干式切削在齒輪加工領(lǐng)域的應(yīng)用

　　新的硬質(zhì)合金涂層方法和數(shù)控機(jī)床的使用，使圓柱齒輪制造出現(xiàn)新趨勢(shì)：無(wú)冷卻的硬質(zhì)合金刀具高速切削。若工藝參數(shù)按最佳設(shè)置，可使加工時(shí)間短，刀具壽命更長(zhǎng)。日本三菱公司、美國(guó)格里森公司等都在這方面開(kāi)展了卓有成效的研究。

　　日本三菱公司推出了世界上第一套干式滾切系統(tǒng)。它采用的切削速度是傳統(tǒng)滾切速度的)倍，可達(dá)到200m/min。干式滾切對(duì)滾刀有特殊的要求，三菱公司設(shè)計(jì)的專(zhuān)用干式滾刀，采用MACH7高速鋼，表面涂有專(zhuān)用涂層，有助于散熱并減少刀具損耗，其壽命可延長(zhǎng)到一般濕切方式的5倍。這一系統(tǒng)在加工汽車(chē)末級(jí)傳動(dòng)齒輪、大型載重齒輪、汽車(chē)小齒輪及行星齒輪時(shí)效果都很理想，生產(chǎn)成本至少降低40%。

　　美國(guó)格里森公司用硬質(zhì)合金滾刀在Phoenix機(jī)床上用干式切削法加工錐齒輪，與傳統(tǒng)的高速鋼刀具濕式切削法相比，降低切削時(shí)間為50%，而且齒輪的表面粗糙度顯著降低和幾何精度也大大提高，加工精度可達(dá)AGMA12～13級(jí)。該公司生產(chǎn)的GP系列滾齒機(jī)，以其獨(dú)特的設(shè)計(jì)，使其干切質(zhì)量能與濕切質(zhì)量媲美。其床身設(shè)計(jì)成大角度斜坡，以利切屑流動(dòng)。床身內(nèi)部循環(huán)冷卻，以利于維持熱平衡。此外，機(jī)床還配有一套真空除屑除塵系統(tǒng)。這一系列滾齒機(jī)，滾切轉(zhuǎn)速可達(dá)3000r/min。 高速干式切削法有如下優(yōu)點(diǎn)：首先，由于它省去了油屑分離過(guò)程，無(wú)冷卻潤(rùn)滑油箱和油屑分離裝置以及相應(yīng)的電氣設(shè)備，因此，機(jī)床結(jié)構(gòu)緊湊。其次，這種方法極大地改善了加工環(huán)境;加工費(fèi)用也大大降低。為進(jìn)一步延長(zhǎng)刀具壽命、提高工件質(zhì)量，可在齒輪干式切削過(guò)程中，每小時(shí)使用10～1000ml潤(rùn)滑油進(jìn)行微量潤(rùn)滑。這種方法產(chǎn)生的切屑可以認(rèn)為是干切屑，工件的精度、表面質(zhì)量和內(nèi)應(yīng)力不受微量潤(rùn)滑油的負(fù)面影響，還可以用自動(dòng)控制設(shè)備進(jìn)行過(guò)程監(jiān)測(cè)。

　　美國(guó)費(fèi)特公司(LMT-Fette)用硬質(zhì)合金刀具干式滾切齒輪，使齒輪單件加工時(shí)間和成本明顯降低。日本堅(jiān)藤鐵工所開(kāi)發(fā)的KC250H型干式滾齒機(jī)，采用硬質(zhì)合金滾刀、冷風(fēng)冷卻、微量潤(rùn)滑，進(jìn)行高速滾齒，由于供給的是溫度穩(wěn)定的冷風(fēng)，工件的熱變形極小。它與傳統(tǒng)的采用高速鋼滾刀KA220型濕式滾齒機(jī)相比，加工速度提高了3.2倍，齒輪精度也明顯提高。