大型齿轮磨削装备的关键技术

* 国家自然科学基金资助项目（编号:50475052） 教育部科学技术研究重点项目（编号:104190）高校博士学科点专项科研基金资助项目（编号:20040145001）高速超高速磨削技术发展与关键技术*青岛理工大学 机械工程学院 ( 266033) 李长河东北大学 机械工程与自动化学院 (110004) 修世超 蔡光起摘 要 论述了高速超高速磨削加工技术的发展、特点以及关键技术。

关键词 高速超高速 磨粒加工 关键技术1 高速/超高速磨削技术发展超高速磨削技术是现代新材料技术、制造技术、控制技术、测试技术和实验技术的高度集成，是优质与高效的完美结合，是磨削加工工艺的革命性变革。

德国著名磨削专家T.Tawakoli 博士将超高速磨削誉为“现代磨削技术的最高峰”。

日本先端技术研究学会把超高速加工列为五大现代制造技术之一。

在1996年国际生产工程学会（CIRP ）年会上超高速磨削技术被正式确定为面向21世纪的中心研究方向之一，是当今在磨削领域最为引人注目的技术。

高速加工(High-speed Machining)和超高速加工（Ultra-High Speed Machining ）的概念是由德国切削物理学家Carl.J.Salomon 博士于1931年首先提出，他发表了著名的Salomon 曲线，创造性地预言了超越Talor 切削方程式的非切削工作区域的存在，提出如能够大幅度提高切削速度，就可以越过切削过程产生的高温死谷而使刀具在超高速区进行高速切削，从而大幅度减少切削工时，成倍地提高机床生产率。

他的预言对后来的高速甚至超高速磨削的发展指明了方向，为高速超高速磨削技术研究开辟了广阔的空间，对于高速超高速磨削技术的实用化也起到了直接的推动作用。

通常将砂轮线速度大于45 m/s 的磨削称为高速磨削，而将砂轮线速度大于150 m/s 的磨削称为超高速磨削。

超高速磨削在欧洲、日本和美国等发达国家发展较快。

欧洲高速超高速磨削技术的发展起步比较早， 最初在20世纪60年代末期就开始进行高速超高速 磨削的基础研究，当时实验室的磨削速度就已经达到210～230 m/s 。

1序言粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。

粉末冶金材料是用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。

随着对新材料应用的不断探究，航空发动机齿轮类零件越来越多地采用粉末冶金材料。

但是，由于粉末冶金材料特殊的成形方法及材料本身所具有的特殊性能，因此使得在磨齿时会出现尺寸不稳定、烧伤等现象。

高精度齿轮精度要求在国标4~5级时，只能用磨齿、玷齿的方法来保证其加工精度。

大模数齿轮（模数m≥5）磨齿时，齿根转接处和根径烧伤十分严重。

2零件及材料性能分析图1所示齿轮零件加工要求：模数=6、齿数=11、压力角=28。

、齿圈径向圆跳动公差二0.028mm、公法线长度变动量公差=0.02mm、齿距极限偏差=±0.011mm、齿形总偏差=0.01mm、齿向偏差=0.0Imm以及单个齿距偏差二0.008mm,达到了5级精度，属于高精度大模数齿轮，在加工中必须依靠磨齿来保证最终精度。

