分析齒輪加工機床的發(fā)展特點及相關(guān)技術(shù)

張玉

摘 要：當前的齒輪加工機床在技術(shù)上發(fā)展速度不斷加快，由于實現(xiàn)了數(shù)控化、柔性化，并綜合化方向發(fā)展，所以，性能也明顯提高。在齒輪加工技術(shù)上實現(xiàn)了電子齒輪的傳導，能夠有效補償誤差，而且在編程技藝上實現(xiàn)了參數(shù)化，推進該技術(shù)的快速進步。本論文著重于研究齒輪加工機床的發(fā)展特點以及相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：齒輪;加工;機床;發(fā)展特點;相關(guān)技術(shù)

引言：

社會技術(shù)的不斷發(fā)展，現(xiàn)代齒輪加工技術(shù)不斷創(chuàng)新，用于實際生產(chǎn)中，提高了社會效能，并獲得更高的經(jīng)濟效益，對工業(yè)企業(yè)的發(fā)展起到了一定的推動作用[1] 。

1齒輪加工機床技術(shù)的發(fā)展特點

現(xiàn)代的齒輪加工機床技術(shù)所呈現(xiàn)出來的主要特點是速度快，已經(jīng)突破了傳統(tǒng)。電子信息技術(shù)的發(fā)展，用于齒輪加工技術(shù)中，使齒輪加工機床技術(shù)更加先進，而且提高了加工的精準度。在信息技術(shù)的支撐下，為齒輪加工機床的先進化指明了方向。高級數(shù)控系統(tǒng)所采用的中央處理器是RISC芯片，其所應用的是精簡指令集運算方式，促使機床處于運行狀態(tài)的時候速度加快，運行效率大大提高[2]。伺服系統(tǒng)所采用的交流系統(tǒng)為數(shù)字化運行狀態(tài)，應用數(shù)字技術(shù)控制位置環(huán)、電流環(huán)以及速度環(huán)。伺服系統(tǒng)所發(fā)揮的功能有一定的獨立性，不會在機械負載作用下產(chǎn)生變動，優(yōu)化了機床結(jié)構(gòu)設(shè)計，使機床有較高的運行效率，不會由于受熱而產(chǎn)生變形，也不會因此造成誤差。

使用前饋控制方法，在機器運行中監(jiān)督控制更加精準，機器不會有很大的誤差，主要是因為使用的位置編碼器有更好的分辨率，能夠有效地控制位置環(huán)和速度環(huán)，機器可以很好地發(fā)揮補償功能，基于此是使數(shù)控機床的運行更加精準，而且效率更高[3] 。以利勃海高效數(shù)控滾齒機為例，安裝在加工機床上的滾刀主軸有很高的運行速度，由此提高了工作臺的運轉(zhuǎn)效率，在加工的過程中，所采用的刀具為碳化涂層的，或者使用陶瓷刀具，使加工質(zhì)量有所提高。當插齒刀處于運行狀態(tài)的時候，其往返運行的速度可以達到每分鐘1500次，切削的速度更高，縮短了工作時間，加工速率也有所提高。（圖1：利勃海高效數(shù)控滾齒機）

2齒輪加工機床的相關(guān)技術(shù)

齒輪加工機床如果采用先進的技術(shù)，不僅操作更加便利，而且技術(shù)容易掌握。在機床運行的過程中采用自動模擬功能，可以預測故障，還可以檢測機器、監(jiān)測數(shù)據(jù)，以提高數(shù)字控制化水平。有關(guān)齒輪加工機床的技術(shù)主要體現(xiàn)在兩個方面：第一個方面是精度補償技藝;第二個方面是內(nèi)聯(lián)傳動技術(shù)以及電子傳動技術(shù)[4] 。

2.1精度補償技藝

在使用齒輪加工機床的時候，由于機床自身存在誤差，加之環(huán)境溫度的變化以及機床在運行的過程中自身會產(chǎn)生一定的磨損，必然會降低齒輪機床的精度。要使機床有較高的精度，最有效的方法就是補償。

