齒輪，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種標(biāo)志，齒輪制作水平直接影響到機械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量。本文從齒輪制作在工業(yè)中重要意義動身，著重介紹了齒輪加工工藝、光滑技能的蕞新開展情況，以及齒輪加工用光滑介質(zhì)的技能要求和挑選辦法。

1 導(dǎo)言

眾所周知，齒輪傳動是近代機器中常見的一種機械傳動，是機械產(chǎn)品的重要根底零部件。它與其他機械傳動方式（鏈傳動、帶傳動、液壓傳動等）傳動相比，具有功率范圍大、傳動功率高、傳動經(jīng)確、運用壽數(shù)長等特色。因而，它已成為許多機械產(chǎn)品不行缺少的傳動部件，也是機器中所占比重蕞大的傳動方式。

齒輪的設(shè)計與制作水平將直接影響到機械產(chǎn)品的功能和質(zhì)量，例如，在現(xiàn)代蓬勃的轎車工業(yè)中，一般每輛轎車中有18~30個齒部，齒輪的質(zhì)量直接影響轎車的噪聲、平穩(wěn)性及運用壽數(shù)。齒輪的加工技能和設(shè)備一般極大的影響了工業(yè)范疇中所能達(dá)到的蕞高制作水平，現(xiàn)代工業(yè)興旺的******如美國、德國和日本等也是齒輪加工技能和設(shè)備的制作強國。因而，齒輪在工業(yè)開展中的位置一向比較突出，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種標(biāo)志。從這個視點來看，重視齒輪的***加工技能和開展趨勢具有極其重要意義。

2 齒輪加工技能的新開展

一般來說，齒輪制作工藝進(jìn)程包含資料制備、齒坯加工、切齒、齒面熱處理和齒面精加工等五個階段。齒形加工和熱處理后的精加工是齒輪制作的要害，也反映了齒輪制作的水平。而齒輪制作工藝的開展，很大程度上表現(xiàn)在精度等級與出產(chǎn)功率的前進(jìn)兩方面?，F(xiàn)在世界各國主要從齒輪加工工藝和加工設(shè)備的開展兩個方面來不斷地前進(jìn)齒輪的制作水平。

2.1

硬齒面滾齒技能

在傳統(tǒng)辦法中，齒輪的硬齒面的加工需求經(jīng)過齒面的磨削加工，由于磨齒加工功率太低，加工成本過高，尤其對一些大直徑，大模數(shù)的齒輪在加工上難度更大，因而從20世紀(jì)80年代起，國內(nèi)外企業(yè)已逐步選用硬齒面刮削作為淬硬齒輪(40～65HRC)的半精、精加工辦法。

硬齒面滾齒技能也稱刮削齒加工，這種工藝，是選用一種特別的硬質(zhì)合金滾刀，對滲碳淬火后齒面硬度為HRC58-62的齒輪齒面進(jìn)行刮削，刮削精度可達(dá)到7級。這種辦法可加工任意螺旋角、模數(shù)1～40mm的齒輪。普通精度(6～7級)硬齒面齒輪，一般選用“滾—熱處理—刮削”工藝，粗、精加工在同一臺滾齒機上即可完成；齒面粗糙度要求較高的齒輪，可在刮削后安排珩齒加工；對于齒輪，則選用“滾—熱處理—刮削—磨”工藝，用刮削作半精加工工序代替粗磨，切除齒輪的熱處理變形，留下小而均勻的余量進(jìn)行精磨，能夠節(jié)約1/2～5/6的磨削工時，經(jīng)濟(jì)效益十分顯著。對于大模數(shù)、大直徑、大寬度的淬硬齒輪，因無相應(yīng)的大型磨齒機，一般只能選用刮削加工。

硬齒面刮削蕞大的特色是出產(chǎn)功率要比磨齒高5-6倍，除此以外，可對熱處理滲碳淬火齒輪過大的變形量進(jìn)行磨齒前的修刮，不僅消除了齒輪的變形量，確保了齒輪在磨齒加工中的平穩(wěn)，并且前進(jìn)了磨削功率，保護(hù)了磨齒設(shè)備的精度。

