大直徑端齒盤加工難點應該如何（hé）解決？
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- 發（fā）布日期：2021-01-13
任何一（yī）個行業都是在不斷迅速發展的，都會有自（zì）己行業（yè）的難題和瓶頸，作（zuò）為（wéi）端齒盤行業發展也是有自己的難點和難題（tí）的，其（qí）中大直徑端齒盤加工（gōng）就是一（yī）個難點，也困然（rán）很（hěn）多企業，下麵（miàn）就這個（gè）問題 我（wǒ）們聽聽（tīng）專家的建議（yì）和介紹。
端齒盤又稱多（duō）齒盤、細齒盤或鼠牙盤，是（shì）具有自動定心功（gōng）能的精密分度定位（wèi）元件（jiàn），廣泛應用於加工中心、柔性單元（yuán）、數控（kòng）機床、組合機床、測量儀器（qì）、各種高精（jīng）度間歇（xiē）式圓周分度裝置、多工位定位機構以及其他需要精密分度的各種設備上，如數控車床中的（de）多工位數控（kòng）刀（dāo）架（jià）、銑床及加工中心用的數控（kòng）回轉工作（zuò）台及其（qí）他（tā）分度裝（zhuāng）置中都采（cǎi）用（yòng）端齒（chǐ）盤（pán）作（zuò）為（wéi）精確定位元件。端齒（chǐ）盤實際上（shàng）相（xiàng）當於一對齒數相同（tóng）的離合器（qì），其齧合過程與離合器的齧合類似。端齒盤的齒形分（fèn）為直齒和弧麵齒兩種，直（zhí）齒（chǐ）端齒盤由於（yú）加（jiā）工方便、定（dìng）位精度（dù）及重（chóng）複（fù）定位精度（dù）高而廣（guǎng）受歡迎。
01
大直（zhí）徑端齒盤加工工藝路線
大直徑齒盤一般直（zhí）徑＞500mm，齒數超過144，通常為360個齒（chǐ）。工件直徑越大，齒數越多，磨削（xuē）加工越困難（nán）。設計大直徑（jìng）齒盤（pán）工藝的基本原則為：減（jiǎn）小加工誤差（chà），保證加工（gōng）精度；消除殘（cán）餘應力，減小（xiǎo）變（biàn）形；提高生產效率，降低加工成（chéng）本。
對於大直（zhí）徑端（duān）齒盤，特別是直徑＞500mm的端齒盤（pán），考慮到熱處理及加工（gōng）過程殘（cán）餘應（yīng）力等因素會導致工件基準麵或相關部位變（biàn）形，工件材料常選（xuǎn）取40Cr、38CrMoAl等，一般（bān）采用的熱處理工藝（yì）方法為調質+氮化。工（gōng）藝路（lù）線（xiàn）為：鍛造→熱處理（退火（huǒ））→粗車→熱處（chù）理（調質（zhì））→半精車→平磨→銑（xǐ）齒→機鉗（倒角）→熱處理（lǐ）（低（dī）溫時效（xiào））→外（wài）磨（mó）→平磨→內外圓磨→粗、半精磨齒（chǐ）→熱處理（氮化）→平磨→內外圓磨→機鉗（研基準麵（miàn））→精磨齒。
02
大（dà）直徑（jìng）端齒（chǐ）盤齒部（bù）精（jīng）加工（gōng）難點
端齒盤的齒部磨削精加工一直以來是個技術難點，特（tè）別是大直徑端齒（chǐ）盤的磨削（xuē）加工尤為明顯。由於工件直徑尺寸大，加工過程中不同程度地存（cún）在變形（xíng），調整困難，影響（xiǎng）工件（jiàn）的精度。加之大直徑（jìng）端齒盤在磨（mó）削時（shí），齒（chǐ）盤齒部與砂輪接（jiē）觸麵積大，砂輪會產生讓（ràng）刀（dāo）現（xiàn）象，砂輪磨損（sǔn）快，極易使工件產生分度誤差。因此，磨削大（dà）直徑端（duān）齒盤的（de）關鍵是（shì）減（jiǎn）少係統誤差，從而（ér）提（tí）高加（jiā）工精度。