图1齿轮零件示意该零件模数虽较大，但只有11个齿，属于根切齿轮。

零件的变位系数为O,没有变位，这就意味着在零件的齿根转接处会形成很大的转接半径R及内凹，在成形磨齿加工中，齿根转接处的散热性较差，容易产生烧伤。

另外，在磨齿过程中由于模数较大，因而砂轮与齿面的接触面积也较大，散热受阻，严重影响了齿轮加工精度。

零件材料为AHPIOV粉末冶金高钢工具钢材料中碳化物多,在渗氮处理后，其硬度高达65~70HRC材料耐磨性高,其多孔性及高硬度直接影响了磨齿精度。

3磨齿时齿根转接处烧伤分析经多次实际加工发现，此种大模数少齿数粉末冶金齿轮磨齿时，烧伤大多发生在齿根转接处，分析其原因，主要有以下几个方面。

1）粉末冶金材料本身具有难磨削性，渗氮处理后，其硬度高达65~70HRC,高硬度使得材料磨削困难。

2)由于模数大、齿数少以及没有变位，因而齿轮本身就会有严重的根切，在齿根转接处会产生内凹，这样一来，磨齿时就会在转接处积累大量的磨削热，导致散热性不好。

１３）钳 ：ａ． 将 两 件 半 齿 轮 各 把 合 孔 和 销 孔 周 围 的 毛 刺 清 理 干 净 ，然 后 沿 结 合 面 贴 合 对 正 并 把 合 在 一 起 ；ｂ． 同 铰 锥销孔后装入锥销和 螺 母 ，塞 尺 检 查 结 合 缝 达 技 术 要 求 ； ｃ．结合缝不加工处采用点焊加牢。
（１１）钳 ：按 已 经 钻 好 孔 的 一 件 半 齿 轮 号 划 另 一 件 半 齿 轮结合面上 ４ 个锥销孔的加工线；
（１２）镗 ：ａ． 方 箱 上 活 ，在 另 一 件 半 齿 轮 两 端 结 合 面 上 分别用百分表在水平和垂直方箱找正，扩镗一件半齿轮 结合面上把合孔及锥销孔均按小于孔径 １ｍｍ 镗出并背面 锪平；ｂ． 精 铣 半 齿 轮 的 结 合 面 ，铣 平 为 止（检 查 变 形 量 ，如 超过 １ｍｍ，经技术员同意后再精铣，铣平为止）。
参考文献
[1] 王选逵主编.ISBN：机械制造工艺学 .机械工业出版社出版 . [2] 孟少农主编.机械加工工艺手册.机械工业出版社出版. [3] 江旭昌主编.管磨机大齿轮.中国建材工业出版社.
Pr ocessing Technic of Mill Gear wheel GAO Jin，CHEN Qiaoyun （Jinan Heavy Machinery Joint- Stock Co., LTD, jinan, 250109） Abstract ：This article introduced the main processing technic of mill gearwheel and the application of this processing technic in practical production. It played a key role in guiding the actual production and controlling the quality of products. Keyword ：gearwheel, processing technic, three turning and two hobbing

大型齿轮磨削装备的关键技术
郭召
【期刊名称】《工具技术》
【年(卷),期】2016(50)7
【摘要】目前,我国正在大力发展海洋资源勘探装备、大型舰艇、风电、核电、高速机车、航空航天、军工、大型工程机械等新兴产业。

这些行业要求齿轮传动在高速、重载、冲击多变及恶劣工况下具有高可靠性、长寿命、高传动效率和低噪音的工作性能。

大型、高精度硬齿面齿轮是重型机械传动行业中关键的动力传动元件,这些行业的快速发展造成对大型齿轮磨削装备的需求扩大。

【总页数】2页(P80-81)
【关键词】大型齿轮;齿轮传动;硬齿面齿轮;磨齿机;恶劣工况;精密磨削;传动元件;大型工程机械;传动效率;齿面
【作者】郭召
【作者单位】秦川机床工具集团股份公司
【正文语种】中文
【中图分类】TG616
【相关文献】
1.大型齿轮加工新技术提升大型齿轮加工装备水平，加速推进中国由齿轮大国走向齿轮强国访中国齿轮行业专家、北京工业大学教授石照耀 [J], 杜春玲;索菲娅
2.大型行星齿轮磨削烧伤分析及预防措施 [J], 翟阳;谭小明;陈亮;石磊
3.大型齿轮磨削余量快速识别方法研究 [J], 郭召
4.大型渗碳人字齿轮磨削烧伤控制技术 [J], 黄啸;张阳;王作鹏
5.泵齿轮端面砂带磨削及倒棱关键技术研究 [J], Yin Jiachao;Huang Yun;Zou Lai 因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

重庆大学科技成果——复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备（2018年国家科技进步二等奖）成果简介：复杂修形齿轮是克服高速重载工况下力热耦合形变影响的高端齿轮，直接决定装备传动系统的振动、噪声、寿命等服役性能及其核心竞争力，广泛应用于航母、潜艇、汽车等。

针对复杂修形齿面精密制造面临全齿面修形加工存在原理误差、传统试错修调法提升加工精度困难、齿面淬硬层均匀性及纹理难以调控等问题，在国家科技重大专项、863计划等支持下，开展复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究，成果获2018年国家科技进步二等奖。

主要取得突破和创新如下：1、提出复杂修形齿轮加工的点矢量族包络计算新理论，不用建立和求解啮合方程，以数字法替代解析法，突破啮合原理解析法无法求解奇异点、计算复杂的瓶颈；发明齿面扭曲消减方法，解决刀具廓形精确设计及原理误差消减难题，齿面扭曲减少70%以上，达国际领先。

2、发明复杂修形齿轮加工工艺系统误差调控技术，开辟齿轮修形精度提升新途径。

提出制齿机床热态精度提升技术，发明热致误差补偿方法，保证机床精度稳定；提出基于等效虚拟轴的齿面误差补偿方法，解决修形精度提升难题，提高传动精度1-2级，获中国专利优秀奖。

