李睿
中车大连机车车辆有限公司 辽宁省大连市116021
摘要：齿轮作为一种非常重要的机械部件，在人们的日常生产生活当中发挥着重要的作用。伴随着现代科学技术的不断发展与进步，对于齿轮的加工精度也提出了新的要求。因此，需要在传统的齿轮加工工艺基础之上，结合新型的科学技术，对当前的齿轮加工技术进行科学合理的改进与优化，从而实现齿轮加工精度的进一步提升。基于此，文章浅析了齿轮加工精度的主要影响因素，并且针对性地提出了提升齿轮加工精度的优化措施，以便相关专业人士进行参考。
关键词：齿轮加工；精度提升；措施；
前言
随着科技的不断发展，我国现如今已经将"在滚齿机上加工出渐开线齿轮"作为了加工齿轮的常用工艺和设备。对于滚齿的加工，其原理就好比是一对啮合的螺旋齿轮相对地传动。齿轮加工的过程中，滚刀起着十分重要的作用，正是由于其与工件之间的相对运动，才可以保证渐开线齿轮的啮合运动关系，进而高效率地加工出齿轮。经过相关技术人员对齿轮加工的不断研究，现如今滚齿加工的精度一般可达7～10级，并且生产效率也比以往的高出很多，通过一系列的实验数据表明，齿轮加工的误差主要在于∶齿轮加工过程的几何偏心和运动偏心，其可以引起一系列的误差以及误差累积，最终影响到齿轮传动的准确性和平稳性。
一、机械齿轮的类型及结构
一般的机械齿轮主要是由实现齿轮啮合运转呈辐射状环形排列的轮齿和相邻两轮齿间底部之间的齿槽槽底所在的齿根圆构成，除了轮齿和齿根圆这两个结构外，在进行机械齿轮机械制图时为了便于设计和符合制图规范，将齿轮两端的平面称之为端面将垂直于轮齿齿线的平面称之为法面，此外还对从轮齿顶端到齿轮圆心所形成的圆，用于在端面内用于计算齿轮各项参数的基准的圆及齿轮形成滚动的渐开线所形成的圆分别定义为机械齿轮结构中的齿顶圆、分度圆和基圆。在机械齿轮的基本结构之下根据不同的应用范围和生产制造需求再对齿轮结构进行一定的改动进而形成各式各样的适用于不同场合的齿轮。例如，对轮齿齿线外形进行改变后出现的斜齿轮、曲线齿轮等，对齿轮的外形做出改变后出现的锥齿轮、蜗杆齿轮等，此外，通过不同的制造方法可以将齿轮分为切割齿轮、烧结齿轮等。面对不同类型的机械齿轮，在对其进行加工制造的核心就是对齿轮的结构进行全面掌握，熟知机械齿轮的参数计算及结构类型才能在加工工艺研发改良中实现突破。
二、齿轮加工精度的主要影响因素
首先，在齿坯铸造过程当中，由于受到人工以及环境因素的影响，容易出现各种各样的误差，这对于齿轮精度的提升而言是相当不利的。其次，齿轮加工的刀具对于齿轮精度也具有一定程度的影响。在加工刀具的制造过程中，一些细小的误差可能会对最终的刀具质量造成不利的影响，并且对齿轮精度也会造成相当消极的影响"。除此之外，在进行齿轮加工过程中，还会出现刃磨误差，受到现代加工技艺的影响，这种误差是比较难以避免的。因此，在实际加工过程中，相关的技术人员只能通过一定程度的技术改良，尽可能的降低现有的刃磨误差。与此同时，在进行刀具安装过程中，受到人工以及机械设备的影响，也会出现各种误差。与之相应的是，在齿轮加工的安装过程当中，也存在着多种误差因素。最后，齿轮加工的机床也会对齿轮加工精度造成一定程度的影响。上述的误差因素对于齿轮加工精度的提升具有十分重要的影响，因此在实际加工过程中，需要结合当下的新型科学技术，有针对性的进行优化与改进，为现代齿轮加工精度的提升奠定良好的基础。
三、齿轮加工精度提升的几个措施
1.提高齿坯的加工
提高齿轮加工精度的一个有效途径则是提高齿坯的加工精度。在对齿坯的加工过程中，常常会因为筋板自身的不对称、以及辐板的偏心或者是内孔偏心等，而不能保证加工出来的齿坯是对称的。正是由于这种不对称性，便在一定程度上给机械加工和装配造成了许多的麻烦。
