2017/10/18 8:56:51来源Q《润滑a情报》杂?/span>
众所周知Q轮传动是q代机器中最常见的一U机C动，是机C品的重要基础雉件。它与其他机C动Ş?链传动、带传动、液压传动等)传动相比Q具有功率范围大、传动效率高、传动准、用寿命长{特炏V因此，它已成ؓ许多机械产品不可~少的传动部Ӟ也是机器中所占比重最大的传动形式?/span>
齿轮的设计与刉水q_直接影响到机C品的性能和质量，例如Q在C蓬勃的汽车工业中Q通常每辆汽R中有18~30个部，齿轮的质量直接媄响汽车的噪声、^Ex及使用寿命。轮的加工技术和讑֤通常极大的媄响了工业领域中所能达到的最高制造水qIC工业发达的先q国家如国、d国和日本{也是轮加工技术和讑֤的制造强国。因此，齿轮在工业发展中的地位一直比较突出，被公认ؓ是工业化的一U象征。从q个角度来看Q关注轮的先进加工技术和发展势h极其重要意义?/span>
齿轮加工技术的新发?/span>
一般来_ 齿轮刉工E包括材料制备?齿坯加工?切?齉K热处理和齉K_֊工等五个阶段。形加工和热处理后的精加工是轮制造的关键Q也反映了轮制造的水^。而轮制造工艺的发展Q很大程度上表现在精度等U与生效率的提高两斚w。目前世界各国主要从齿轮加工工艺和加工设备的发展两个斚w来不断地提高齿轮的制造水q?/span>
1.面滚齿技?/span>
在传l方法中Q轮的面的加工需要经q面的削加工Q由于磨齿加工效率太低，加工成本q高Q尤其对一些大直径Q大模数的轮在加工上难度更大，因而从20世纪80q代P国内外企业已逐渐采用面刮削作为淬?40?5HRC)的半_、精加工Ҏ?/span>
面滚齿技术也U刮削加工Q这U工艺，是采用一U特D的质合金滚刀Q对渗碳淬火后面硬度ؓHRC58-62的轮面进行刮削，刮削_ֺ可达?U。这U方法可加工L螺旋角、模??0mm的轮。普通精?6?U?面轮，一般采用“滚—热处理—刮削”工艺，_、精加工在同一台滚齿机上即可完?齉K_糙度要求较高的齿轮Q可在刮削后安排珩加工;对于高精度轮，则采用“滚—热处理—刮削—磨”工艺，用刮削作半精加工工序替代_磨Q切除轮的热处理变形，留下而均匀的余量进行精，可以节约1/2?/6的磨削工Ӟl济效益十分显著。对于大模数、大直径、大宽度的淬轮，因无相应的大型磨齿机Q一般只能采用刮削加工?/span>
面刮削最大的特点是生产效率要比磨齉K5-6倍，除此以外Q可对热处理渗碳淬火齿轮q大的变形量q行前的修刮Q不仅消除了齿轮的变形量Q保证了齿轮在磨齿加工中的^EI而且提高了磨削效率，保护了磨齿设备的_ֺ?/span>
采用面滚齿技术进行轮加工时Q温度控制极为重要，因ؓq高的温度会使刀L损加快且易崩刀;因而需要通过金属加工液来冷却Q同时冲走刀具和工g上的切削Q提高刀具寿命和工g表面加工_糙度。一般选用专用的a基切削液作ؓ冷却润滑介质Q如KR-C20Q通过对粘度的适当控制和采用优异环保的极压抗磨剂来满工艺中冷却、清z和润滑{方面的要求?/span>
2.q切削技?/span>
q式切削加工x润滑切削加工Q是金属切削加工的发展趋势之一。该技术在上世U?0q代卛_始研IӞ但一直受到机床、刀h料的制约而发展缓慢，q十几年来随着机床设计技术、硬质合金刀具和表面涂层技术、新型陶瓷刀兗工艺理论研I的发展Q干式切削在大幅度提升生产效率、明显改善表面质量的同时Q也使生产成本有所下降?/span>
高速干式切削是在无冷却、润滑a剂的作用下，采用很高的切削速度q行切削加工。高速干式切削必选用适当的切削条件。首先，采用很高的切削速度Q尽量羃短刀具与工g间的接触旉Q再用压~空气或其他cM的方法移d屑，以控制工作区域的温度。实践证明，当切削参数设|正时Q切削生的热量80%可被切屑带走?/span>