選用硬齒面滾齒技能進(jìn)行齒輪加工時，溫度操控極為重要，由于過高的溫度會使刀具磨損加快且易崩刀；因而需求經(jīng)過金屬加工液來冷卻，一起沖走刀具和工件上的切削，前進(jìn)刀具壽數(shù)和工件外表加工粗糙度。一般選用專用的油基切削液作為冷卻光滑介質(zhì)，如KR-C20，經(jīng)過對粘度的適當(dāng)操控和選用優(yōu)異環(huán)保的極壓抗磨劑來滿意工藝中冷卻、清洗和光滑等方面的要求。

2.2干切削技能

干式切削加工即無光滑切削加工，是金屬切削加工的開展趨勢之一。該技能在上世紀(jì)80年代即開始研究，但一向受到機床、刀具資料的限制而開展緩慢，近十幾年來跟著機床設(shè)計技能、硬質(zhì)合金刀具和外表涂層技能、新式套瓷刀具、工藝?yán)碚撗芯康拈_展，干式切削在大幅度提升出產(chǎn)功率、顯著改進(jìn)外表質(zhì)量的一起，也使出產(chǎn)成本有所下降。

高速干式切削是在無冷卻、光滑油劑的效果下，選用很高的切削速度進(jìn)行切削加工。高速干式切削有必要選用適當(dāng)?shù)那邢鳁l件。首先，選用很高的切削速度，盡量縮段刀具與工件間的接觸時刻，再用緊縮空氣或其他類似的辦法移去切屑，以操控工作區(qū)域的溫度。實踐證明，當(dāng)切削參數(shù)設(shè)置正確時，切削發(fā)生的熱量80%可被切屑帶走。

高速干式切削法不僅使機床結(jié)構(gòu)緊湊，并且極大地改進(jìn)了加工環(huán)境和下降了加工費用。在齒輪加工中，為進(jìn)一步延伸刀具壽數(shù)、前進(jìn)工件質(zhì)量，可在齒輪干式切削進(jìn)程中，每小時運用10～1000ml光滑油進(jìn)行微量光滑。這種辦法發(fā)生的切屑能夠認(rèn)為是干切屑，工件的精度、外表質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量光滑油的幅面影響，還能夠用自動操控設(shè)備進(jìn)行進(jìn)程監(jiān)測。

據(jù)資料顯示，美國、日本、德國等興旺***選用干式切削的總成本是傳統(tǒng)切削工藝的70%左右。據(jù)美國企業(yè)的統(tǒng)計，在會集冷卻加工體系中，切削液占總成本的14%～16%，而刀具成本只占2%～4%。據(jù)測算，假如20%的切削加工選用干式加工，總的制作成本可下降1.6%。干切技能的優(yōu)勢還表現(xiàn)在零件外表質(zhì)量的前進(jìn)和幾許精度的改進(jìn)。國外資料表明，干切工藝的工件外表粗糙度值能夠下降40%左右，除此之外，干式切削對于資源和環(huán)境的重要意義也是顯而易見的。德國在高速干式切削范疇中處于令先位置，現(xiàn)有8％左右的企業(yè)選用干式切削，這預(yù)示著高速干式滾齒技能將是未來齒輪加工開展的一個方向。

能夠預(yù)見，國內(nèi)涵滾齒、插齒、成型磨等加工范疇選用干式切削技能將***潛力，跟著齒輪機床、齒輪資料、齒輪刀具、加工工藝的前進(jìn)，代替?zhèn)鹘y(tǒng)工藝只是時刻問題。

2.3

齒輪的無屑加工

與滾齒、插齒、剃齒和磨齒等傳統(tǒng)的齒輪齒形成形方式不同，齒輪的無屑加工辦法是運用金屬的塑性變形或粉末燒結(jié)使齒輪的齒形部分終究成形或前進(jìn)齒面質(zhì)量的。該辦法能夠分為工件在常溫下進(jìn)行加工的冷態(tài)成形和把工件加熱到1000℃左右進(jìn)行加工的熱態(tài)成形兩類。前者包含冷軋、冷鍛等；后者包含熱軋、精細(xì)模鍛、粉末冶金等。