在实际操作过程中，不仅要照顾好齿坯的外圆，同时也需要照顾好内孔的加工量，更需要考虑两端面对幅板的对称性，尽管在实际过程中，相关技术人员都考虑了这几个方面，但是得到的齿坯依然不够理想。原因包括：重心的偏移，主要是由于两个端面本身不具有严格的平行性，或者是毛坯本身存在一定的不对称性，内孔外圆不同心，主要是由于车内孔和外圆的转数不同;切齿的分圆轨迹的中心与内孔中心不对齐。
通过相关技术人员的不断实验表明，要想提高齿轮的加工精度，可以从以下几个方面着手∶严格地将齿轮的定位孔及端面加工符图，在装入传动轴时需要按照配合的要求进行操作，磨削轴和齿轮的外圆需要并靠在磨齿轮的端面上;在进行切齿操作时，可以以靠磨的齿轮端面为基准装夹，同时需要做到的是保证齿轮的外圆轨迹中心与传动轴的中心是重合的，只有这样才可以在一定程度上保证基准的统一性。
2.齿形要对称
滚刀在滚切齿轮时，通常情况下只有中间几个刀齿切削工件，因此这几个刀齿容易磨损。为使各刀齿磨损均匀，延长滚刀耐用度，可采取当滚刀切削一定数量的齿轮后，用手动或机动方法沿滚刀轴线移动一个或几个齿距，以提高滚刀寿命。其次，控制滚刀刃磨质量。积极采用滚刀刃磨床，它具有精度高、价格低、操作方便灵活等特点。采用高精度直线导轨、精密分度盘，保证了滚刀刃磨的精度。交换齿轮是用以改变机床切削速度或进给量(见切削用量)的可更换齿轮组，并在应用中能够交换位置使用的齿轮。通过使用交换齿轮能够将原来的升(降)速传动变成降(升)速传动，而传动比互为倒数。因此，为了保证机床的正常运转，必须及时检查交换齿轮的安装及运转情况。
3.合理选用工件装夹。
合理选用工件装夹。对于齿轮加工时主要有两大要求:一是夹具应具有足够的精度和刚度;二是夹具应有可靠的定位基准。选用夹具时首先考虑使用可调整夹具，组合夹具及其它适用夹具，避免采用专用夹具，以缩短生产准备时间及生产成本。当在成批生产时，才考虑采用专用夹具，并力求结构简单。装卸工件要迅速方便，以减少机床的停机时间。其次，充分考虑利用新工艺、新技术和新材料随着毛坯制造专业化生产的发展，目前毛坯制造方面的新工艺、新技术和新材料的应用越来越多，如精铸、精锻、冷轧、冷挤压、粉末冶金和工程塑料的应用日益广泛，这此方法可大大减少机械加工量，节约材料，有十分显著的经济效益。机加工量，节约材料，有十分显著的经济效益。第三，做好定位基准的选择。对于齿轮定位基准的选择常因齿轮的结构形状不同，而有所差异。带轴齿轮主要采用顶尖定位，孔径大时可采用锥堵。因顶尖定位的精度高，且能做到基准统一。
4.控制偏心作用的影响
在齿轮加工过程中，往往会受到几何偏心和运动偏心的影响，并且造成相应的齿轮加工误差。一般而言，产生几何偏心的主要原因在于齿圈的轴线与齿坯的中轴没有实现良好的重合，而产生运动偏心的主要原因在于蜗轮的轴线与中轴之间的偏移。为了消除几何偏心和运动偏心对于齿轮加工精度造成的影响，相关的技术操作人员需要进行全方位的考量，并且针对实际情况进行相应的改进与优化，从而保障齿轮加工精度的有效提升。首先，需要充分保证齿坯的中心定位精度"。其次，需要对几何偏心与运动偏心所产生的偏倚进行科学合理的抵消。一方面，可以通过方向的测量对齿轮的运动偏心进行合理的预估，并且在后续的设计当中采取一定的方法对运动偏心进行消减。另一方面，需要对齿坯的纵向运动轨迹进行精准地测量，并且做好相应的标记，在实际的安装过程中保障齿轮的良好运行，为齿轮加工精度的提升奠定良好的基础。
结束语
随着我国的不断发展，齿轮得到了比较广泛的运用，对于提高齿轮的精度是十分有必要的。本文介绍的几种提高齿轮加工精度的措施都是实际运用中经常采用的，这些方法是通过了实践证明的，具有一定的可行性。
参考文献：
[1]杨越，姚鑫，蒋安全.影响轴齿轮滚齿加工精度的原因分析[J].内燃机与配件，2020（06）：120-121.
[2]秦伟.浅谈高精度齿轮孔加工[J].金属加工（冷加工），2019（S2）：75-77.