齿轮磨削加工技术及齿轮磨床各方面的改进

齿轮磨削工艺具有传动噪音低、传动效率高、使用寿命长等优点。齿轮磨削曾经被认为是航空航天或其他高科技领域使用的加工齿轮的昂贵手段。但现在，观念发生了变化：磨齿机的效率提高了，砂轮性能也得到了更好的提高，高成本也大大降低了。于是，齿轮磨削已开始在齿轮加工中大规模应用，如汽车、摩托车齿轮的制造，并已达到一般应用水平。事实上，所有一级汽车齿轮供应商通常都有齿轮磨床，以保持竞争力。汽车行业将在未来2至5年内逐渐成为硬齿表面加工的最大增长市场。许多齿轮箱使用磨削齿轮来更好地控制传动背隙和噪音，因为磨削消除了热处理变形。齿轮磨削工艺已基本成熟，并在整个齿轮行业中迅速发展。

齿轮磨床的进步

今天的齿轮磨床比十年前的同类型机器效率高得多。这来自一系列重大改进：

1 机载测量

许多齿轮磨床通过配备车载测量系统而变得更加精确。由于采用了机上测量，因此无需将齿轮从工作台上取下并发送到其他地方进行测试，从而避免了再加工过程中的二次安装错误。在加工过程中，首先由机载测量系统对齿轮进行分析，然后将测量参数与理论设计参数进行比较，以获得所需的校正。和测量。重复此循环，直到达到所需的精度。集成的车载测量和车载校正系统使现代齿轮磨床更加高效。

例如，在中国，秦川发展有限公司的YK75100型材砂轮齿轮磨床配备了成都刀具研究所的CEP 1000顶装齿轮测量系统。和控制也需要手动完成）。但就国内整体水平而言，加工和测量的精度有待进一步提高。

2 直驱电机

近年来，用于砂轮主轴和齿轮工件主轴的紧凑型直驱电机的使用有所增加。直接驱动主轴避免了驱动链错误。因此，在“砂轮-磨轮”循环中使用直驱电机，再加上更好的砂轮和多轴联动控制，可以消除来自切削线的高频误差和有害振动、偏心几何形状、齿轮运行噪音。

3 自动化

术语“自动化”越来越多地用于齿轮磨削，特别是在流动生产中，包括工件安装，工具更换以及与工件流动同步的库存分拣。自动化消除了机器空转时间，并有助于减少操作之间的等待时间。下一页

4 齿轮磨削软件

基于Windows的软件在当今的齿轮磨床中与个人计算机（例如基于Windows的设计系统和CNC系统）一样广泛。以前，只能在纸上画画。现在，设计加校正软件包结合了图形界面和算法软件，可以对齿轮几何形状的设计进行编程，并模拟本地制造。

驱动器、滚珠丝杠和位置传感器之间的高精度闭环控制是通过软件的应用实现的。许多新一代磨齿机部件都配备了与驱动单元分开的位置传感器，从而提高了精度和热稳定性。绝对位移传感器和绝对编码技术，在高定位精度的前提下，保证了反馈数据的高速传输和机床传输的稳定性。

5 机床形状

如今的齿轮磨床体积更小，占用的空间更少，这使得制造商能够更好地利用有限的生产区域来“创造”更多的可用空间，而不必花钱在“砖块和水泥”上扩建工厂“，而是用来购买设备。

6 新材料砂轮

先进的玻璃化粘合砂轮和电镀立方氮化硼（CBN）砂轮具有相同的高生产率。由于新材料在“混合颗粒”型组合物中的使用和粘接工艺的进步，玻璃化粘结砂轮的韧性，形状精度保持，材料去除力和耐用性都得到了提高。这些优异的性能源于高性能的颗粒结构和增加的孔隙率。同时，良好的颗粒结构降低了研磨压力，降低了研磨温度。

现在，使用高压冷却液系统的新型冷磨陶瓷砂砾使电镀CBN和玻璃化砂轮之间的选择变得困难。但是，电镀 CBN 砂轮比玻化结合剂砂作更简单，安装时间更短，对操作人员的技术能力要求也更低，提供了比 CBN 磨料玻璃化粘结剂砂轮更可行的低成本选择。

美国Reishauer公司用“冷磨”工艺对这些陶瓷砂轮进行了测试，得出的结论是：（1）max的新型氧化铝磨料磨料和陶瓷磨料砂轮可以产生与CBN磨料振动磨料砂轮相同或更低的压力。（2）与预期相反，陶瓷砂轮比CBN砂轮更高效耐用。（3）与电镀CBN砂轮不同，陶瓷砂轮可以在齿轮磨床上磨削，而电镀CBN砂轮必须返回原厂进行磨削。

陶瓷砂轮具有很高的切削速度（如60m/s），因此适合批量生产齿轮。该车轮的使用寿命比以前的车轮（如氧化铝车轮）更长。新的砂轮技术更多地用于蜗轮砂轮，用于200mm及以下的磨削齿轮，产量大。

7. 降低研磨成本

今天，成本齿轮由于许多原因，例如基于模块化设计的高性价比模型，数控系统和简化生产，磨削急剧下降。即使是集成了上述所有先进技术的齿轮磨床也比以前的型号便宜。规模化生产使单件生产周期较前一次缩短了50%~70%，耗材（砂轮、金刚石校正器等）的成本也大大降低。