3、研制大规格精密数控滚齿机、精密多功能数控磨齿机、高速干切滚齿机等具有齿面扭曲消减及加工误差补偿的高端制齿机床，填补国内空白；开发集齿轮修形设计、工艺规划于一体的制齿软件，打破了国外高端机床垄断。

滚齿精度达5-6级，磨齿达3级，干切滚齿提高效率2-3倍，与同类国际先进水平相当，打破高端制齿机床垄断，迫使国外同类机床降价30%以上，并出口英、法、日等。

4、发明复杂修形齿轮滚磨一体化工艺技术，确保修形精度及表面一致性。

研制复杂修形齿轮刀具，实现齿轮刀具的数字化设计制造；研发滚磨余量协同分配、齿面柔性修形、磨削纹理优化等工艺，实现磨后齿面淬硬层均匀分布、齿面纹理可控、修形工艺快速固化，提高齿面疲劳寿命。

满足了军方供货要求，支撑我国主要舰艇齿轮加工，汽车变速箱的批量国产化提供了保障。

大型齿轮加工机床回转工作台关键技术目前，我国正在大力发展海洋资源勘探装备、大型舰艇、风电、核电、高速机车、航空航天、军工和大型工程机械等新兴产业。

这些行业的快速发展对大型精密齿轮加工机床提出了迫切的市场需求。

图1所示为一款大型齿轮传动装置，大型齿轮位于动力传动关键环节，其加工需要大型数控齿轮加工机床。

而数控转台作为大型精密数控齿轮加工机床核心功能部件，起到承载工件、分度及传递精度的作用，要求转速范围宽、响应速度快、承载大及刚性高。

工作台参与联动加工，要求定位精度及重复定位精度高、响应快且运行平稳，其性能直接影响整机性能。

数控转台的研制是开发大型齿轮加工机床的关键。

图1 大型齿轮传动装置1.转台驱动技术大型齿轮加工机床回转工作台主要功能是承载工件并带动工件实现与刀具的相对运动。

根据加工方式的不同，转台的运动不同。

例如大型内齿轮铣齿机利用成形铣刀加工大型内齿，转台主要用于承载工件及分度。

大型数控滚齿机则要求转台与刀具在电子齿轮箱的匹配下构成内联系传动链，实现连续运转。

大型数控成形磨齿机则要求转台在加工斜齿轮时能够跟随砂轮在一定角度范围内往复运动。

通过对大型齿轮加工工艺分析，大型齿轮加工机床转台需要实现任意角度分度，为避免传动链加工误差对工件精度的影响，需要对转台进行全闭环控制。

大型齿轮自身质量大、惯量高，加工过程中需要的驱动转矩大，转台的驱动需要兼顾动力传递及精度传递。

（1）蜗轮蜗杆传动，蜗杆齿廓为连续螺旋面，啮合过程连续平稳、重合度高、冲击小及噪声低，是一种广泛应用的精密传动机构。

回转工作台要进行正向和反向的传动和定位，传动系统元件之间的间隙影响其精度，对转台的定位精度、双向重复定位精度、响应时间和运行平稳性等性能指标造成影响。

当采用机械传动链时，采用各种不同的结构，消除传动链间隙非常关键。

采用蜗轮蜗杆传动关键是合理的消隙技术。

为防止制造误差，尤其是齿距误差或者使用过程中的磨损造成过大的间隙，影响运动及精度的准确传递，因此分度蜗杆传动副的传动啮合间隙应尽可能调整到允许的最小值，且能够在使用过程中进行调整补偿。

