孙玉龙
天津市祥威传动设备有限公司 天津市 300380
摘要：随着现代工业的发展，对于齿轮加工精度提出了新型的要求。传统的齿轮加工技艺，已经不能满足日益增长的生产需求。因此，相关的人员需要在现有的齿轮加工技艺基础之上，进一步结合新型的科学技术手段，对齿轮加工工艺进行优化与改进，有效提升齿轮加工精度。
关键词：高精度；齿轮；加工工艺
1目前机械齿轮加工问题分析
1.1齿轮数量讹误
齿轮外缘的齿轮数量被称为齿轮数量，在机械齿轮制造过程中常有齿轮数量方面的讹误问题发生，直接对齿轮所应用的设备的精密程度造成影响。机械设备的规模大小直接关系到齿轮数量的多少，一般情况下，齿轮数量与机械设备的规模成正比，设备轴承半径越大，齿轮数量越多；反之亦然，设备轴承半径越小，齿轮数量越少，因此科学合理地控制齿轮数量是非常有必要的。造成齿轮数量讹误现象的因素有很多，下面将逐一分析。一是滚刀设备的选择不合适。不同类型的齿轮具有不同的工作特点，在生产过程中更加依赖于设备的材料和生产工艺水平。技术人员在生产过程中时常依照自己的主观判断选择滚刀设备，直接导致了齿轮数量产生偏差。二是没有对设备的尺寸进行严格地分析和计算。前文已经提及，齿轮的数量与设备的规模尺寸是严格匹配的。需要技术人员在测算设备尺寸时分毫不差，因为一旦发生一点失误，将直接关系到相关齿轮数量的计算过程，造成实际齿轮数量与机器设备要求的齿轮数量不一致的问题。三是滚齿机的运动方向不准确。预判滚齿机的运动方向与齿轮的具体数量也有着直接联系，情节严重的情况下，会直接造成齿轮自身结构的破坏。
1.2齿轮两侧失衡
造成齿轮两侧失衡问题的出现通常是以下原因：滚刀安装效率低和螺旋角设定存在偏差。技术人员在设计齿轮时，通常先安装滚刀设备再进行相关方向与半径的分析。而如果技术人员不能精确计算工作范围，则会造成滚刀轴心位置不准确，使得螺母的垂直度与设计值不符合，进而影响到齿轮安装过程中的平衡性。同样的，螺母旋角设定不合理也会使得齿轮两侧不平衡。因此相关安装人员如果不重视滚刀的运行速度和螺旋角的精确角度，齿轮两侧的平衡就会达不到相应的要求。
1.3齿形出现误差
许多机械制造企业在加工制作齿轮时常常忽略齿形的精确度，对于齿形的精度不够重视，导致了齿轮成品不符合要求。在实际应用中，渐开线式齿轮是生产中的首选齿形，满足高精度齿轮的要求。然而，在实际生产过程中，渐开线式齿轮的齿形常出现误差，不符合生产要求。而相关技术人员操作技术不成熟是产生齿轮出现误差的主要原因。直线型滚刀流向会切出直线型齿轮，需要相关操作人员限制好齿轮流向；同时，机械传动设备不稳定也会造成齿轮形状的误差。
2高精度机械齿轮加工工艺
2.1渐开线式加工工艺
渐开线式齿轮制造是目前我国高精度齿轮加工生产普遍采用的制造方法，因此，相关制造业需要将重心移到渐开线式齿轮加工工艺上来。加工渐开线式齿轮有2种加工方法和3种加工工艺。加工方法为绘形法和展现法。绘形法，顾名思义就是按照加工前设计的模型进行操作。而展现法则需要借助铣床等设备进行操作，充分展示齿轮加工制造的整体过程。在齿轮的３种加工工艺中，滚齿机制造的方法应用最为广泛。操作人员需要操作滚刀设备，依据整体机械的相关参数对滚轮形状和齿轮数量进行调整，必要时，对齿轮的情况进行具体地分析。除此之外，还有插齿的加工工艺和剃齿与磨齿的加工工艺。利用插齿加工工艺时，技术人员需要对齿轮的形状进行预判。并将齿条和齿面调整到合适的角度。
采用剃齿和磨齿的加工工艺时，技术人员则利用剃齿刀和砂轮加工齿轮。需要引起注意的是，不同的加工工艺对于热处理的顺序也有不同的要求。例如，在热处理之前需要完成剃齿刀切削齿轮这一步骤，而利用砂轮进行磨齿精加工需要在热处理之后进行。
