机械齿轮加工工艺初探

崔亮

摘 要： 经济新常态下，机械制造企业迎来了全新的发展机遇，尤其是随着机械制造技术水平的不断提高，对机械齿轮加工工艺也提出了全新要求。只有在机械齿轮运行完整与精准的前提下，才能确保整个机械制造系统的常态化运行，可见其重要地位。但就现状来讲，机械齿轮加工还存在许多问题，一定程度地制约了机械制造行业的健康发展。对此，本文在简要阐述机械齿轮加工现状的基础上，分析了其加工过程中存在的问题，并针对性地提出了相应工艺的应用要点，以期广大业内同仁提供一定启发。

关键词： 机械制造；齿轮加工；现实问题；应用要点

21世纪以来，随着我国市场结构的升级转型，机械制造业也同样迎来了属于自己的春天。在机械制造实践中，齿轮无疑扮演着至关重要的角色，它是决定整个机械共工程能否顺利运转的根本所在，但就国内齿轮加工现状来讲，工艺质量尚无法满足现实发展要求，一定程度地制约了机械制造行业的健康发展。因此加强机械齿轮加工工艺优化对策的研究，具有非常重要的现实意义和指导价值。

1、机械齿轮基本介绍

在整个机械设备的构成系统中，齿轮的功能作用十分突出，某种意义上讲，机械齿轮决定着整个机械设备能否正常运转。在国内，机械齿轮的生产和应用已经有了较长历史，尤其是新世纪以来，随着机械制造行业的崛起，齿轮工艺的研究与应用也不断深化，并在现实生产维度发挥着越来越重要的作用。

就机械齿轮的机构来讲，主要分为轮齿、齿槽、齿面和齿圆四大构件，而就齿轮类型来讲，我们可依据具体的参数进行相应的划分，具体如下：

1.1齿轮齿形。以齿形的不同来划分的话，齿轮主要分为渐开线齿轮、大压力角齿轮、小压力角齿轮和摆线齿轮等。其中的渐开线齿轮生产成本较低，有着非常广泛的应用范围。而大压力角齿轮有着较强的结构稳定性，可确保机械设备的持续化运转，因此也有着较为广泛的应用。但相比于这两类齿轮，摆线齿轮因生产工艺要求较高，所以应用范围也相对有限，而小压力角齿轮因抗压性较弱，破损率较高，同样限制了其广泛应用。

1.2齿轮外形。以齿轮不同外形进行划分的话，机械齿轮主要分为圆形齿轮、直线齿轮、锥形齿轮和斜线齿轮等。

1.3齿轮表面。以齿轮不同表面進行划分的话，机械齿轮主要分为外部齿轮和内部齿轮两种。

2、机械齿轮加工工艺中的主要问题

2.1数量讹误

由上文可知，轮齿是机械齿轮的一大核心构件，轮齿的数量，或者说是齿轮的数量，与机械装置的尺寸有着直接联系，并与机械装置轴承半径呈正相关，轴承半径越大，齿轮数量越多，反之亦然。所以在机械制造实践中，一定要结合机械装置轴承半径大小，确保齿轮数量的正确性。但在现实中，机械制造过程中经常会发生齿轮数量讹误的问题，而造成这一问题的原因主要有三，包括：

第一，技术人员所选机械装置滚刀不合理。不同类型的齿轮具有不同的功能，只有结合机械设备的材料性能，选择相应的齿轮，才能充分发挥其应有的作用。但在进行齿轮滚刀选择时，许多技术人员因自身失误，造成齿轮数量也发生了讹误。

第二，技术人员未能准确计算轴承半径大小。整体来讲，机械齿轮主要是为

机械轴承来服务的，这就要求齿轮数量必须要与机械尺寸完全吻合，许多技术人员在对机械轴承半径进行测量计算时，因测量失误造成所得数据偏误，最终所制造的齿轮无法满足机械装置要求。

