磨齒是獲得高精度齒輪最有效和可靠的方法牵舱。發(fā)達國家都用硬齒面齒輪超埋,磨齒成為高精度齒輪的主要加工方法。目前碟形砂輪和大平面砂輪磨齒精度可達DIN2 級拷获,但效率很低。蝸桿砂輪磨齒精度達DIN3~4 級,效率高给酥,適用于中、小模數(shù)齒輪磨齒杏死,但砂輪修正較為復(fù)雜泵肄。錐形砂輪磨齒精度達DIN4-5級,可磨削大齒輪淑翼,如德圍Hofier 公司磨齒機可磨直徑為3.5m 腐巢,模數(shù)為32mm的比輪,效率較高玄括。成形磨齒精度達DIN5級冯丙,機床簡單,生產(chǎn)效率高遭京,最大磨齒直徑為4m , 模數(shù)為25mm胃惜,適用于少齒數(shù)、大模數(shù)修形齒哪雕、5~6 級精度齒輪的批量生產(chǎn)船殉,但成形磨齒的砂輪修整較復(fù)雜鲫趁、為此國內(nèi)外已研制了數(shù)控修整裝置。
磨齒的主要問題是效率低捺弦、成個高饮寞,尤其是大尺寸齒輪。所以提高磨齒效率脂槽,降低費用成為當前主要研究方向拜岂,在這方面,近年來出現(xiàn)的新技術(shù)有:
( l )改進磨削方法如減少磨削次數(shù)现碰,壓縮展成長度庵偏,縮短磨削沖程。為此Maag 公司提出了“K”一磨削法和Niles公司提出了”雙面磨削法”现辑。Niles 和Hofier 公司生產(chǎn)了剛性好母掀、精度可靠的單砂輪磨齒機,實現(xiàn)大進給量磨削扳耘,都提高了磨齒效率焰哮。
( 2 )應(yīng)用立方氮化硼(CBN)砂輪高效磨齒CBN 砂輪具有硬度高(比AI203 高一倍多)、耐磨性好液茧、壽命長仆加、精度保持性好、切削性能好缚庐、熱擴散系數(shù)大等優(yōu)點唁奢。因此,用CBN 砂輪磨齒輪比用單品鋼玉砂輪磨削效率提高到5 -10倍窝剖,被磨削表面不易發(fā)生燒傷和裂紋麻掸、表面呈壓應(yīng)力狀態(tài),疲勞強度高赐纱。
在國外用CBN 砂輪可獲得高精度脊奋、高質(zhì)量齒輪。如Maag公司的軋機齒輪軸立式磨齒機疙描,使用CBN 砂輪狂魔,變干磨為高生產(chǎn)、高精度的濕磨淫痰。格里生公司用CBN 碗形砂輪磨出相當于JISO級精度轎車用錐齒輪最楷。日本佐賀大學用CBN 碟形雙砂輪0o磨削,實現(xiàn)了超精密鏡面齒輪磨削待错,精度達ISO1級籽孙。日本小松制作所開發(fā)的CBN 內(nèi)齒輪成形磨齒機加工的齒面粗糙度可達Ra=4~6pm。以普通砂輪材料為基體的(CBN砂輪,因其耐磨性好犯建,精度保持性好该捎,可以大大減少砂輪修整次數(shù)。以金屬為基體的電鍍( CBN 砂輪张相,則不需修正枝扭,省去砂輪修正和磨損補償裝置,簡化機床結(jié)構(gòu)蝗腻。CBN 砂輪磨齒比普通砂輪磨齒孵钱,耐用度高約50-100 倍,并且可以提高磨削用量拓币、減少磨削次數(shù)昏滔,易于實現(xiàn)高精度高效率磨齒,所以適應(yīng)大批量生產(chǎn)琳宽,特別是用了成形砂輪磨齒和蝸桿砂輪磨齒挫肆。德國卡普公司VAG 和VAs 型CEN 成形砂輪磨齒機,磨削一材料為2MnCr5泛邮、模數(shù)為2mm料离、齒數(shù)為15、齒寬為55mm的齒輪盯质,每件儀需2min 笨奠,片砂輪土少磨齒輪1000個。日本檻藤鐵工(Kashifuji)CBN蝸桿砂輪磨齒機唤殴,采用電鍍CBN 砂輪,磨削直徑為92mm到腥、材料4118 鋼朵逝,硬度為58HRC 、齒數(shù)為8 乡范、齒寬為17mm的汽車齒輪配名,每件僅需1min, 精度達DIN-5級,一斤砂輪連續(xù)加工36000件齒輪后仍能保持精度晋辆。其他如前蘇聯(lián)渠脉、意大利(桑浦勝勢利公司R1——370 磨齒機)等國都已應(yīng)用CBN 砂輪磨齒。我國重慶大學對CBN 磨輪設(shè)計瓶佳、電鍍植砂芋膘、超硬磨具內(nèi)鍍及CBN 砂輪成形磨削汽車齒輪作了深人研究,己取得良好效果霸饲。
(3)磨齒機采用數(shù)控(C NC)成術(shù)數(shù)控技術(shù)使磨齒機操作簡便凡矿,減少了調(diào)整和停機時間,提高了效率和自動化程度置芋,獲得廠穩(wěn)定和可靠的精度紊竹,使齒輪磨齒工藝發(fā)生了深刻的變革牺道。例如德國Niles 公司和HofLer 公司的CNC 錐形砂輪磨齒機、胡爾特(HURTH)公司的數(shù)控大平面砂輪磨齒機壹会、德國颈顽、英國的數(shù)控成形砂輪磨齒機、瑞士及键、日本的數(shù)控蝸桿磨齒機盖赛,意大利SAMPUTENSILI 公司的數(shù)控成形磨齒機等,磨削過程由數(shù)控控制灼烫。
(4)開拓新的磨削原理和磨齒工藝
瑞士賴斯豪爾公司新并發(fā)的RZP200 型磨齒機采用了環(huán)面蝸桿砂輪磨削的連續(xù)成形磨齒工藝筋蝴,其效率是普通磨齒法的5倍。
賴斯豪爾公司在RZ301s 數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機上采用深切緩進磨齒工藝使機床的磨齒效率提高5 倍左右窄忱,并按需要可磨削各種修形齒輪岛涝。此外,還有連續(xù)修正緩進給強力磨糟秘,金剛石滾輪在磨削時始終與砂輪接觸简逮,對砂輪進行整形和修銳。
超高速磨創(chuàng)的發(fā)展尿赚,可進一步提高磨削效率.德國KAPP 公司研制的磨床散庶,砂輪轉(zhuǎn)速達60000r/rain,線速度達250m/s 凌净。德國阿亨工業(yè)大學正在研究砂輪線速度為50 m/s 的超高速磨削技術(shù)悲龟。