齿轮磨削工艺技术齿轮磨削工艺技术是一种用于制造高精度齿轮的重要过程。

它是一种常见的齿轮加工方法，可以产生高质量的齿轮产品。

本文将介绍齿轮磨削工艺技术的主要步骤和关键因素。

齿轮磨削工艺技术主要包括以下几个步骤：齿轮预硬车削、夹紧齿轮、车磨掩盖法检测加工误差、微调磨削参数、终磨检测平行度误差、抛光等。

首先，齿轮磨削工艺技术需要进行齿轮的预硬车削。

预硬车削是指在热处理之前对齿轮进行车削，以满足磨削工艺的要求。

在预硬车削过程中，需要保持良好的车削稳定性和材料去除率，以确保齿轮表面的高精度度。

然后，夹紧齿轮是齿轮磨削过程中的关键步骤。

齿轮在磨削过程中需要保持稳定的夹紧状态，以确保磨削的精度和成形。

夹紧齿轮需考虑到齿轮类型、齿轮材料、磨削力等因素，采用合适的夹紧方式和夹紧力来确保齿轮的稳定性。

接下来，车磨掩盖法检测加工误差是齿轮磨削工艺技术的重要环节。

通过车磨掩盖法可以实时控制磨削过程中的加工误差，提高磨削精度。

车磨掩盖法在磨削过程中实时检测齿轮的误差，通过调整磨削参数来减小误差，提高加工精度。

微调磨削参数也是齿轮磨削工艺技术中的一个重要步骤。

在磨削过程中，通过微调磨削参数可以进一步提高磨削精度。

微调磨削参数包括磨削深度、进给、磨削速度等，通过合理调整这些参数可以减小磨削误差，提高加工精度。

终磨检测平行度误差也是齿轮磨削工艺技术中的一个关键环节。

通过终磨检测可以准确测量齿轮的平行度误差，进一步改善加工精度。

终磨检测平行度误差需要使用高精度的测量仪器和设备，以确保测量结果的准确性。

最后，齿轮磨削工艺技术还需要进行抛光等后续处理。

抛光可以进一步提高精度和光洁度，使得齿轮的表面更加光滑和平整。

总的来说，齿轮磨削工艺技术是一种制造高精度齿轮的重要方法。

通过预硬车削、夹紧齿轮、车磨掩盖法检测加工误差、微调磨削参数、终磨检测平行度误差和抛光等步骤，可以获得高质量的齿轮产品。

这些步骤中的关键因素包括材料选用、磨削参数调整、夹紧方式等，需要进行合理的选择和调整，以实现高精度度的齿轮磨削。

齿轮磨削加工工艺
一、前期准备
1.确定齿轮的材质和规格。

2.根据齿轮的参数计算出齿轮的模数、齿数和压力角等参数。

3.选择合适的磨削机床和磨削工具。

二、磨削前处理
1.清洗齿轮表面，去除表面油污和铁锈等杂质。

2.检查齿轮的硬度和精度是否符合要求，如不符合要求则进行退火或其他处理。

3.在磨削前对齿轮进行测量，确定其实际尺寸和形状。

三、粗磨加工
1.安装好磨削机床和磨削工具，调整好刀具位置和切入角度等参数。

2.将齿轮安装到机床上，并进行对中调整，使其与刀具保持一定的距离。

3.开始进行粗磨加工，采用分段式进给方式进行加工，每段进给深度不宜过大。

四、半精密磨削
1.在完成粗磨后，对齿轮进行半精密磨削，采用同样的分段式进给方式进行加工。

2.为了保证加工质量，需要对磨削机床和磨削工具进行定期检查和维护。

3.在半精密磨削过程中，需要注意控制切削速度、进给速度和切削深度等参数，以确保加工精度。

五、精密磨削
1.在完成半精密磨削后，进行最后的精密磨削。

此时需要采用更加细致的进给方式和切入角度等参数。

2.为了保证加工质量，需要对磨削机床和磨削工具进行更加细致的检查和维护。

3.在精密磨削过程中，需要采用更加严格的控制方法来控制切割参数，以确保齿轮的最终形态、尺寸和表面质量。

六、后处理
1.完成齿轮的精密磨削后，需要对其表面进行清洗，并去除可能存在的毛刺和其他杂质。

2.对齿轮进行测量，并与原始设计要求进行比较，以确保其符合要求。

3.最后将齿轮包装好，并妥善保存。

大规格高精度螺旋锥齿轮加工技术的探究
大规格指的是螺旋锥齿轮的直径较大，一般在100毫米以上。

由于大规格螺旋锥齿轮的尺寸较大，加工时需要考虑材料的选用、切削刃具的设计和刀具的精度等问题。

