摘 要：隨著我國現(xiàn)代社會中經(jīng)濟水平的進步和發(fā)展，硬齒面齒輪的市場需求量也開始逐漸加大，因此我國硬齒面齒輪的加工技術(shù)近年來也得到了相應(yīng)的發(fā)展和完善。同時根據(jù)相關(guān)的實踐表示，硬齒面齒輪加工的過程中采用適當(dāng)?shù)募夹g(shù)，其精度能達到7級以上，不僅對材料做到了有效地節(jié)省，同時還減少了能耗的產(chǎn)生，大大地提升了整體的工作生產(chǎn)效率，取得的經(jīng)濟效果也比較明顯。為此，文章主要針對現(xiàn)代社會中硬齒面齒輪加工技術(shù)進行了相應(yīng)的研究，同時開展了這項技術(shù)的應(yīng)用分析，希望能對今后我國這項技術(shù)的應(yīng)用和發(fā)展起到更有效的幫助作用[1]。

關(guān)鍵詞：硬齒面齒輪；加工技術(shù)；研究；精度

在機械產(chǎn)品的生產(chǎn)和制造過程中，齒輪是一項重要的基礎(chǔ)性零件，通常被廣泛的應(yīng)用在各種類型的機械傳動裝置上。因此在一定程度上，齒輪制造水平的高低對機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量能起到直接的影響作用，通過對加工技術(shù)進行研究和分析，對整體工藝流程進行優(yōu)化和完善，將有效地提高齒輪的加工精度和工作生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。近年來，國內(nèi)外都對硬齒面齒輪的加工都進行了大量的研究和分析，一直致力于全面提升硬齒面齒輪的加工程度，為此，文章就將對硬齒面齒輪加工技術(shù)進行研究和分析，以期更好的提升這項技術(shù)的應(yīng)用水平和產(chǎn)品的質(zhì)量[2]。

一般情況下，硬齒面齒輪加工制造工藝一般主要分成兩種：一是以齒輪、剃齒、熱處理為主，我們通常將其稱為剃齒工藝。另一種則是以滾齒、磨齒和熱處理為主，我們通常稱之為磨齒工藝。通過將兩種方式進行對比，我們發(fā)現(xiàn)，磨齒工藝加工設(shè)備相對來講投入比較大，不僅是因為磨齒的價格比較昂貴，同時也是因為磨齒機床的結(jié)構(gòu)和工藝相對比較復(fù)雜，生產(chǎn)的效率不理想，因此我們要對其預(yù)留出相應(yīng)的磨削余量以便磨齒磨削加工的時候進行使用，這種方式加大了能源和材料的消耗，不建議使用在大批量、低成本同時對質(zhì)量要求較高的齒輪制造需求中。剃齒工藝具備加工過程靈活、生產(chǎn)效率高，同時機械化自動程度高等優(yōu)勢，因此在在實際進行加工的過程中我們也經(jīng)常對這項工藝進行使用。但是在齒輪經(jīng)過熱處理以后淬火形成了硬齒面，因此將產(chǎn)生變形的情況，使得齒輪的整體精度大大地下降，通常會下降1到2級左右，另一方面，在剃齒的過程中也極易產(chǎn)生凹凸的想象。通過實際的應(yīng)用和時間證明，采用剃齒工藝的方法對高級齒輪進行制造，關(guān)鍵在對熱處理問題進行解決，防止其精度降低情況的產(chǎn)生和出現(xiàn)，并且也要有效的將剃齒過程中產(chǎn)生凹凸齒形的難題進行合理的解決，保證工藝制造業(yè)的有效發(fā)展和進步[3]。

1 改進熱處理工藝流程

通常情況下，硬齒面齒輪加工生產(chǎn)的工藝流程是齒胚——滾齒——剃齒刀凸形齒修形和抗熱變形修形——剃齒——滲碳、淬火、回穩(wěn)——檢驗——成品。

解決熱處理變形和對精度進行降低的時候，我們可以采用生產(chǎn)能力相對比較強、性能穩(wěn)定和質(zhì)量好、熱處理變形量相對較小的工藝流程進行操作，這個工藝流程主要具備連續(xù)碳氮共滲的特點，工藝路線是：上料——脫脂、預(yù)氧化——加熱——碳氮共滲——降溫擴散——清洗——回火——降溫——卸料[4]。

