磨齒是獲得高精度齒輪最有效和可靠的方法。發(fā)達(dá)國家都用硬齒面齒輪，磨齒成為高精度齒輪的主要加工方法。目前碟形砂輪和大平面砂輪磨齒精度可達(dá)DIN2級，但效率很低。蝸桿砂輪磨齒精度達(dá)DIN3～4級，效率高，適用于中、小模數(shù)齒輪磨齒，但砂輪修正較為復(fù)雜。錐形砂輪磨齒精度達(dá)DIN4—5級，可磨削大齒輪，如德圍Hofler公司磨齒機(jī)可磨直徑為3.5m，模數(shù)為32mm的比輪，效率較高。成形磨齒精度達(dá)DIN5級，機(jī)床簡單，生產(chǎn)效率高，最大磨齒直徑為4m，模數(shù)為25mm，適用于少齒數(shù)、大模數(shù)修形齒、5～6級精度齒輪的批量生產(chǎn)，但成形磨齒的砂輪修整較復(fù)雜、為此國內(nèi)外已研制了數(shù)控修整裝置。
磨齒的主要問題是效率低、成個(gè)高，尤其是大尺寸齒輪。所以提高磨齒效率，降低費(fèi)用成為當(dāng)前主要研究方向，在這方面，近年來出現(xiàn)的新技術(shù)有：
(1)改進(jìn)磨削方法 如減少磨削次數(shù)，壓縮展成長度，縮短磨削沖程。為此Maag公司提出了“K”－ 磨 削法和Niles公司提山了“雙面磨削法”。Niles和Hofler公司生產(chǎn)了剛性好、精度可靠的單砂輪磨齒機(jī)，實(shí)現(xiàn)大進(jìn)給量磨削，都提高了磨齒效率。
(2)應(yīng)用立方氮化硼(CBN)砂輪高效磨齒CBN砂輪具有硬度高(比Al2o3高一倍多)、耐磨性好、壽命長、精度保持性好、切削性能好、熱擴(kuò)散系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)。因此，用CBN砂輪磨齒輪比用單品鋼玉砂輪磨削效率提高到5～10倍，被磨削表面不易發(fā)生燒傷和裂紋、表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)，疲勞強(qiáng)度高。
在國外用CBN砂輪可獲得高精度、高質(zhì)量齒輪。如Maag公司的軋機(jī)齒輪軸立式磨齒機(jī)，使用CBN砂輪，變干磨為高生產(chǎn)、高精度的濕磨。格里生公司用CBN碗形砂輪磨出相當(dāng)于JIS0級精度轎車用錐齒輪。日本佐賀大學(xué)用CBN碟形雙砂輪0o磨削，實(shí)現(xiàn)了超精 密鏡面齒輪磨削，精度達(dá)ISO1級。日本小松制作所開發(fā)的CBN內(nèi)齒輪成形磨齒機(jī)加工的齒面粗糙度可達(dá)Ra＝4～6μm。 以普通砂輪材料為基體的(CBN砂輪，因其耐磨性好，精度保持性好，可以大大減少砂輪修整次數(shù)。以金屬為基體的電鍍(CBN砂輪，則不需修正，省去砂輪修正和磨損補(bǔ)償裝置，簡化機(jī)床結(jié)構(gòu)。CBN砂輪磨齒比普通砂輪磨齒，耐用度高約50～100倍，并且可以提高磨削用量、減少磨削次數(shù)，易于實(shí)現(xiàn)高精度高效率磨齒所以適應(yīng)大批量生產(chǎn)，特別是用了成形砂輪磨齒和蝸桿砂輪磨齒。德國卡普公司VAG和VAs型CEN成形砂輪磨齒機(jī)，磨削一材料為20MnCr5、模數(shù)為2mm、齒數(shù)為15、齒寬為55mm的齒輪，每件儀需2min， 片砂輪土少磨齒輪l000個(gè)。 日本檻藤鐵工(Kashifuji)CBN蝸桿砂輪磨齒機(jī)，采用電鍍CBN砂輪，磨削育徑為92mm、材料4118鋼，硬度為58HRC、齒數(shù)為8、齒寬為l7mm的汽車齒輪，每件僅需lmin，精度達(dá)DIN 4～5級， 一斤砂輪連續(xù)加工36000件齒輪后仍能保持精度。其他如前蘇聯(lián)、意大利(桑浦勝勢利公司R1－370磨齒機(jī))等國都已應(yīng)用CBN砂輪磨齒。我國重慶大學(xué)對CBN磨輪設(shè)計(jì)、電鍍植砂、超硬磨具內(nèi)鍍及CBN砂輪成形磨削汽車齒輪作了深入研究，已取得良好效果。
(3)磨齒機(jī)采用數(shù)控(CNC)技術(shù) 數(shù)控技術(shù)使磨齒機(jī)操作簡便，減少了調(diào)整和停機(jī)時(shí)間，提高了效率和自動(dòng)化程度，獲得廠穩(wěn)定和可靠的精度，使齒輪磨齒工藝發(fā)生了深刻的變革。例如德國Niles公司和HofLer公司的CNC錐形砂輪磨齒機(jī)、胡爾特(HURTH)公司的數(shù)控大平面砂輪磨齒機(jī)、德國、英國的數(shù)控成形砂輪磨齒機(jī)、瑞士、日本的數(shù)控蝸桿磨齒機(jī)，意大利SAMPUTENSILI公司的數(shù)控成形磨齒機(jī)等，磨削過程由數(shù)控控制。
(4)開拓新的磨削原理和磨齒工藝
瑞士賴斯豪爾公司新并發(fā)的RZP200型磨齒機(jī)采用了環(huán)面蝸桿砂輪磨削的連續(xù)成形磨齒工藝，其效率是普通磨齒法的5倍。
賴斯豪爾公司在RZ30ls數(shù)控蝸桿砂輪磨齒機(jī)上采用深切緩進(jìn)磨齒工藝使機(jī)床的磨齒效率提高5倍左右，并按需要可磨削各種修形齒輪。此外，還有連續(xù)修正緩進(jìn)給強(qiáng)力磨，金剛石滾輪在磨削時(shí)始終與砂輪接觸，對砂輪進(jìn)行整形和修銳。
超高速磨創(chuàng)的發(fā)展，可進(jìn)一步提高磨削效率．德國KAPP公司研制的磨床，砂輪轉(zhuǎn)速達(dá)60000r／min，線速度達(dá)250m/s。德國阿亨工業(yè)大學(xué)正在研究砂輪線速度為500om/s的超高速磨削技術(shù)。 |
