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高精密齿轮成形磨削电镀CBN砂轮修整技术研究

2025-07-01雷来贵吴佳璐肖双勇庞奥双赵炆张跃亭曹剑锋曹阳王永峰

机械传动 2025年5期

中图分类号:TG58;TG74+3;TH161 DOI:10.16578/j.issn.1004.2539.2025.05.017

0 引言

装备制造业作为国民经济之脊梁,关系着国家和民族经济强盛,是一个国家综合国力和国防实力的重要体现。齿轮作为装备制造业的关键基础件之一,其加工精度和效率代表着一个国家的基础制造水平,也决定着汽车、船舶、航天等工业产品的质量和性能2。随着国防工业、5G智能、交通运输等行业的飞速发展,齿轮产品的服役性能和疲劳寿命面临着更为严苛的挑战。

目前,我国齿轮产品的使役寿命、承载能力和质量稳定性尚无法完全满足要求,成为制约我国机械装备发展的重要因素。齿轮产品的性能优劣直接依赖于加工后的表层物理状态。磨削作为齿轮制造工艺链中必要的最终工序,可消除齿廓变形,达到所需的几何精度和表面质量[3-5[6]351-352

超硬立方氮化硼(CubicBoronNitride,CBN)磨粒硬度仅次于金刚石,其显微硬度范围为 98000HV ,被广泛用于精密/超精密磨削、研磨、抛光加工,以获得高精度的加工表面。采用电镀CBN砂轮进行硬齿面珩齿和磨齿,较传统工艺,可明显降低齿面粗糙度,磨削精度可达1\~2级,加工效率是常规齿面磨齿的25倍以上[8-9。随着超硬材料砂轮制造技术进步,齿轮磨削刀具CBN化已成为现阶段的研究热点。但电镀CBN砂轮齿廓修整精度低、批量修整稳定性差,难以实现1\~2级齿轮加工精度[0]。

1成形磨齿

依据砂轮和相对齿轮的运动轨迹,齿轮磨削方法可分为展成磨削和成形磨削[6]352-353。成形磨削,根据齿面形成机制可分为成形法、无瞬心包络法[]。

图1、图2所示分别为内、外圆柱直齿轮成形磨削。……

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