目前，常用的加工方法有铣削、磨削和切削等。

铣削是目前最常用的方法，但是由于加工装备的限制，很难达到高精度要求。

如何提高加工效率和精度是一个需要解决的难题。

高精度是大规格螺旋锥齿轮加工的关键。

高精度主要包括齿轮的齿形精度、齿距误差和齿厚误差等。

为了提高加工精度，需要优化加工工艺、改进机床和切削条件、选用合适的刀具和加工材料等。

还需要加强加工后的测量检验，采用先进的测试设备和方法，准确地检测出齿轮的误差，以及及时调整和改进加工工艺。

大规格高精度螺旋锥齿轮的加工技术还需要解决加工过程中的热变形和切削液的选择等问题。

由于大规格螺旋锥齿轮的尺寸较大，加工时会产生较大的热变形，导致加工精度下降。

需要采取适当的加工工艺和刀具设计，减少热变形的影响。

切削液的选择也是一个重要的问题。

合适的切削液可以降低摩擦系数，减少切削热的积聚，提高切削效率和表面质量。

大规格高精度螺旋锥齿轮加工技术是一个复杂而关键的问题。

它不仅需要解决加工装备和工艺的限制，还需要提高切削精度和加工效率，降低热变形的影响，选用合适的切削液等。

只有不断研究和创新，加强工艺控制和质量监测，才能提高大规格高精度螺旋锥齿轮的加工技术水平，满足各个领域对螺旋锥齿轮的需求。

数控齿轮加工中的技术关键摘要：近年来，随着数控加工技术的发展，其应用也在不断发展，其功能和效果越来越明显。

数控加工技术可以显示出高质量、低成本、高效率、绿色环保等工业制造业的产业效应。

因此，探讨齿轮加工数控系统就显得尤为重要关键词：数控齿轮；加工技术；应用前言齿轮是一种传递运动和动力的机械元件，在工业领域广泛应用，起着至关重要的作用。

齿轮加工数控系统是数控齿轮机床的核心部分，其性能的好坏决定了齿轮加工精度、运行可靠性等。

目前，国内的高档齿轮主要依赖进口，虽然其加工数控机床的机械部分技术已掌握，但数控系统的设计水平和生产水平相对薄弱，限制了我国高档齿轮生产的发展。

因此，研发高档齿轮数控系统具有重要意义。

1嵌入式齿轮加工数控系统1.1嵌入式齿轮加工数控系统的硬件平台由于windowsCE操作系统具有开发周期短、兼容性好、移植性强、良好的稳定性等优点，选择winCE6.0操作系统作为数控系统开发平台。

微处理器负责完成齿轮数控系统的人机交互，包括加工参数的输入、存储和显示；另外，还负责通过网络通信模块将工作信息传送到远程服务器。

DSP负责数控系统的插补处理和伺服位置控制等繁琐的运动控制，同时，为了得到更好的控制性能、加工精度和较快的处理速度，也为了软件开发更具模块性和灵活性，把人机管理界面和运动控制模块分开管理。

FPGA采用并行总线的交换方式完成机床侧I／O信息的传输和接收。

1.2嵌入式齿轮加工数控系统的软件结构在设计时，考虑到以后系统的可扩展性和可移植性，也考虑到模块间繁琐的数据交换而导致的程序运行效率下降，以及开发难度和模块集成费用，并结合齿轮数控加工的特点，此系统软件功能划分为3个模块，分别是ARM人机交互模块、DSP数据运算模块和机床I／O模块。

2嵌入式系统的特点嵌入式系统所应用的CPU一般都是特定的，所以具备功耗低、体积小以及高集成度等优势，同时还可以通用CPU中板卡实现功能集成到某一个处理器芯片当中，进而实现移动性的工作能力；一般情况下，嵌入式系统的应用软件并不是单独储存在某一个载体上的，而是固定在某一个内存储存器的芯片当中的，这一种特点显著提升了软件的运行速度及其可靠性；嵌入式系统和特殊的应用相结合，能够面对更为广泛的用户，升级和转型也相对及时，所以使用周期比较长；对于用户而言，嵌入式系统具备较高的透明度，用户需要了解内部的设计细节以及编程操作，只需要根据相应的步骤便可以完成嵌入式系统的编程；嵌入式系统的实用性非常高，嵌入式系统和大多数工业生产之间有着较高的关联性，普遍都是将嵌入式系统当做实时控制系统来应用。

