圓弧錐齒輪加工的現(xiàn)狀
加工圓弧收縮齒時(shí)的端面銑刀盤比較熟悉,用的是成形刀片,刀刃位于刀盤的軸截面內(nèi),頂刃曲線是圓柱螺旋線,側(cè)刃后面是阿基米德螺旋面,每次刃磨時(shí)只需刃磨前刀面,調(diào)整接觸區(qū)長(zhǎng)短時(shí)用墊片改變刀尖直徑。很多刀盤都能代用。擺線等高齒的刀盤使用刀條 ,刀刃、前刀面、主刃側(cè)面、副刃側(cè)面、頂刃后面、突端、刀尖圓角,都是在磨刀機(jī)上直接磨出來的,每次刃磨后還要去重新涂層。這種刀盤不僅刀盤體的制作要比成形刀刀盤體困難得多,刃磨刀條的磨刀機(jī)也遠(yuǎn)比原來的磨刀機(jī)復(fù)雜。除了磨刀機(jī),樣刀還要在測(cè)量中心上測(cè)量,以后的刀條都要與樣刀進(jìn)行比對(duì)以保證整盤刀條的一致性,最后在裝刀機(jī)上進(jìn)行裝配。整個(gè)系統(tǒng)比原來使用的圓弧收縮齒的刀盤系統(tǒng)復(fù)雜得多,因此刀盤體的設(shè)計(jì)和制造,磨刀機(jī)、裝刀機(jī)的提供是擺在我們面前的一個(gè)嶄新任務(wù)。
過去圓弧收縮齒加工時(shí),齒輪副接觸性能的好壞主要是在檢驗(yàn)機(jī)上看接觸區(qū),聽回轉(zhuǎn)時(shí)的聲音,對(duì)齒輪精度和齒面的具體形狀無法測(cè)定。自20世紀(jì)90年代齒輪測(cè)量中心出現(xiàn)以來,它就成為錐齒輪制造中不可缺少的工具,是齒輪質(zhì)量的保證?,F(xiàn)在不僅可以用它測(cè)量錐齒輪的精度,而且可以測(cè)量齒面的形狀。就是在齒面的某一區(qū)域內(nèi)畫出一個(gè)5×9或更多的網(wǎng)格,計(jì)算出理論齒面上這些網(wǎng)格點(diǎn)的坐標(biāo)和法線方向,在齒輪測(cè)量中心上則可以測(cè)量出實(shí)際齒面在理論齒面各離散點(diǎn)的法矢方向相對(duì)于理論齒面的齒形誤差,并繪制出誤差圖形。
根據(jù)誤差情況對(duì)齒輪加工參數(shù)進(jìn)行反調(diào)計(jì)算,然后對(duì)齒面進(jìn)行修正,直到滿意為止。國內(nèi)生產(chǎn)測(cè)量中心的廠家不少,但與 Klingelnberg 公司生產(chǎn)的測(cè)量中心相比,差距太大,其性能和水平都需要大幅提升。銑齒機(jī)、磨齒機(jī)、磨刀機(jī)的信息量都比較大,齒面測(cè)量的信息量更大,這些數(shù)據(jù)靠人工的方法通過鍵盤輸入很不方便,而且容易出錯(cuò),所以要把它們用一個(gè)局域網(wǎng)連接起來,讓信息在這個(gè)局域網(wǎng)中流動(dòng)。同時(shí),錐齒輪的制造采用切齒( 磨齒) 加工→齒形誤差測(cè)量→誤差反調(diào)修正→再次切齒( 磨齒) 加工的閉環(huán)制造模式,保證實(shí)際加工齒面與理論設(shè)計(jì)齒面的基本一致,這就是“數(shù)字化集成制造”或者稱之為專家系統(tǒng)。這點(diǎn)在 Gleason 和 Oerlikon 提供的裝備和技術(shù)中已經(jīng)達(dá)到了,也幫助國內(nèi)一些工廠建立了這樣的閉環(huán)系統(tǒng)。中國的企業(yè)要想在這個(gè)領(lǐng)域有所作為,必須在這幾個(gè)方面努力,創(chuàng)建自己的數(shù)字化集成制造系統(tǒng)。原來那種機(jī)床、刀盤、量?jī)x和軟件分屬不同單位,相互之間很少聯(lián)系的單機(jī)模式將無法滿足中國錐齒輪設(shè)備國產(chǎn)化和中國錐齒輪生產(chǎn)現(xiàn)代化的要求。