無屑加工齒輪能夠使資料運用率從切削加工的40～50％前進(jìn)到80～95％以上，出產(chǎn)率也可成倍增長。但因受模具強度的限制，現(xiàn)在一般只能加工模數(shù)較小的齒輪或其他帶齒零件，一起對精度要求較高的齒輪，在用無屑加工成形后仍需求運用切削加工終精整齒形。無屑加工齒輪需求選用專用的工藝配備，初始***較大，只要在出產(chǎn)批量較大時(一般達(dá)萬件以上)才干顯著下降出產(chǎn)成本。

多位***解讀五軸加工技術(shù)，這個必定要看

五軸加工(5 Axis Machining)，望文生義，數(shù)控機床加工的一種方式。選用X、Y、Z、A、B、C中任意5個坐標(biāo)的線性插補運動，五軸加工所選用的機床一般稱為五軸機床或五軸加工中心。但是你真的了解五軸加工嗎？

五軸技術(shù)的展開

幾十年來, 人們普遍認(rèn)為五軸數(shù)控加工技術(shù)是加工連續(xù)、平滑、凌亂曲面的委一手法。一旦人們在規(guī)劃、制造凌亂曲面遇到無法處理的難題, 就會求諸五軸加工技術(shù)。但是.....

五軸聯(lián)動數(shù)控是數(shù)控技術(shù)中難度蕞大、運用規(guī)劃廣的技術(shù), 它集核算機控制、高功用伺服驅(qū)動和精密加工技術(shù)于一體, 運用于凌亂曲面的、精密、自動化加工。國際上把五軸聯(lián)動數(shù)控技術(shù)作為一個***出產(chǎn)設(shè)備自動化技術(shù)水平的標(biāo)志。由于其特別的地位,特別是對于航空、航天、軍事工業(yè)的重要影響, 以及技術(shù)上的凌亂性, 西方工業(yè)發(fā)達(dá)***一直把五軸數(shù)控系統(tǒng)作為戰(zhàn)略物資實施出口許可證原則, 對我國實施禁運, 限制我國、軍事工業(yè)展開。

前次金屬加工小編發(fā)的關(guān)于“東芝機床事件”就是根據(jù)這個關(guān)閉原則！

與三軸聯(lián)動的數(shù)控加工相比, 從工藝和編程的視點來看, 對凌亂曲面選用五軸數(shù)控加工有以下利益：

（1）前進(jìn)加工質(zhì)量和功率

（2）擴展工藝規(guī)劃

（3）滿意復(fù)合化展開新方向

但是，哈哈，又但是了。。。五軸數(shù)控加工由于干與和刀具在加工空間的位姿控制,其數(shù)控編程、數(shù)控系統(tǒng)和機床結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)比三軸機床凌亂得多。所以，五軸說起來簡略，實在結(jié)束真的很難！別的要操作運用好真的更難！

說到五軸，真的不得不說一說真假五軸？小編前段時間發(fā)布了一個“假五軸or真五軸？與三軸有什么差異呢？”的文章，其實文章中首要敘述了真假5軸的差異首要在于是否有RTCP功用，為此，小編專門去查找了這個詞！

RTCP,解釋一下，F(xiàn)idia的RTCP是的縮寫，字面意思是“旋轉(zhuǎn)刀具中心”，業(yè)界往往會稍加轉(zhuǎn)義為“盤繞刀具中心轉(zhuǎn)”，也有一些人直譯為“旋轉(zhuǎn)刀具中心編程”，其實這只是RTCP的成果。PA的RTCP則是前幾個單詞的縮寫。海德漢則將相似的所謂晉級技術(shù)稱為，刀具中心點處理。還有的廠家則稱相似技術(shù)為TCPC，刀具中心點控制。

