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述说齿轮干式切削加工的优点
作者:勤兴机械来源:日期:2018/1/7点击数:
齿轮是机械产品中的重要基础零件。齿轮传动是传递机器动力和运动的一种主要形式。它与皮带、摩擦、液压等机械传动相比,具有功率范围大,传动效率高、传动比准确:使用寿命长,安全可靠等特点,因此它己成为许多机械产品不可缺少的传动部件。齿轮的设计与制造水平将直接影响到机械产品的性能和质量。由于它在工业发展中有突出地位,致使齿轮被公认为工业化的一种象征。
中国工业齿轮技术的蓬勃发展始于20世纪80年代初期,硬齿面技术也起步于此时, 70年代末,中国改革开放后相继引进了许多大型成套项目,使中国的齿轮行业开始接触了国外先进的齿轮传动装置。如武钢1700mm轧机中的标准齿轮减速器和轧钢机减速器,英国23000kW燃汽轮机发电机组负荷齿轮箱,30万吨/年合成氨中的高速齿轮装置。从20世纪80年代初至今,硬齿面技术从无到有迅猛发展,形成了一批具有一定实力的企业,顶住了国外产品大量涌入的压力,抓住入世的历史机遇,迎来了产业的腾飞和世界齿轮制造业向中国的转移。
进入21世纪,随着全球经济一体化和国际合作交流的发展,国内工业齿轮企业通过与国外技术先进企业合作,极大地增强了中国工业齿轮的研发和制造能力。30多年来,中国的齿轮制造业不断从国外引进了先进的装备,如磨齿机、镗铣加工中心、热处理设备、检测设备等,工业齿轮加工的总装备能力已经达到甚至超过一些发达国家。如南高齿不断加大技改投入,现在已具有了6米齿轮的成形磨齿和2米硬齿面螺旋锥齿轮的加工能力,已逐渐消除了加工设备对齿轮行业发展的阻碍。
目前我国齿轮加工技术取得了新的发展,干式切削加工即无润滑切削加工,是金属切削加工的发展趋势之一。该技术在上世纪80年代即开始研究,但一直受到机床、刀具材料的制约而发展缓慢,近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、新型陶瓷刀具、工艺理论研究的发展,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,也使生产成本有所下降。
高速干式切削是在无冷却、润滑油剂的作用下,采用很高的切削速度进行切削加工。高速干式切削必须选用适当的切削条件。首先,采用很高的切削速度,尽量缩短刀具与工件间的接触时间,再用压缩空气或其他类似的方法移去切屑,以控制工作区域的温度。实践证明,当切削参数设置正确时,切削产生的热量80%可被切屑带走。
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,为进一步延长刀具寿命、提高工件质量,可在齿轮干式切削过程中,每小时使用10~1000ml润滑油进行微量润滑。这种方法产生的切屑可以认为是干切屑,工件的精度、表面质量和内应力不受微量润滑油的负面影响,还可以用自动控制设备进行过程监测。
据资料显示,美国、日本、德国等发达国家采用干式切削的总成本是传统切削工艺的70%左右。据美国企业的统计,在集中冷却加工系统中,切削液占总成本的14%~16%,而刀具成本只占2%~4%。据测算,如果20%的切削加工采用干式加工,总的制造成本可降低1.6%。干切技术的优势还表现在零件表面质量的提高和几何精度的改善。国外资料表明,干切工艺的工件表面粗糙度值可以降低40%左右,除此之外,干式切削对于资源和环境的重要意义也是不言而喻的。德国在高速干式切削领域中处于领先地位,现有8%左右的企业采用干式切削,这预示着高速干式滚齿技术将是未来齿轮加工发展的一个方向。
可以预见,国内在滚齿、插齿、成型磨等加工领域采用干式切削技术将极具潜力,随着齿轮机床、齿轮材料、齿轮刀具、加工工艺的进步,替代传统工艺只是时间问题。

 

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