精磨齒（chǐ）時，用到的分度裝置中齒（chǐ）盤的精度等級應高於齒盤工件的設計精度等級（jí）。整個磨齒過程（chéng）在（zài）20℃±5℃的恒（héng）溫（wēn）室（shì）內進行，工作場所應無（wú）振動，無強冷（lěng）熱氣流衝擊。另外，為（wéi）了便於製造（zào）並保證配對（duì）齒（chǐ）盤齧合性能最好，配對（duì）齒盤應在齒（chǐ）形角不變的同一設備上加工（gōng），並對已配好的（de）齒盤做（zuò）配對標（biāo）記。
03
齒部（bù）精（jīng）加（jiā）工工（gōng）藝（yì）方法
大直徑（jìng）端齒盤齒部的精加工應重點從以下幾方（fāng）麵入手。
1）磨（mó）齒前（qián）要檢查機床（chuáng），消除係統誤差（chà）。檢查（chá）機（jī）床潤滑狀況，檢查各油孔、導軌的潤滑情（qíng）況，保證機床在運行過程中不（bú）出現爬行現象（xiàng）；檢查機床運行速度和換向（xiàng）速度是（shì）否一致。磨齒前，機床（chuáng）必須（xū）進行2h以上的空運轉，使（shǐ）機床性能穩定可靠，從而保證齒盤的加工精度。
2）砂輪（lún）的選擇（zé）和（hé）及時（shí）修整。齒（chǐ）部（bù）齒（chǐ）形的（de）磨削關鍵是砂輪的耐（nài）磨性及其齒形的（de）修正問題。磨齒選用的砂（shā）輪應具備：磨損小，壽命高；切削性能好，加工（gōng）齒麵表麵粗糙度值（zhí）小；砂輪組件不平（píng）衡量（liàng）小的特（tè）點。
由於（yú）大直徑（jìng）端齒盤（pán）尺寸大、齒數（shù）多，砂（shā）輪的選擇很關鍵。經（jīng）過多年的摸索和實踐經（jīng）驗總結，一般優先選（xuǎn）用中（zhōng）軟、自銳性（xìng）好的白剛玉（yù）砂輪（lún）。在（zài）磨削過程中應經（jīng）常修整砂輪，保（bǎo）證砂輪鋒利，避免產生讓（ràng）刀現象。另（lìng）外，砂輪（lún）應根（gēn）據粗磨、半精磨和精磨工序要求，選用不同的粒度，以（yǐ）保證各個加工階段達（dá）到圖樣（yàng）和（hé）工藝要求。一般情況下，粗磨選用46#，半精（jīng）磨選用60#，精磨選用100#或（huò）120#粒度（dù）為宜。
3）工裝夾具找正是關鍵。由於工（gōng）件尺寸大，調整困難，應（yīng）盡（jìn）量減少找正的次（cì）數（shù），這（zhè）需要（yào）有紮實的基本功。將機（jī）床表麵、工裝夾具（jù）各接（jiē）觸表麵擦拭幹淨，在必要的情況下可用油石修研（yán）表麵，然（rán）後找正工（gōng）裝夾具，一般將找（zhǎo）正精度控製在工件要求的1/3以內。
4）工件的裝（zhuāng）夾。在裝（zhuāng）夾工件之前，要注意消除各種影響因（yīn）素，比如工件基準（zhǔn）麵是否有磕碰現象，是否（fǒu）存在（zài）毛刺，查看齒盤（pán）與工裝夾（jiá）具（jù）接觸麵（miàn）積是（shì）否達到90%以上等（děng），這（zhè）些都（dōu）是為保證（zhèng）加工精度必（bì）須做到的。