從Fidia的RTCP的字面意義看，假設(shè)以手動辦法定點履行RTCP功用，刀具中心點和刀具與工件表面的實踐接觸點將堅持不變，此時刀具中心點落在刀具與工件表面實踐接觸點處的法線上，而刀柄將盤繞刀具中心點旋轉(zhuǎn)，對于球頭刀而言，刀具中心點就是數(shù)控代碼的政策軌跡點。為了到達(dá)讓刀柄在履行RTCP功用時可以單純地盤繞政策軌跡點（即刀具中心點）旋轉(zhuǎn)的目的，就有必要實時補償由于刀柄滾動所構(gòu)成的刀具中心點各直線坐標(biāo)的偏移，這樣才華夠在堅持刀具中心點以及刀具和工件表面實踐實踐接觸點不變的情況，改動刀柄與刀具和工件表面實踐接觸點處的法線之間的夾角，起到發(fā)揮球頭刀的蕞佳切削功率，并有用逃避干與等作用。因此RTCP好像更多的是站在刀具中心點（即數(shù)控代碼的政策軌跡點）上，處理旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的改變。

不具備RTCP的五軸機床和數(shù)控系統(tǒng)有必要依靠CAM編程和后處理，事前規(guī)劃好刀路，相同一個零件，機床換了，或者刀具換了，就有必要從頭進(jìn)行CAM編程和后處理，因此只能被稱作假五軸，國內(nèi)許多五軸數(shù)控機床和系統(tǒng)都屬于這類假五軸。當(dāng)然了，人家硬撐著把自己稱作是五軸聯(lián)動也無可厚非，但此（假）五軸并非彼（真）五軸！

小編因此也咨詢了職業(yè)的***，簡而言之，真五軸即五軸五聯(lián)動，假五軸有或許是五軸三聯(lián)動，別的兩軸只起到***功用！

這是淺顯的說法，并不是標(biāo)準(zhǔn)的說法，一般說來，五軸機床分兩種：一種是五軸聯(lián)動，即五個軸都可以一同聯(lián)動，別的一種是五軸***加工，實踐上是五軸三聯(lián)動：即兩個旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)***，只需3個軸可以一同聯(lián)動加工，這種俗稱3 2方式的五軸機床，也可以理解為假五軸。

怎樣？關(guān)于真假五軸的情況您了解了嗎？有新的說法，歡迎留言探討！

本次對于RTCP功用也沒有進(jìn)行翔實的描繪，假設(shè)你對這方面感興趣，小編決議下次多收集一些這方面的材料，給您回答！需求的話歡迎留言！

展開五軸數(shù)控技術(shù)的難點及阻力

我們早已認(rèn)識到五軸數(shù)控技術(shù)的優(yōu)越性和重要性。但到現(xiàn)在為止, 五軸數(shù)控技術(shù)的運用仍然局限于少數(shù)資金雄厚的部門, 而且仍然存在尚未處理的難題。

下面小編收集了一些難點和阻力，看是否跟您的情況對應(yīng)？

1.五軸數(shù)控編程抽象、操作困難

這是每一個傳統(tǒng)數(shù)控編程人員都深感頭疼的問題。三軸機床只需直線坐標(biāo)軸, 而五軸數(shù)控機床結(jié)構(gòu)方式多樣;同一段NC 代碼可以在不同的三軸數(shù)控機床上獲得相同的加工作用, 但某一種五軸機床的NC代碼卻不能適用于一切類型的五軸機床。數(shù)控編程除了直線運動之外, 還要協(xié)調(diào)旋轉(zhuǎn)運動的相關(guān)核算, 如旋轉(zhuǎn)視點行程查驗、非線性過失校核、刀具旋轉(zhuǎn)運動核算等, 處理的信息量很大, 數(shù)控編程極端抽象。

五軸數(shù)控加工的操作和編程技術(shù)密切相關(guān), 假設(shè)用戶為機床增添了特別功用, 則編程和操作會更凌亂。只需反復(fù)實踐, 編程及操作人員才華把握必備的知識和技術(shù)。經(jīng)驗豐盛的編程、操作人員的短少, 是五軸數(shù)控技術(shù)遍及的一大阻力。

國內(nèi)許多廠家從國外購買了五軸數(shù)控機床, 由于技術(shù)培訓(xùn)和效力不到位, 五軸數(shù)控機床固有功用很難結(jié)束, 機床運用率很低, 許多場合還不如選用三軸機床。

2.對NC 插補控制器、伺服驅(qū)動系統(tǒng)要求十分嚴(yán)厲

五軸機床的運動是五個坐標(biāo)軸運動的組成。旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的參與, 不光加劇了插補運算的背負(fù), 而且旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)的細(xì)微過失就會大幅度下降加工精度。因此要求控制器有更高的運算精度。

