齒輪加工精度的影響因素及提高策略

　　在齒輪加工過程中，能對其精確度造成影響的因素有很多，所以要如何提高加工精度就是關鍵。下面就由小編為你帶來齒輪加工精度的影響因素及提高策略，希望你喜歡。

　　齒輪加工精度的影響因素

　　在齒輪實際加工過程中，可以對其加工精度造成影響的主要因素有以下 6 種：

　　齒輪鑄造時齒坯的誤差，其對齒輪加工精度的影響是根本性的;

　　製造過程中加工道具的製造誤差;

　　刃磨誤差;

　　刀具安裝時產生的誤差;

　　齒輪在加工過程中產生的安裝誤差;

　　加工機床自身存在的誤差。

　　以上任何一種誤差超過規定值都會對齒輪加工精度造成影響，且多種誤差疊加的影響會導致精度進一步下降。而根據 GB/T 10095 中的相關規定，齒輪標準誤差通常可以細分為 5 個方面，即周節累積誤差、基節誤差、齒形誤差、齒圈徑向誤差以及齒向誤差。因此，為了確保齒輪加工精度，我們在其加工過程中，應對上述 5 個方面的標準誤差實施全面、嚴格、規範的檢驗。

　　提高齒輪加工精度的策略

　　提高齒坯件的加工質量

　　在齒輪加工過程中，齒坯件的加工質量對其精度有著根本性的影響，因為其實齒輪後續加工的基礎直接關係著齒輪加工的安裝和定位精度。比如，在齒輪滾齒過程中，如果齒坯安裝縫隙比較大，則易導致齒坯加工偏心問題的發生。這不僅會導致齒圈出現圈徑跳動偏差過大的情況，還會直接影響齒輪後續加工，嚴重時會造成齒輪加工失敗。

　　此外，齒圈齒坯的斷面跳動精度還會對剃齒加工工序造成不良影響，這是因為剃齒時的定位面是齒輪端面，通常在齒輪齒坯最大圓跳動位置進行錐齒而最終加工成型的。因此，在齒輪加工過程中，要嚴格控制齒坯的加工質量，具體要求為：在加工孔類齒輪的過程中，齒輪孔精度應當控制在 H6 級別，且在齒坯外圓不大於 80 直徑的端面跳動量必須控制在 0.017，大於 80 的則應控制在 0.022 1 之內;在加工軸類齒輪齒坯時，外圓尺寸精度定位時應按照 H5 級別進行，外圓跳動應當控制在 0.015 之內。

　　提高機床自身的精度

　　齒輪加工離不開機床，所以，機床的工作效能和精度也會直接影響齒輪的加工精度。據相關統計顯示，大部分齒輪加工精度下降的原因是機床自身存在問題。因此，想要提升齒輪加工精度，還需要從提高機床精度和工作效能做起。具體措施有以下 2 個：

　　①加工前應仔細檢查機床零配件等各方面的細節，科學、仔細地調節切削用量、材料安裝等，尤其要注重刀具的選擇、幾何引數的設定和機器潤滑冷卻等。

　　②在齒輪加工前，應提升刀具的剛度，並及時養護裝置;在加工過程中一旦發生問題，應通知維修人員，爭取在第一時間解決問題，防止影響到齒輪加工的精度。

　　減小齒輪與工裝裝夾的誤差

　　在提高機床自身精度的同時，我們還應減小齒輪與工裝裝夾之間的誤差，這也是提升齒輪加工精度的一項重要舉措。此外，改良加工工藝、提高夾具中心軸和胎具中心的精確度，也能達到提升齒輪加工精度的目的。

　　完善齒輪加工工藝

　　除了齒坯件、機床及夾具等基礎設施外，加工工藝也是影響齒輪加工精度的重要因素。想要提高加工精確度，應不斷完善加工工藝。具體措施有以下 4 個：

　　①保證工作臺與夾具中心軸軸心能完全重合。通常情況下，我們在會在夾具底層安裝止口，雖然該止口與工作臺之間的縫隙較小，但還是會產生誤差，所以，安裝時我們應儘量避免存在縫隙。

　　②安裝刀具前應充分檢查，確保刀具端面與內孔等部位清潔，並將刀刃輕輕推入刀柄中，嚴禁使用重物錘擊刀柄。

　　③提升滾齒的精度。滾齒是我們在加工齒輪時常用的處理方式，要想提升滾齒精度，必須使用精良的滾刀在精密的滾齒機上操作。此外，還應確保機床迴轉中心與齒輪中心完美重合，以有效減小徑向誤差;提升工作臺蝸輪副迴轉的精度;將刀架與機床等垂直放至既定區域，併科學調整其與各零件軸線的偏移，控制好打磨量，嚴禁產生較多的餘量。

　　④提升齒輪自身的熱處理能力。一般在進行熱處理的過程中，齒輪精確度、硬度和使用年限等都會受到一定程度的影響，且在熱處理之後還要進行磨齒處理，這一工序也會對齒輪精度造成影響，因此，嚴控齒輪加工中的各個環節和細節才是確保齒輪精度的最有力措施。

　　齒輪加工工藝介紹

　　汽車齒輪一般屬於大批量專業化生產，圓柱齒輪和錐齒輪具有廣泛的代表性，根據不同結構及精度需要採用不同的工序組合。由於裝置投資大，工藝方式的選擇通常都充分考慮已有資源。

　　齒輪加工過程中的微小變形及工藝穩定性控制相對複雜。毛坯鍛造後大多要採用等溫正火，以期獲得良好的加工效能和趨勢變形的均勻金相組織;對於精度要求不高的低速網柱齒輪可以熱前剃齒而熱後不再加工，徑向剃齒方法的應用擴大了剃齒應用範圍;圓柱齒輪熱後加工有珩齒和磨齒兩種方式，珩齒成本低但齒形修正能力弱，磨齒精度高而成本高;採用沿齒高方向的齒頂修緣和沿齒長方向的鼓形齒修形工藝能夠顯著降低齒輪齧合噪聲和提高傳動效能，是被廣泛關注的研究領域。

　　直齒錐齒輪主要用於差速器，由於速度低，精度要求相對較低，精鍛齒形是重要發展方向。螺旋錐齒輪加工計算和機床調整中，以往非常複雜和耗時的手工操作已被現代專用軟體和計算機程式所取代，有限元分析的引入使工藝引數設計更為可靠和便捷。螺旋錐齒輪熱後加工有研齒和磨齒兩種，由於磨齒的成本高、效率低且有侷限性而目前大多采用研齒，研齒幾何上的修正能力很弱，因此螺旋錐齒輪的從動齒輪多采用滲碳壓淬工藝。齒輪材料及其熱處理技術發展是齒輪加工中對變形控制的具有挑戰性的課題。