高速干式切削法不仅使机床结构紧凑，而且极大地改善了加工环境和降低了加工费用。在齿轮加工中，一步g长刀具寿命、提高工件质量，可在齿轮q式切削q程中，每小时?0?000ml润滑油进行微量润滑。这U方法生的切屑可以认ؓ是干切屑Q工件的_ֺ、表面质量和内应力不受微量润滑a的负面媄响，q可以用自动控制讑֤q行q程监测?/span>
据资料显C，国、日本、d国等发达国家采用q式切削的L本是传统切削工艺?0%左右。据国企业的统计，在集中冷却加工系l中Q切削液占L本的14%?6%Q而刀h本只?%?%。据算Q如?0%的切削加工采用干式加工，ȝ刉成本可降低1.6%。干切技术的优势q表现在零g表面质量的提高和几何_ֺ的改善。国外资料表明，q切工艺的工件表面粗p度值可以降?0%左右Q除此之外，q式切削对于资源和环境的重要意义也是不言而喻的。d国在高速干式切削领域中处于领先CQ现?%左右的企业采用干式切削，q预C着高速干式滚齿技术将是未来轮加工发展的一个方向?/span>
可以预见Q国内在滚、插ѝ成型磨{加工领域采用干式切削技术将极具潜力Q随着齿轮机床、轮材料、轮刀兗加工工艺的q步Q替代传l工艺只是时间问题?/span>
3.齿轮的无屑加?/span>
与滚ѝ插ѝ剃齿和ɽ{传l的齿轮齿Ş成Ş方式不同Q轮的无屑加工Ҏ是利用金属的塑性变形或_末烧结佉K轮的齿Ş部分最l成形或提高齉K质量的。该Ҏ可以分ؓ工g在常温下q行加工的冷态成形和把工件加热到1000℃左双行加工的热态成形两cR前者包括冷轧、冷ȝ;后者包括热轧、精密模锅R粉末冶金等?/span>
无屑加工齿轮可以使材料利用率从切削加工的40?0%提高?0?5%以上Q生产率也可成倍增ѝ但因受模具强度的限Ӟ目前一般只能加工模数较的齿轮或其他带齉KӞ同时对精度要求较高的齿轮Q在用无屑加工成形后仍需要利用切削加工最后精整形。无屑加工轮需要采用专用的工艺装备Q初始投资较大，只有在生产批量较大时(一般达万g以上)才能显著降低生成本?/span>
齿轮加工润滑技术的发展 C切削加工润滑技术的发展始终是与加工讑֤、加工工艺的q步联系在一LQؓ了适应新的讑֤与工求，润滑介质也相应在不断q步?/span>
传统的轮加工中Q切削液在近几十q内一直占据主导地位。传l切削润滑工艺采用a基切削液和水基切削液q行刀具和工g的加工润滑、冷_qv到排屑和防锈{作用?/span>
q年来，׃环境和资源压力的增加Q在切削领域出现了多U用于替代传l加工润滑工艺的新型l色切削加工工艺Q如无润滑干式切削技术、微量润滑技术、低温冷风切削技术等Q促q了切削技术的q步Q也Ҏ床结构、刀h料、润滑介质等提出了新的要求?/span>
1.微量润滑技?/span>
在高效干切削中，控制热量的传播和扩散是一个很大的NQؓ此在q式切削中采用冷?可达-100℃以?、微量润滑、高速切削等技术手D以提高加工质量和降低损耗?/span>
相比无润滑切削技术，微量润滑技术引入了冷却润滑介质Q得切削条件大大改善，应用领域也的更广阔。微量润滑技?MQL)是在压羃气体中入微量的润滑油，代替大量切削液对切削点实施冷却润滑。MQL是一U有效的l色刉技术，切削液以高速液滴Ş式供l，增加了润滑介质的渗透性，提高了冷却润滑效果，改善了工件的表面加工质量。微量润滑技术融合了q式与传l湿式润滑技术的优点Q将切削液的用量降低到极微量的程度，使用切削液的量仅Zl切削液用量的万分之一Q从而大大降低了冷却液成本，而且最大程度低降低了切削液的环境和Z负担Q避免了处理废液的难题，而且该技术系l简单、占地小Q易于安装在各种cd的机床上Q从而大大增Z实用性能。