北京培峰技术有限责任公司

一、齿轮加工概况

随着工业水平的发展，传动技术得到了长足进步。齿轮作为现代机械传动的主要零件，其传动精度也备受业界重视。而要达到传动的精确性，其制造精度必须保证。根据齿轮零件的特性其加工方法也有多种，铣齿、滚齿、拉齿等多种加工方式至今还在大规模使用。滚齿加工是一种高效的齿轮加工方法，但也存在一些问题。主要有以下几方面：

1.刀具易磨损:在齿轮加工时，由于其加工精度高，切削量大，发热量大造成了刀具急剧磨损情况严重。

2.加工成本高：由于使用了大量的切削油，而且加工过程中润滑油的耗量较大，使用成本高。

3.加工环境差：大量切削油的使用使得加工环境差，而且切削油的挥发造成加工车间可吸入颗粒增多， 对操作人员身体有一定危害。

4.工艺链长，影响生产效率：齿轮加工完毕后进行热处理时需要清理掉齿轮上残留的切削油，需要专门 的工艺及设备。

 二、微量润滑介绍和优势

微量润滑技术——MQL（Minimal Quantity Lubrication） 是在压缩空气中混入微量的润滑油雾颗粒，取代金属切削加工时切削液（油）的冷却和润滑的一种技术，并且所使用的润滑剂为无毒、可降解的植物型润滑剂。

     采用微量润滑技术进行滚齿加工可有效解决加工过程中出现的问题，降低成本，提高效率，改善环境，主要是因为微量润滑具备以下优势：

1.微量润滑方式的润滑效率高，把微量的润滑剂全部集中在切削部位，而且细致的油雾颗粒可使得刀具始终具有油 膜的保护，刀具磨损降低。

2.微量润滑的使用省去了大量切削油的使用，没有了切削油的使用，其购置费用和回收处理费用也就不需要了。

3.微量润滑是全损耗性润滑方式，润滑剂全部被用于切削消耗掉，没有多余的润滑剂，可大大改善加工环境，而且微量润滑采用的是无毒性植物型润滑剂，不会对健康构成威胁。

4.微量润滑加工后切屑与工件是干燥的，不需进行处理就可回收或进入到下道工序。

三、微量润滑分为外喷型和内冷型：

微量润滑的加工形式加工中心应用微量润滑可有两种形式，即内冷型微量润滑和外喷型微量润滑。下图为两者的示意图：

内

冷型微量润滑：以压缩空气为动力通过精密的油雾发生器，产生油雾微粒，细小的微粒伴随压缩空气通过主轴后端的旋转接头进入主轴，几乎无损耗的输送至刀具和工件的切削区域。
外喷型微量润滑：以压缩空气为动力，驱动微型泵将润滑剂定量打出。将润滑剂和压缩空气分别输送至喷嘴处，在喷嘴处润滑油雾化，并随压缩空气至润滑点。
    目前滚齿加工中多用外喷型微量润滑，一下介绍两款较为典型的多普赛外喷型微量润滑装置。

四、利奥微量润滑装置

      利奥微量润滑装置是以空气为动力通过精密的内置油雾发生器，产生≧0.5 μm的悬浮油微粒细小的微粒可以通过机床的旋转接头进入主轴，几乎无损耗的输送至刀具和工件的切削区域，实现内冷润滑，或者通过外部的管道和喷嘴将油雾输送到切削区域实现外喷加工。系统可根据刀具内孔直径或者喷嘴直径的变化自动调节悬浮油微粒气雾生成的量，保证在不同刀具尺寸和喷嘴孔径的情况下获得可靠的润滑剂供应而不造成浪费。同时还能使得悬浮油微粒气雾颗粒尺寸产生均匀，进而使得加工点获取到可靠的润滑。这一过程无需操作人员调整，在机床换刀过程中就同时完成，节省了调节的时间。

五、滚齿加工应用多普赛外喷微量润滑要点

1.气源状况：多普赛外喷型微量润滑装置是以压缩空气为动力驱动微型泵，同时润滑剂需要通过压缩空气雾化，并喷射到切削区域，因此保证压缩空气压力（4-8bar）和清洁度是得到好的加工效果的前提。
2.润滑剂：润滑剂在切削过程中起润滑作用，其雾化效果直决定切削区域是否得到充分的润滑。因此，对润滑剂的粘度有一定要求，过于黏稠的润滑剂不利于雾化，同时还需要保证润滑剂的清洁。
3.与机床相配：目前，滚齿加工多采用数控加工机床，切削效率高、速度快，因此需要微量润滑装置能够适应这种高速切削，响应时间快。多普赛外喷微量润滑装置采用同心管装置，可做到开机即有油雾产生，反应速度快。
4.刀具：微量润滑加工较湿切加工温度略高，因此，需要滚齿刀具具有耐热涂层，这样才能保证刀具的耐用度，总体成本才会降低。
5.喷嘴布置：滚齿加工形式是由多个运动合成而成，这就需要微量润滑的喷嘴能够有效覆盖切削区域，多普赛的工程师们已掌握这一规律，有更为成熟的手段完成应用。

六、轴齿轮加工数据：
 

工件：轴齿轮      加工：滚齿加工 机床：滚齿机型号：KA220 Kashifuji   

参      数	切  削  油	多普赛（MQL）
转速（rev/min）	400	545
进给F(mm/min)	32	40
滚刀线速度m/min	79m/min	107.8m/min
油品消耗（ml）	浇注润滑	约3ml/件
电量消耗(kw/h)	0.4	4w
刀具耐用度（件）	1000	1300
加工时间	3′23″	3′
齿形倾斜偏差fHa	0.017	0.017
齿向倾斜偏差fHβ	0.017	0.017
齿距累计总偏差Fp	0.039	0.039
齿面粗糙度Ra	Ra3.2	Ra3.2
注：刀具延长130%，电力消耗节约0.4 KW/h; 油耗成本节约 30%；

七、现场加工图：

加工视频
      
  内冷型微量润滑产品：     猛可敌II微量润滑装置
                           奥微量润滑装置
  外喷型微量润滑产品：     同心管图尔微量润滑装置
                           斯普同心管微量润滑装置