五軸機床的運動特性要求伺服驅(qū)動系統(tǒng)有很好的動態(tài)特性和較大的調(diào)速規(guī)劃。

3.五軸數(shù)控的NC 程序校驗尤為重要

要前進(jìn)機械加工功率，迫切要求挑選傳統(tǒng)的“試切法”校驗辦法

。在五軸數(shù)控加工傍邊，NC 程序的校驗作業(yè)也變得十分重要， 由于一般選用五軸數(shù)控機床加工的工件價格十分貴重， 而且磕碰是五軸數(shù)控加工中的常見問題：刀具切入工件；刀具以極高的速度磕碰到工件；刀具和機床、夾具及其他加工規(guī)劃內(nèi)的設(shè)備相磕碰；機床上的移動件和固定件或工件相磕碰。五軸數(shù)控中，磕碰很難猜想，校驗程序有必要對機床運動學(xué)及控制系統(tǒng)進(jìn)行概括分析。

假設(shè)CAM 系統(tǒng)檢測到過錯, 可以立即對刀具軌跡進(jìn)行處理;但假設(shè)在加工進(jìn)程中發(fā)現(xiàn)NC 程序過錯，不能像在三軸數(shù)控中那樣直接對刀具軌跡進(jìn)行批改。在

三軸機床上, 機床操作者可以直接對刀具半徑等參數(shù)進(jìn)行批改。而在五軸加工中, 情況就不那么簡略了，由于刀具標(biāo)準(zhǔn)和方位的改變對后續(xù)旋轉(zhuǎn)運動軌跡有直接影響。

硬質(zhì)合金刀具跟著數(shù)控機床和加工中心等設(shè)備運用日漸遍及，在航空航天、汽車、高速列車、風(fēng)電、電子、能源、模具等裝備制造業(yè)的開展推進(jìn)下，切削加工已邁入了一個以高速、和環(huán)保為標(biāo)志的高速加工開展的新時期—現(xiàn)代切削技能階段。

高速切削、干切削和硬切削作為當(dāng)前切削技能的重要開展趨向，其重要地位和人物日益凸顯。對這些***切削技能的運用，不僅令加工功率成倍進(jìn)步，亦著實推進(jìn)了產(chǎn)品開發(fā)和工藝立異的進(jìn)程。例如，精細(xì)模具硬質(zhì)資料的型腔，選用高轉(zhuǎn)速、小進(jìn)給量和小吃深加工，既可取得很高的表面質(zhì)量，又能夠省卻磨削、EDM和手藝拋光或削減相應(yīng)工序的時間，然后縮短生產(chǎn)工藝流程，進(jìn)步生產(chǎn)率。

曩昔一些企業(yè)制造復(fù)雜模具時，基本上都需要3~4個月才能交付運用，而現(xiàn)在選用高速切削加工後，半個月便可完成。據(jù)調(diào)查，一般的工模具，有60%的機加工量可用高速加工工藝來完成。

高速加工時，不光要求硬質(zhì)合金刀具可靠性高、切削性能好、能穩(wěn)定地斷屑和卷屑、還要能達(dá)成，并能完成快換或自動替換等。因此，對硬質(zhì)合金刀具材資料、刀具結(jié)構(gòu)、以及刀具的裝夾都提出了更高要求。

對硬質(zhì)合金刀具資料的要求：

高速加工對硬質(zhì)合金刀具杰出的要求是，既要有高的硬度和高溫硬度，又要有足夠的斷裂耐性。為此，須選用細(xì)晶粒硬質(zhì)合金、涂層硬質(zhì)合金、陶瓷、聚晶金剛石(PCD)和聚晶立方氮化硼(PCBN)等刀具資料—它們各有特點，適應(yīng)的工件資料和切削速度范圍也都不同。例如，高速加工鋁、鎂、銅等有色金屬件，首要選用PCD和CVD金剛石膜涂層刀具。高速加工鑄件、淬硬鋼(50~67HRC)和冷硬鑄鐵首要用淘瓷刀具和PCBN刀具。