第三，技术人员未能正确判断滚齿机的运动方向。在齿轮应用过程中，滚齿机始终处于运行状态，若是方向判断错误，将会对齿轮结构带来损坏，最终带来数量讹误问题。

2.2两侧不对称

一般而言，齿轮两侧需要保持完全对称，这样才能确保齿轮运转的正常性，但在现实中许多技术人员因主客观原因，造成齿轮两侧不对称，最终影响了其功能性质。一方面，技术人员滚刀安装效率不高。在机械齿轮设计时，必须要安装滚刀，并对其半径和运动方向做出精准判断，以确保切齿的精准性。但许多技术人员在该环节，未能对滚刀半径和运动方向作出科学计算，再加上滚刀摆放位置的偏差，很容易造成台阶和螺母垂直参数的偏误，最终带来了齿轮两侧失衡的问题。另一方面，技术人员对螺旋角的设定存在偏差。在应用滚刀实践中，螺旋角的齿轮齿数直接关乎滚刀头数，所以必须要对螺旋角齿轮作精准判定。但在实际中，许多技术人员根本不结合滚刀运作速度来调整螺旋角，也没有结合螺旋角角度合理调整对齿轮位置，最终造成齿轮两侧不对称问题的发生。

2.3齿形误差

在齿轮制造实践中，渐开线式齿轮是最佳的加工状态，但现实中总会出现齿形误差的问题，而造成这一问题的原因无外乎亮点，一是技术人员对齿轮滚刀未作限制。齿轮滚刀的轴向决定着齿轮的外形，部分技术人员在制造实践中，采用了直线流向的齿轮滚刀，最终造成齿轮外形也是直线，二是技术人员未能有效确保加工设备传动的稳定性，而一旦齿轮生产发生了偏差，必然会造成齿轮外形的误差。

3、机械齿轮加工工艺的应用要点

3.1渐开线式齿轮加工工艺的应用要点

3.1.1滚齿机的加工工艺。这种加工工艺在我国的机械制造行业中非常普遍，在应用这一加工工艺时，技术人员需要应用齿轮滚刀，根据机械设备的参数调整滚轮的外形、齿数等，并分析齿轮的实际转动情况。当滚齿发生旋转，刀齿可以看成是一个固定的项，当滚齿连续转动，刀齿也发生移动，需要将刀齿看成是变化项。当二者发生同时转动时，技术人员需要测量齿轮齿条的运动比率，并根据齿条的尺寸规模，进行齿轮设计。滚刀刀齿在转动过程中会分散出不同的运动线路，不同的运动线路组合在一起，就形成了渐开线式的齿廓。

3.1.2插齿的加工工艺。在应用这一加工工艺时，技术人员需要对齿轮的形状进行判定，优化和调整齿轮的齿条和齿面。在插齿加工中，插齿刀承担着重要的工作职能，插齿刀能改变齿轮的外形，因此技术人员要对齿轮的运动轴线进行分析，如果齿轮偏离了运动轴线，应该磨损齿轮的棱角。齿轮在固定的转动区间进行反复运动，插齿机会不断磨削齿轮的外围，直到齿轮的外形已经满足机械制造的固定标准。

3.1.3剃齿和磨齿的加工工艺。在应用这两种加工工艺时，技术人员需要应用剃齿刀和砂轮对齿轮进行加工。这两种加工工艺不同，应用的顺序也呈现出较大的差异性。一般来说，在热处理之前，应该采用剃齿刀对齿轮进行切削。在热处理之后，应该采用砂轮对齿轮进行磨齿精加工。

3.2其他工艺要点

在我国机械制造行业的机械齿轮加工中，可以应用其他加工工艺。除了上述的加工工艺外，机械制造行业还可以采用其他的齿轮加工方法，如挤压、车齿等。以挤压加工为例，在应用这种技术时，需要专机对齿轮进行成型挤压。以车齿加工为例，在应用这种加工技术时，需要专用车齿设备进行。

新时代，随着我国机械制造技术水平的不断提高，机械齿轮加工工艺水平随之水涨船高，并开始出现了智能化、自动化、现代化发展趋势，机械齿轮加工在精准度方面得到了有效提高。但同样也面临着许多问题，这就要求相关制造人员在明确齿轮加工重要性的基础上，全面把握齿轮加工工艺的应用要点，针对现实存在的问题采取有效措施加以改进，以进一步推动齿轮加工行业的可持续发展。

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