5）磨（mó）削（xuē）餘量選（xuǎn）擇及過程控製。大直徑端齒盤齒部磨削加工最難的（de）就是保（bǎo）證齒盤（pán）分（fèn）度精度和重複精（jīng）度。因此，要合理分配磨（mó）齒加工餘量。一（yī）般來說，齒部（bù）精磨（mó）前的齒麵留量為0.05～0.10mm，並根據（jù）工件的形狀大小選（xuǎn）用。氮化的（de）硬齒齒（chǐ）盤精磨（mó）前留量應偏（piān）少，以（yǐ）保證工件（jiàn）表麵（miàn）硬化層的最終厚度。
磨齒（chǐ）時齒部的測量方法與銑齒時相（xiàng）同，需要（yào）注（zhù）意的是，上下配合齒（chǐ）盤（pán）總厚度尺寸有要求時（shí），應適當調整單（dān）個齒盤齒部尺寸以保證（zhèng）這項要求（qiú）。
6）齒形磨削過（guò）程（chéng）控製。在（zài）做（zuò）好以上幾（jǐ）個步驟後，應選擇合（hé）理（lǐ）的走刀量和（hé）運行速度（dù）。粗磨時，避（bì）免大吃刀量，因為（wéi）這樣很容易出（chū）現讓刀（dāo），並且（qiě）砂輪磨損很快，造成工（gōng）件前（qián）半（bàn）部分磨削量大，後半（bàn）部分（fèn）磨削量（liàng）小（xiǎo）。吃刀量大也會產生（shēng）很多的磨削熱量，造成齒盤磨削變形，從而（ér）使齒（chǐ）盤分度精度和重複（fù）精度（dù）達不（bú）到要（yào）求。為保證齒盤的加工精度，齒（chǐ）部磨削一般（bān）采用的是均等循環成形磨削法，即（jí）連續分度磨削，再進刀再連續（xù）分度磨削至整個齒形。這樣可以使工（gōng）件達到（dào）較高的加工精（jīng）度（dù），基（jī）本消（xiāo）除（chú）變形的影響，當然，這其中也需要相應的操作技巧和（hé）經（jīng）驗。
04
齒部精（jīng）加工（gōng）後的存放（fàng）與包裝運輸
為防止工件變形而（ér）影響齒（chǐ）盤的分（fèn）度和（hé）重複定位精度（dù），大直（zhí）徑（jìng）端齒盤在精（jīng）加工後，由專職檢查（chá）員檢（jiǎn）驗。檢驗合格後（hòu），做配對標（biāo）記。先用幹淨的棉紗蘸（zhàn）180號溶劑汽油將（jiāng）防（fáng）鏽（xiù）部位擦幹（gàn）淨，在光線充足（zú）的條（tiáo）件下檢驗金屬裸露麵（miàn）是否有鏽，有鏽的部位應進行除鏽處理（lǐ），經檢查無鏽蝕、髒物、油汙和手（shǒu）印等方可進行防鏽處理（lǐ）。采用刷塗（tú）法塗防鏽油（脂（zhī）），塗層要均勻（yún）連續，不得有氣（qì）泡和漏塗現象。塗完防鏽油（脂（zhī））後，平整放（fàng）置於專用托架（jià）上（shàng）進行包裝。覆蓋苯甲（jiǎ）酸（suān）鈉（nà）防鏽（xiù）紙，注意（yì）防鏽紙蠟麵向外，不得用反。包（bāo）裝（zhuāng）時一般配對將（jiāng）齒盤（pán）齧合成對存放，然後用（yòng）防（fáng）鏽紙沿內外（wài）圓逐漸紮緊，平整放置並固定於包裝箱內。
05
結語
大（dà）直徑（jìng）端（duān）齒盤由（yóu）於尺寸（cùn）規格大（dà）、精度要求高，其加工一直以（yǐ）來都是難題；作為功能部件的核心部件，其（qí）分度及重複定位精度顯得尤為（wéi）重（chóng）要。本文通過加（jiā）工工藝設（shè）計，解決了大直徑端齒盤加工（gōng）過程中易變形、分度精度和重（chóng）複精度低（dī）的問題，將提高國（guó）內大規格功（gōng）能部件的（de）精度指標，增（zēng）強市場競（jìng）爭力（lì）。