2.2热前滚齿工艺
由于成本原因，较小模数工件用整体滚刀加工，材质一般为带涂层的高速钢或者粉末冶金，头数为1～3，在刀具使用窜刀完毕后，需要进行修磨，并返回专业的厂家重新进行涂层，整体硬质合金的滚刀因为性价比较低，使用较少；较大模数的齿轮由于滚刀体太大，其成本太高，一般都设计为镶刀片滚刀，这样的滚刀需要定期检查每一个刀片的磨损程度，并将已磨损或崩刃的刀片换掉；对于特大模数齿轮（一般为Ｍ＞22），一般都用齿轮铣刀加工。
3提升齿轮加工精度的措施
3.1提升剃齿的加工质量
对于齿轮的剃齿而言，在进行加工之前，需要充分保证齿轮具有一定的精度水平。其中，剃齿的余量将会直接影响到齿轮加工工艺的质量水平。剃齿的余量过小，会造成加工不起来的问题。然而剃齿的余量过大，也会降低剃齿的工作效率，并且进一步加快刀具的磨损。因此，在进行齿轮剃齿的加工过程中，需要结合实际情况，保障充足的剃齿余量，进一步提升剃齿的加工精度，为齿轮加工精度的提升奠定坚实的基础。除此之外，在进行齿轮剃齿的加工时，还需要根实际需求对齿轮的表面粗糙度进行科学合理的控制与优化，避免因为齿面存在的粗糙度差的问题，而造成最终的齿轮运转效能出现相应的下降，影响齿轮加工工艺的精度提升。除了对齿轮剃齿的加工工艺进行严格的把控之外，还需要对后续的滚齿、插齿等技术工艺进行科学合理的优化与改进，严格遵循相应的设计规范进行相关零部件的加工与制造，从而全方位保障齿轮加工精度的有效提升，也为现代机械工业的发展奠定坚实的基础。
3.2优化齿坯的加工精度
在进行齿坯的加工过程当中，筋板往往会出现一定程度的不对称与不平衡问题。除此之外，相应的辐板由于设计的问题也会出现不同程度的偏斜与中心失衡。显然，这些问题都会对齿坯的对称性造成非常不利的影响，最终生产出来的齿坯也会出现不同程度的对称问题。齿坯的不对称在很大程度上为齿轮的安装与加工造成了非常严重的影响，这对于机械设备的整体性能提升也是非常不利的。因此，在实际加工过程当中，一方面需要充分保证齿坯的外圆以及内孔的加工，另一方面还需要充分考虑到齿坯的端口对辐板造成的影响，尽可能地避免加工过程当中出现的不对称性问题，提升齿坯的对称性以及加工精度。
3.3控制偏心作用的影响
为了消除几何偏心和运动偏心对于齿轮加工精度造成的影响，相关的技术操作人员需要进行全方位的考量，并且针对实际情况进行相应的改进与优化，从而保障齿轮加工精度的有效提升。首先，需要充分保证齿坯的中心定位精度[4]。其次，需要对几何偏心与运动偏心所产生的偏倚进行科学合理的抵消。一方面，可以通过方向的测量对齿轮的运动偏心进行合理的预估，并且在后续的设计当中采取一定的方法对运动偏心进行消减。另一方面，需要对齿坯的纵向运动轨迹进行精准地测量，并且做好相应的标记，在实际的安装过程中保障齿轮的良好运行，为齿轮加工精度的提升奠定良好的基础。
4结束语
综上所述，科技的发展在持续不断地推动生产技术和生产力的提高，智能数字化信息系统已经广泛应用于机械加工制造的过程中，极大地提高了生产的效率和产品的质量和精度。为了促进机械制造业整体、全面的发展，必须提高齿轮的精密程度。机械齿轮制造企业需要不断地学习和改进自身的生产技术，在生产环节严格把控好每一关，不定期地对技术人员进行培训，以达到生产出合格的、高质量的高精度齿轮这一最终目标。
参考文献：
[1]工程机械中齿轮轴的加工工艺研究[J].祝勇.科技经济导刊.2017(36)
[2]关于高精度齿轮的加工工艺分析.周证伟.精品.2019