精度補償?shù)姆椒ㄖ饕獮閮煞N，一種為靜態(tài)精度補償，另一種為動態(tài)精度補償。其中，靜態(tài)精度補償，就是在補償?shù)倪^程中主要是將預定的設(shè)定值作為依據(jù)，包括機床的狀況、機床運行的環(huán)境條件以及空間的控制情況等等都是重要的依據(jù);動態(tài)精度補償，就是在補償?shù)倪^程中將機床的基本情況以及施工環(huán)境條件作為依據(jù)，而且可以綜合補償各種誤差，諸如集合誤差、承載變形誤差等等。隨著切削的速度越來越快，增強和切削功率，當熱度發(fā)生變化的時候，就會出現(xiàn)變形量，此時就會提高誤差的比例，所以，當前機床補償中需要重點關(guān)注的問題就是對機床熱變的控制[5] 。

2.2內(nèi)聯(lián)傳動技術(shù)以及電子傳動技術(shù)

齒輪加工機床運行的過程中，一個技術(shù)難點就是內(nèi)聯(lián)傳動，其對相互聯(lián)系的相對運動速度要求非常嚴格。如果是普通機床，當實現(xiàn)內(nèi)聯(lián)傳動的時候，就需要對齒輪箱中的掛輪進行改變，但是要滿足機床精度的高要求是有一定難度的。通過發(fā)揮電氣傳動的作用，對于傳統(tǒng)的局限性能夠有效克服，而且機床在加工的過程中有較高的靈活度。電子齒輪所具備的特點能夠?qū)⑵鋬?yōu)越性體現(xiàn)出來，具體為五個方面：

其一，取消了中間環(huán)節(jié);

其二，傳動的速度有所提高;

其三，傳動有較高的精準度;

其四，電子齒輪所使用的軟件和硬件都應用了模塊化結(jié)構(gòu);

其五，柔性度非常高。

2.3參數(shù)化的自動編輯程序技術(shù)

齒輪的形狀和刀削工具的形狀有一定的規(guī)律性，而且特征非常明顯，在應用方面存在明顯的優(yōu)勢。應用齒輪參數(shù)自動編輯程序的技術(shù)，可以實現(xiàn)自動化、參數(shù)化，操作人員將所編輯的程序充分運用，能夠減少人、財、物的投入。采用參數(shù)自動化編輯程序技術(shù)，可以處理參數(shù)、輸入?yún)?shù)，并對參數(shù)后置處理。

2.4刀具技術(shù)

現(xiàn)代的齒輪加工刀具發(fā)展速度快，主要體現(xiàn)為高速度的齒輪加工，精度高，而且加工操作實現(xiàn)了自動化。隨著刀具技術(shù)不斷改進，在技術(shù)發(fā)展中，新材料起到了重要的支撐作用。

結(jié)束語：

通過上面的研究可以明確，工業(yè)企業(yè)要快速發(fā)展，齒輪機床加工技術(shù)就要不斷進步，促使工業(yè)化水平不斷提升。根據(jù)工業(yè)企業(yè)的需要完善齒輪機床加工技術(shù)，對機械水平的提升起到了一定的促進作用，不僅創(chuàng)造了較高的經(jīng)濟效益，還獲得了社會效益。

參考文獻：

[1] 陳一達. 切削機床和機械加工方法的研究[J]. 科技創(chuàng)新導報， 2019， 016（3）：109-110.

[2] 王炯. 齒輪加工機床的綠色設(shè)計與制造技術(shù)[J]. 幸福生活指南， 2019， 000（31）：1-2.

[3] 陳真華. 影響數(shù)控加工精度的因素及提升對策[J]. 技術(shù)與市場， 2020， 314（2）：83-84.

[4] 梁成成， 宋朝省， 朱才朝，等. 基于刀具法向基準的奧利康準雙曲面齒輪精確建模與驗證[J]. 重慶大學學報， 2020， 043（2）：5-15.

[5] 王遠東. 一種螺旋齒輪傳動機構(gòu)的磨損分析與改進[J]. 機床與液壓， 2020，000（9）：89-90.

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