整個流程的開展過程中電氣控制部分氛圍程序控制環(huán)節(jié)、溫度控制環(huán)節(jié)、碳勢控制環(huán)節(jié)和計算機控制環(huán)節(jié)。整個程序控制環(huán)節(jié)控制整個流程的動作，實現(xiàn)了零件的清洗、加工等相關(guān)過程，可以對溫度、火勢等進行相應(yīng)的設(shè)定和查詢，同時這種方式也能對工作狀態(tài)、記錄情況進行實施監(jiān)視，以這種方式對流程進行有效地控制和處理。溫度控制系統(tǒng)中我們要對控制加熱爐、回火爐的溫度進行有效地管理，滲碳爐在840攝氏度和930攝氏度控制溫差時要將溫差控制在上下不超過5攝氏度，回火爐的爐溫在200攝氏度的時候均勻性也是最好的。碳勢控制系統(tǒng)對加熱爐內(nèi)的碳勢要進行相應(yīng)的控制和管理，一般情況下，碳勢的控制范圍內(nèi)通常掌握在≤±0.05%C，齒輪的表面滲碳層深度一般在0.6到1.8毫米，當(dāng)層深的波動達到一定的范圍時，同一批材料或是同一工件的數(shù)值一般是：層深≤1毫米的時候，偏差在≤±0.1毫米；當(dāng)層的深度>1毫米的時候，偏差在≥±百分之十。因此計算機控制系統(tǒng)通過對以上系統(tǒng)中的各項環(huán)節(jié)進行監(jiān)控，我們在對數(shù)據(jù)進行記錄的過程總，通過查詢整個流程中的各項參數(shù)，對整體設(shè)備的運行狀態(tài)能夠進行更有效的控制[5]。

這項工藝流程的開展中的熱處理齒輪連續(xù)進入了四個加熱室中的加熱爐區(qū)，通過對其進行加熱和碳氮共滲，碳勢和溫度在控制的過程中將更加準(zhǔn)確，特別是無井式爐人為的操作誤差將得到十分有利的控制，零件在經(jīng)過熱處理質(zhì)量和批量的同一性將得到更有效的保證。

通過我們相關(guān)的實踐證明：通過這種工藝熱處理的齒輪齒面比較耐磨，不容易出現(xiàn)點蝕的情況，因此相對其他方式來講平均的使用壽命相對較長，與井式變形量相對較少了20%到40%，這種方式共滲介質(zhì)甲烷和氮氣的價格相對較低，原材量的成本能得到有效地控制，生產(chǎn)環(huán)境也將得到十分有效地改善。

2 合適的剃齒加工方式

剃齒作為齒形加工過程中的一道重要的工序，不僅能對齒形的誤差進行修正，同時對齒距的誤差和齒向的誤差都能起到一定的修正作用，因此在經(jīng)過了剃齒加工的齒輪無周期性變化的傳動誤差，傳動中不易產(chǎn)生激振頻率，因此傳動的噪聲相對比較溫和，甚至在一定程度上要比同等精度的磨齒還要完善，由于齒輪工作的平穩(wěn)性相對較強，因此精度也會相對比較準(zhǔn)確。

這種工藝方式將傳統(tǒng)的軸向剃齒法進行了徹底的摒棄，而是采用徑向法對剃齒進行加工。徑向剃齒法在進行剃削工作的開展過程中，徑向剃齒的齒形、齒向、修形都是在經(jīng)過了剃齒刀齒部修磨之后進行完成的，因此這種方式比較容易對修形量進行控制和掌握，剃齒刀和齒輪之間通過線做基本的接觸方式，剃齒的過程相對來講對比較穩(wěn)定，因此具有生產(chǎn)效率高、刀具耐用程度強、齒形精準(zhǔn)度高和加工表面粗糙程度相對較低的優(yōu)勢，由于強制性的齒向修正能力較好，因此在經(jīng)過修剃后零件的穩(wěn)定性會更強[6]。

3 結(jié)束語

以上是對硬齒面齒輪的加工技術(shù)和相關(guān)工藝方式的改進措施，成功在7級以上硬齒面齒輪大批量生產(chǎn)中進行應(yīng)用。由于我們不需要對磨削的余量進行保留，因此滲碳層可以相應(yīng)的減少，這樣不僅對滲碳的時間進行了相應(yīng)的縮短，同時還大大的對工作效率進行了提高，很大程度上節(jié)省了材料和能耗問題。另一方面上，由于我們采用的方式是徑向法剃齒加工技術(shù)，因此對軸向剃齒法的走刀流程也進行了節(jié)約，對生產(chǎn)效率還能達到進一步的提升。通過對這項技術(shù)的應(yīng)用，能為相關(guān)產(chǎn)業(yè)帶來十分明顯的經(jīng)濟收益，因此我們應(yīng)該加強這項技術(shù)的使用和推廣，使其能有效的對我國整體的經(jīng)濟水平和相關(guān)產(chǎn)業(yè)效益進行進一步提升和發(fā)展。

參考文獻

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[3]呂明，梁國星.硬齒面齒輪加工技術(shù)進展及展望[J].太原理工大學(xué)學(xué)報，2012，43（3）：237-242.

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[5]錢利霞，李華，肖啟明，等.硬齒面齒輪加工技術(shù)研究及應(yīng)用[J].熱加工工藝，2011，40（2）：184-185+187.

[6]李濤濤，武永福，權(quán)中華，等.硬齒面齒輪加工技術(shù)展望[J].金屬加工（冷加工），2013，32（4）：18-19.

作者簡介：高宇（1983-），男，山西省神池縣人，2006年畢業(yè)于東北大學(xué)，工學(xué)學(xué)士。