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齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢分析
為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。
1.數(shù)控化
由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后，具有以下優(yōu)點：
（1）增加了機床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。
（2）縮短了傳動鏈，同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補償可以提高各軸的定位精度和重復(fù)定位精度，從而提高了機床的加工精度及Cp值，增加了機床的可靠性。
（3）換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間，插齒機還省去了換斜導(dǎo)軌的時間，從而減少了輔助加工時間，增加了機床的柔性。
（4）由于機械結(jié)構(gòu)變得簡單了，可以設(shè)計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到更底。
（5）各軸間沒有機械聯(lián)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計變得典型化，更利于實施模塊化設(shè)計及制造。
2.高速高效
齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺轉(zhuǎn)速，它們是提高切削效率的主要指標(biāo)。
傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常更高為500r/min,工作臺轉(zhuǎn)速更高為32r/min.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機床的高速、高效切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達500~600m/min,切削進給速度由3~4mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機主軸的更高轉(zhuǎn)速可達5500r/min,工作臺更高轉(zhuǎn)速可達800r/min,機床部件移動速度也高達10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇更優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。
高效加工是機床從各個方面采用了專用技術(shù)來得以保證：具有更佳吸振效果的鑄造床身；使機床具有更佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護隔板大傾角及光滑設(shè)計使干式切削產(chǎn)生的切屑迅速有效排出；具有用預(yù)載的、無隙滾珠絲桿驅(qū)動的進給系統(tǒng)；具有耐磨損直線導(dǎo)軌或采用PLC控制的定量潤滑鑄鐵導(dǎo)軌等。電主軸的應(yīng)用使刀具主軸得到提高，而工作臺轉(zhuǎn)速的提高則是采用了高精度斜齒輪副或力矩電動機。電主軸及力矩電動機具有回轉(zhuǎn)精度高、無反向間隙和不用維修等優(yōu)點。
3.高精度
由于采用了高精度、具有預(yù)加負荷的高剛性直線導(dǎo)軌、滾珠絲桿、滾動軸承、電主軸、力矩電動機及數(shù)控技術(shù)，使高速加工條件下的齒輪加工機床精度得到保證并有所提高。電主軸精度一般為徑向振擺0.002mm,軸向0.001mm;環(huán)形轉(zhuǎn)矩伺服電動機定位精度達0.5″，重復(fù)定位精度達0.01″；直線運動軸的定位精度小于0.008mm,重復(fù)定位精度小于0.005mm.滾齒及插齒盡管為粗加工，但在高速切削的條件下仍能達到DIN6~7級精度，為其后的精加工工序獲得高精度提供了保證。
隨著磨齒機生產(chǎn)效率的提高、單件齒輪磨齒成本的降低以及汽車齒輪不斷追求提高精度的要求，市場對磨齒機的需求越來越大；同時，隨著數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，各種機床間的功能延伸較容易實現(xiàn)。因此，在激烈的市場競爭壓力下，世界各主要制齒機床制造商企業(yè)紛紛加入生產(chǎn)以磨齒機為代表的齒輪精加工機床行列。這種趨勢的發(fā)展將使今后的汽車齒輪加工越來越多地采用滾-磨工藝。