超精密齿轮工艺技术超精密齿轮工艺技术是近年来得到广泛关注和应用的先进制造技术之一。

超精密齿轮广泛应用于高效传动系统、机械装备、航空航天、汽车工业等领域，具有精度高、传动效率高、噪音低、使用寿命长等优点。

本文将对超精密齿轮工艺技术进行详细介绍。

超精密齿轮工艺技术主要包括制造工艺和加工工艺两个方面。

制造工艺是指超精密齿轮产品从原材料选择、原材料熔炼、坯料制备、热处理、机械加工、表面处理等一系列工艺的过程。

加工工艺是指齿轮制造过程中的加工方法，包括传统的车削、滚齿、磨齿等加工方法以及新兴的激光加工、电火花加工、电子束加工等高精度加工方法。

在原材料选择方面，超精密齿轮使用的原材料主要为高强度合金钢、耐磨合金钢和不锈钢等。

这些材料具有良好的机械性能和耐磨性，能够满足齿轮传力和使用寿命的要求。

在坯料制备方面，超精密齿轮采用的是预精密锻造和精密锻造工艺。

锻造过程中通过高温和高压使得金属材料分子结构紧密排列，消除了内部缺陷和微观组织不均匀，提高了齿轮的强度和韧性。

在热处理方面，超精密齿轮采用的是低温淬火和高温回火工艺。

通过低温淬火使得齿轮表面硬度提升，高温回火又能够消除热处理过程中产生的内部应力，提高齿轮的强度、韧性和耐磨性。

在机械加工方面，超精密齿轮采用的是高精度加工设备和加工工艺。

例如采用数控车床、龙门铣床等设备，结合刀具和夹具的优化设计、加工路径优化等手段，将加工误差控制在极小范围内，提高了齿轮的几何精度和轮齿质量。

在表面处理方面，超精密齿轮采用的是硬膜涂层和表面改性工艺。

硬膜涂层可以提高齿轮的耐磨性和抗腐蚀性，延长其使用寿命。

表面改性工艺通过高能束流的加工，可以提高齿轮表面的精度和平整度，减少表面残余应力，提高齿轮的质量。

总之，超精密齿轮工艺技术是一项高度复杂的制造技术，需要综合运用多种工艺和工具，通过不断优化和改进，才能制造出精度高、传动效率高的齿轮产品。

随着制造技术的不断进步和发展，相信超精密齿轮工艺技术将会在更多领域得到应用，为提高机械装备性能和推动工业发展发挥重要作用。

磨削技术的发展及关键技术2007年11月7日17:32 磨料磨具在线一般来讲，按砂轮线速度Vs高低将磨削分为普通磨削(Vs＜45 m/s)、高速磨削(45≤Vs＜150 m/s)、超高速磨削(Vs≥150 m/s)。

按磨削精度将磨削分为普通磨削、精密磨削(加工精度1 μm～0.1 μm、表面粗糙度Ra0.2 μm～0.1 μm)、超精密磨削(加工精度＜0.1 μm , 表面粗糙度Ra≤0.025 μm)。

按磨削效率将磨削分为普通磨削、高效磨削。

高效磨削包括高速磨削、超高速磨削、缓进给磨削、高效深切磨削(HEDG)、砂带磨削、快速短行程磨削、高速重负荷磨削。

高速高效磨削、超高速磨削在欧洲、美国和日本等一些工业发达国家发展很快，如德国Aa chen大学、Bremm大学、美国Connecticut大学等，有在实验室完成了Vs为250 m/ s、350 m/s、400 m/s实验。

据报道，德国Aachen大学正在进行目标为500 m/s磨削实验研究。

在实用磨削方面，日本已有Vs=200 m/s磨床在工业中应用。

我国对高速磨削及磨具研究已有多年历史，如湖南大学在70年代末期便进行了80m/s、1 20 m/s磨削工艺实验；前几年，某大学也计划开展250 m/s磨削研究(但至今尚未见到这方面报道)，所以说有些高速磨削技术还只实验而已，尚未走出实验室，技术还远没有成熟，特别超高速磨削研究还开展得很少。

在实际应用中，砂轮线速度Vs一般还45～60 m/s。

国内外都采用超精密磨削、精密修整、微细磨料磨具进行亚微米级以下切深磨削研究，以获得亚微米级尺寸精度。

微细磨料磨削，用于超精密镜面磨削树脂结合剂砂轮金刚石磨粒平均直径可小至4 μm。

日本用激光在研磨过人造单晶金刚石上切出大量等高性一致微小切刃，对硬脆材料进行精密磨削加工，效果很好。

超硬材料微粉砂轮超精密磨削主要用于磨削难加工材料，精度可达0.025 μm。

日本开发了电解在线修整(ELID)超精密镜面磨削技术，使得用超细微(或超微粉)超硬磨料制造砂轮成为可能，可实现硬脆材料高精度、高效率超精密磨削。

球磨机大齿圈技术要求
球磨机大齿圈是球磨机的关键部件，其好坏直接影响到整个球磨机的使用寿命和生产效率。

因此，在制造和使用球磨机大齿圈时需注意以下技术要求：
1.选材和热处理应该符合国家标准，要求材料应为合金钢，并经过充分的淬火、回火和正火处理，以达到良好的耐磨性和韧性。

2.齿轮的精度要求高，齿面硬度要达到HRC45以上，表面粗糙度要达到Ra1.6μm以下，并且齿型误差、铸造缩孔以及齿轮轴线的误差都应该控制在规定范围内。

3.大齿圈的安装和调整必须严格按照技术要求进行，安装前需要检查齿轮啮合状态、预紧力和中心线的误差，安装过程中应采取必要的措施保证安装质量，而后调整好齿隙和位置偏移等参数，确保大齿圈有效运转。