因此许多企业致力于开发ƈ生微量润滑pȝQ如德国Lubfix公司、d国福?VOGEL)公司、意大利U诺润滑(Technosystems)公司、日本富士BC技研株式会C。福Ҏ车公司已把微量润滑技术应用于汽R动力pȝ零g的加?Grob公司作ؓ讑֤刉商在体和变速箱的加工中使用?个或2个通道的最量润滑pȝ;Guehring公司指出QMQL不仅在经上比一般的湿式加工有优性，而且q?有助于切屑处理，该公司在整体质合金d上采用MQL取得了明昄效果?/span>
2.低温微量润滑技?/span>
微量润滑的冷却效果一般不理想Q加工区域生的高温引v了各U负面作用，如高温切屑媄响操作h员安全、工件和刀L受温度媄响而降低加工精度等。出于对提高冷却能力的需求，促低温微量润滑技术的得到发展?/span>
低温微量润滑技术[]是将低温压羃气体(I气、气、二氧化等)与极微量的润滑a(10 ml/h~200 ml/h)混合汽化后，形成微米U的润滑介质液滴Q喷到加工区，对刀具和工g之间的加工部位进行润滑。该技术集低温气体冷却、介质润滑、高压喷等特点Z体，具备优良的冷却能力和润滑能力Q在钛合金、高温合金以及高度材料{难加工材料的高速加工中h很大的发展空间? 齿轮加工润滑介质选择 目前齿轮加工润滑介质q以油基切削液ؓ主，一些粗加工领域也用水基切削液?/span>
常见的轮加工方式有拉削、滚ѝ插ѝ剃ѝ磨ѝ珩齿等Q适用于不同类别的齿轮切削加工。在齿轮加工中，切削力和切削温度是造成刀L损的主要因素Q因此采用有效的润滑冷却技术，降低切削温度Q改善切削摩擦状态，从而降低切削力Q抑制刀L损，是进一步提高加工效率的主要技术途径?/span>
在选择齿轮加工润滑介质斚wQ对于a基切削液而言Q选择适宜的粘度、润滑性能臛_重要Q一般滚ѝ插齿等加工选用_度较高的a品，剃、磨齿等加工选用_度较低的a品，可获得最佳的使用效果。此外，在品的选择上还要考虑颜色、气呟뀁a雾，以及是否含有钡等重金属元素等因素Q选择对环境和Z安全的品。对于水基切削液而言Q则要重点关注其E_性、润滑性、防锈性、生物稳定性等指标Q根据具体加工工况选择合适的水基切削液种cR此外，也要考虑产品的环保和安全性，产品中不能含有亚酸盐、有机酚cR重金属、二噁英{对Z有害的物质，从而保证现场操作工人的健康?/span>
不论是a是水基金属加工介质，除了需要满_工工艺的润滑冷却{要求之外，同时q要满环保、安全等斚w的要求，因此技术的不断q步ؓ重要。南京科润工业介质有限公司始l坚持技术的不断创新q步Q一贯注重品的高品质和与h体、环境相适应的重要性，努力成ؓ齿轮加工l色润滑技术的领跑者?/span>
l语
齿轮加工技术结合了材料U技、机械制造、数控技术、仿真模拟、润滑技术、检技术等诸多领域的先q成果，随着新装备、新工艺、新技术的不断引进和自d发，国内齿轮加工行业必将得到长q步?/span>
作ؓ工业化时代的必经之\Q发展轮加工技术，提高齿轮加工水^Q对提高我国齿轮刉业国际市场竞争力具有重要意义?/span>
?nbsp;APEX阿帕克斯Q法国食品润滑剂品牌，x食品、药品安?/span>
?nbsp;食品机械润滑专家Q特U润滑行业领D?/span>
?nbsp;NSF H1 / KOSHER / HALAL / ISO 21469
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