在齒輪加工過(guò)程中，如果齒輪磨削過(guò)程中出現一批齒面磨削裂紋，將降低產(chǎn)品合格率，影響生產(chǎn)效率和企業(yè)利潤。如何從齒輪熱處理工藝、磨齒參數、磨齒冷卻液和部分磨齒等方面研究制定改進(jìn)措施，防止質(zhì)量事故的發(fā)生，對齒輪加工企業(yè)具有重要意義。

案例情況：

磨齒過(guò)程中出現大量的齒面磨削裂紋。磨削裂紋分布在不同模數、不同齒數的齒輪上。

分析：

（1）從裂紋形狀分析

齒面裂紋為網(wǎng)狀裂紋，裂紋齒面燒傷嚴重，證明齒面裂紋是磨削后產(chǎn)生的，是磨削裂紋。燒傷表明磨削時(shí)冷卻能力差。改進(jìn)了齒形參數后，效果越來(lái)越好。最后改進(jìn)冷卻油后，磨削裂紋完全消失。

（2）從裂紋位置分析

裂紋總是集中在幾個(gè)連續齒的右齒面上，說(shuō)明熱處理導致齒輪局部齒變形較大。磨削這些齒時(shí)，磨削量大，在正常冷卻條件下無(wú)法滿(mǎn)足冷卻能力。導致齒面燒傷和磨削裂紋。

原因排查：磨削裂紋原因分析

1.熱處理

有三種不同的方法來(lái)確認它是否是熱處理問(wèn)題：

（1）滲碳、緩冷、二次加熱、坑爐調質(zhì)；

（2）箱式多用爐一次滲碳、調質(zhì)；

（3）熱處理由一次回火改為二次回火；

熱處理結果：

坑爐加工的齒輪有2個(gè)齒輪，相鄰4、5齒的右齒面有嚙合裂紋，齒輪其它部位無(wú)裂紋；

磨齒多在爐內加工，發(fā)現相鄰齒輪右齒面有大量的嚙合磨削裂紋；

兩次回火的齒輪也有磨削裂紋。這種改進(jìn)對控制磨削裂紋的發(fā)生沒(méi)有起到顯著(zhù)作用。

對齒面有裂紋的齒輪，熱處理組織的顯微檢驗表明，齒輪齒左右齒面的熔深基本相同，但由于右齒面燒傷嚴重，燒傷后也出現了金相組織。使維氏硬度從表面到0.4毫米處的硬度低于相應位置的左齒表面。

2.磨齒因素

R800 HOFLER磨齒機:

通過(guò)調整研磨工藝參數和研磨條件：

（1） 改變油嘴位置，使油嘴靠近工件，使油嘴與砂輪的距離更均勻。

（2） 調整重疊率，使砂輪表面稍粗糙，在磨削過(guò)程中帶走一些熱量。

（3） 增加砂輪修整次數（粗磨7次，細磨10次），使砂輪表面更鋒利。

（4） 增加行程數（同一模數齒輪的行程數從10增加到12，增加到14，增加到16），以減少磨削過(guò)程中的磨削熱。

結果：

通過(guò)以上4點(diǎn)的變化，沒(méi)有效果，磨兩片一片。根據上述情況，再次調整，換成H700 HOFLER磨齒機上磨齒。

R700 HOFLER磨齒機:

研磨參數基本上是

與R800 HOFLER研磨機相同。用稍有不同的冷卻方法磨削5個(gè)齒輪，經(jīng)檢查無(wú)裂紋，說(shuō)明R800 HOFLER磨齒機的磨削工藝和磨削條件存在問(wèn)題。

重新調整R800 HOFLER磨齒機：

由于沒(méi)有新的鼓可用，把R800 HOFLER金剛鼓輪左右調換。為了完全過(guò)濾切削油中的雜質(zhì)，更換濾網(wǎng)。增加噴嘴的長(cháng)度，使噴嘴更靠近砂輪與齒輪磨片的結合部，使冷卻更充分。

上述調整已取得一定效果：磨削6片，僅1片已檢測出磨削裂紋，其余裂紋均未出現。磨削參數的變化對防止磨削裂紋有明顯的作用。

更換磨齒機滾筒。新的滾筒要求所有的研磨參數恢復到原來(lái)的規格。改進(jìn)磨削參數后，對12塊工件進(jìn)行了磨削加工。經(jīng)檢查，僅1件發(fā)現磨削裂紋，其余裂紋均未出現。磨齒參數的變化對控制磨削裂紋的產(chǎn)生越來(lái)越有效。

繼續改善研磨條件：

徹底清潔并更換R800 HOFLER研磨油，更換原油嘴并加長(cháng)。改變R800 HOFLER磨齒機行程，提高磨齒速度。打磨前要注意校正，防止打磨不均勻。

更換冷卻油，消除齒輪局部磨齒后，磨齒22個(gè)，磨齒正常。未發(fā)現磨削裂紋，達到了改進(jìn)的目的。

試驗結論：

（1）齒面磨削裂紋是由于磨削時(shí)冷卻能力不足和磨削量不均（熱處理變形過(guò)大）引起的。因此，在齒輪熱處理過(guò)程中要注意工件的放置，以盡量減小齒輪熱處理變形。

（2）磨齒前的對刀要非常仔細，磨齒兩齒面的量要盡可能均勻。

（3）如果冷卻油長(cháng)期使用，其油性和清潔度會(huì )發(fā)生變化，因此應定期更換冷卻油。

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