4.平稳运转过程中应该确保合适的润滑方式和润滑材料，并根据设备的使用情况进行定期维护和检修，规律地更换润滑油和检查齿轮的磨损情况，维护齿轮的良好状态。

总之，球磨机大齿圈技术要求严格，只有重视选材、加工和安装等环节，才能确保大齿圈的正常运转，延长设备的寿命，提高生产效率和产品质量。

高速磨削的技术关键—磨削高速磨削的技术关键-磨削 [复制链接]1#发表于 2008-7-23 10:23:27 |只看该作者|倒序浏览高速磨削的技术关键-磨削摘要：1. 高速主轴高速磨削时对砂轮主轴的基本要求与高速铣削时相似，各种主轴的类型、结构及其优点缺点可参见“高速切削的技术关键”的“高速主轴”。

与高速铣不同之处在于直径一般大于铣刀的直径。

由于制造和调整装夹等误差，更换砂轮或者修整砂轮后甚至在停车后重新起动行业拐点初显哈锅四轮驱动定三分天下科技自主创新使陕西企业核心竞争力大幅提升电力设备制造业：后劲十足陕西安徽五年投入500亿元建电网钢价\"抬头\" 市场回暖值得期待废铜烂铁经加工成市场上抢手货从2006中国数控机床展看行业发展优和势兼备2005年我国纺织机械产量同比上升了23％安阳鑫盛机床新品受关注桂林机床入选05年“最具成长性企业” 齐二机床集团广纳社会英才八百余求职者现场新型数控机床全国展会上受青睐自主创新赢得尊重沈阳机床“B计划”挑战零沈阳机床自主技术创新称雄中国数控机床展中国数控机床展览会在上海开幕沈阳机床夺得国产数控机床“春燕奖” “十一五”开局不凡机床公司喜获“春燕奖” 激发创意实现想象--西门子参加CCMT取得圆满 1. 高速主轴高速磨削时对砂轮主轴的基本要求与高速铣削时相似，各种主轴的类型、结构及其优点缺点可参见“高速切削的技术关键”的“高速主轴”。

与高速铣不同之处在于直径一般大于铣刀的直径。

由于制造和调整装夹等误差，更换砂轮或者修整砂轮后甚至在停车后重新起动时，砂轮主轴必须进行动态平衡。

所以高速磨削主轴须有连续自动动平衡系统，以便能把由动不平衡引起的振动降低到最小程度、保证获得低的工件表面粗糙度。

目前市场上有许多不同的动平衡系统产品，主要有下列两类：机电动平衡系统和电波动平衡系统。

（1）机电动平衡系统如图1所示，它由两块内装电子驱动元件并可在轴上相对转动的平衡重块3，紧固法兰2和信号无线传输单元1组成。

球磨机大齿圈技术要求
球磨机大齿圈是球磨机重要部件之一，具有承载重量大、传动效率高、稳定性好等优点，对球磨机的正常运转和生产效率有着重要的影响。

因此，在生产和使用过程中，需要严格遵循以下技术要求：
1.齿圈材质：球磨机大齿圈应选用高强度低合金钢或铸钢等材质，具有较好的机械性能和耐磨性能，同时具备良好的可焊性和加工性能。

2.齿圈精度：球磨机大齿圈的齿轮加工精度应达到国家标准或行业标准要求，齿面精度应在6级以上，齿轮中心线与轴线偏差应在0.1mm以内，齿轮加工后应进行硬度测试和齿面测量。

3.齿轮磨削：球磨机大齿圈的齿轮加工应采用磨削工艺，磨削过程中应掌握合理的加工参数，保证齿形误差和齿面质量，同时避免过热、过冷等负面影响。

4.齿圈安装：球磨机大齿圈安装前应进行齿轮配合性试验，确保齿轮配合度和齿面质量符合要求，避免安装后出现偏差和震动等问题。

同时，安装时应注意对齿圈进行正确的定位和固定，避免因安装不当导致的齿轮断裂等事故发生。

总之，球磨机大齿圈的制造和使用需要严格遵循相关技术要求，保证齿轮质量和安全可靠性，提高球磨机的运行效率和生产效益。

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了解创新型高产展成磨削工艺技术，大幅度提高齿轮的加工速度和产品质量与幻想中的工业4.0相比，机床工业显得更脚踏实地。