1.硬質(zhì)合金刀具材已邁入細(xì)晶粒超細(xì)晶粒階段

涂層硬質(zhì)合金刀具(如TiN、TiC、TiCN、TiAlN等)雖其加工工件資料范圍廣，但抗癢化溫度一般不高，所以通常只宜在400-500m/min的切削速度范圍內(nèi)加工鋼鐵件。對於Inconel718高溫鎳基合金可運用陶瓷和PCBN刀具。據(jù)報道，加拿大學(xué)者用SiC晶須增韌陶瓷銑削Inconel718合金，推薦蕞佳的切削條件為：切削速度700m/min，吃深為1-2mm，每齒進(jìn)給量為0.1-0.18mm/z。

目前，硬質(zhì)合金已進(jìn)入細(xì)晶粒(1-0.5μm)和超細(xì)晶粒(lt;0.5μm)的開展階段，曩昔細(xì)晶粒多用於K類(WC Co)硬質(zhì)合金，近幾年來P類(WC TiC Co)和M類(WC TiC TaC或NbC Co)硬質(zhì)合金也向晶粒細(xì)化方向開展。

以往，為進(jìn)步硬質(zhì)合金的耐性，通常是添加鈷(Co)的含量，由此帶來的硬度下降如今可以經(jīng)過細(xì)化晶粒得到補償，并使硬質(zhì)合金的抗彎強度進(jìn)步到4.3GPa，已達(dá)到并超越普通高速鋼(HSS)的抗彎強度，改變了人們普遍認(rèn)為P類硬質(zhì)合金適於切鋼、而K類硬質(zhì)合金只適於加工鑄鐵和鋁等有色金屬的選材格式。

選用WC基的超細(xì)晶粒K類硬質(zhì)合金，相同可加工各種鋼料。細(xì)晶粒硬質(zhì)合金的另一個優(yōu)點是硬質(zhì)合金刀具刃口尖利，特別適於高速切削粘而韌的工件資料。以日本不二越公司開發(fā)的AQUA麻花鉆為例，其用細(xì)晶粒硬質(zhì)合金制造，并涂覆耐熱、耐沖突的潤滑涂層，在高速濕式加工結(jié)構(gòu)鋼和合金鋼(SCM)時，切削速度200m/min，進(jìn)給速度1600mm/min，加工功率進(jìn)步了2.5倍，刀具壽數(shù)進(jìn)步2倍；干式鉆孔時，切削速度150m/min，進(jìn)給速度1200mm/min。

2.涂層提升到開發(fā)厚膜、復(fù)合和多元涂層的新階段

現(xiàn)如今，涂層已進(jìn)入到開發(fā)厚膜、復(fù)合和多元涂層的新階段，新開發(fā)的TiCN、TiAlN多元超薄、超多層涂層(有的超薄膜涂層數(shù)可多達(dá)2000層，每層厚約1nm)與TiC、TiN、Al2O3等涂層的復(fù)合，加上新式抗塑性變形的基體，在改進(jìn)涂層的耐性、涂層與基體的結(jié)合強度、進(jìn)步涂層的耐磨性方面有了重大進(jìn)展，進(jìn)步了硬質(zhì)合金刀具材的性能。

硬質(zhì)合金材涂層刀具已成為現(xiàn)代切削硬質(zhì)合金刀具的標(biāo)志，在刀具中的運用份額達(dá)到60%。涂層硬質(zhì)合金刀具的產(chǎn)品現(xiàn)已出現(xiàn)品牌化、多樣化和通用化的趨向。例如，德國施耐爾(Schnell)公司用納米技能推出的一種超長壽數(shù)LL涂層立銑刀，用其加工零件硬度超越70HRC淬硬模具鋼材時，硬質(zhì)合金刀具材壽數(shù)可延長2-3倍。

特別值得強調(diào)的是，近幾年開展起來的在硬質(zhì)合金表面涂覆金剛石的技能，使硬質(zhì)合金刀具不僅在黑色金屬范疇，并且在有色金屬范疇中的切削功率取得了進(jìn)步。由此可知，硬質(zhì)合金今後仍將是制造高速加工刀具的首要基體資料。