让人感到惊讶的是，即使像齿轮加工这样成熟的技术领域，也在大幅度提高加工速度和产品质量。

本文以科堡的一家展成磨削机床生产商为例，来说明这一点。

采用展成磨削加工方法的磨齿加工中心，适用于批量和大批量生产加工，因其能够满足在成本、节能和环保等方面越来越高的要求而闻名于世。

机床和工艺开发人员在这些日益严苛的要求面前，不断努力寻求着超越技术极限的解决方案。

下面将介绍卡普奈尔斯企业集团的四个研发成果，这些研发成果不仅让业已成熟的技术更高效，更为之开拓出新的应用领域。

可行性–展成磨削加工带有干扰轮廓的齿轮在展成磨削加工过程中，切削速度须保持在63-80米/秒之间，才能确保高生产率。

使用常见的刀具，比如具有代表性的直径为300mm 的磨削蜗杆，在转速为5000-7500转/分钟的情况下，就可以达到这一目标。

然而，大直径刀具摆脱不了干扰轮廓的问题，因为刀具在磨削冲程中的进刀和退刀需要空间。

典型的例子有：预加工后带有铣刀退刀痕迹的轴承座，或在待加工的位置附近有一个更大的齿轮（图1）。

图1:展成磨削一个带有干扰轮廓的齿轮，这里有一个相邻的齿轮对于这样的工件，如果人们不想选择费时的成形磨削，就必须尽可能得将磨削蜗杆小型化。

但是，要达到一个普通规格磨削蜗杆的切削速度，小型化磨削蜗杆的转速就必须快很多。

这样以来，传统的磨齿机床就无法满足加工过程对刀具和工件驱动产生的动态要求。

利用卡普奈尔斯的新型研发成果，磨齿加工中心KX 160 TWIN和KX 260 TWIN，现在就可以把这些苛求变为现实。

修整刀具、磨削刀具和机床经过精心设计，相互协调一起工作。

谢尔盖格林柯博士（卡普奈尔斯公司的项目负责人）更为详细地描述说：“得益于高速磨削主轴的开发，人们才第一次能够采用直径仅为55mm的刀具来进行展成磨齿加工。

结合使用最大直径180mm的该类刀具，在满足批量生产的质量要求的前提下，可以实现由于干扰轮廓限制的原因至今为止无法达到的加工时间和成本。

复杂修形齿轮精密数控加工关键技术与装备研究内容齿轮作为机械传动中不可或缺的元件，其精密加工对于提高机械传动效率和可靠性至关重要。

而复杂修形齿轮则是一种具有特殊形状的齿轮，其加工难度更大，对于加工技术和装备的要求也更高。

本文将探讨复杂修形齿轮精密数控加工的关键技术与装备研究内容。

一、数控加工技术在复杂修形齿轮加工中的应用数控加工技术是现代制造业中的重要技术手段，其在复杂修形齿轮加工中的应用可以大大提高加工精度和效率。

数控加工技术通过计算机控制加工设备的运动轨迹和加工参数，实现对复杂修形齿轮的精密加工。

其中，数控车床和数控磨齿机是常用的数控加工设备。

二、复杂修形齿轮加工的关键技术1. 齿轮加工仿真技术齿轮加工仿真技术可以通过计算机模拟齿轮加工过程，预测加工误差和变形情况，从而优化加工方案和减少加工试验。

在复杂修形齿轮加工中，齿轮加工仿真技术可以帮助确定合适的刀具路径和切削参数，提高加工精度和效率。

2. 刀具磨制技术复杂修形齿轮的加工需要使用特殊形状的刀具，而刀具的磨制对于加工质量和效率有着重要影响。

刀具磨制技术需要考虑刀具的形状、刃磨角度和刃磨精度等因素，以确保刀具能够准确地复制齿轮的形状。

3. 加工参数优化技术复杂修形齿轮的加工参数优化是提高加工精度和效率的关键。

通过对加工参数进行优化，可以减少加工误差和变形，提高齿轮的精度和表面质量。

加工参数优化技术需要考虑切削速度、进给速度、切削深度等因素，并结合数控加工设备的特点进行调整。

三、复杂修形齿轮精密数控加工装备的研究内容1. 数控车床数控车床是复杂修形齿轮加工中常用的加工设备之一。

其研究内容包括数控系统的开发和优化、刀具刃磨装置的设计和改进、加工参数的优化等。

数控车床的研究旨在提高加工精度和效率，满足复杂修形齿轮的加工需求。

2. 数控磨齿机数控磨齿机是复杂修形齿轮加工中另一种常用的加工设备。

其研究内容包括磨齿机床结构的改进和优化、磨削工艺的研究和改进、磨削刀具的设计和制造等。