本文介紹了剃齒切削的工藝，闡述了J-200A的詳細研發(fā)過程及應用實例。

     齒輪是現(xiàn)代機器和儀器中傳遞運動和扭距的重要零件瘪棱。由于齒輪傳遞具有轉(zhuǎn)動準確、傳遞力大瓦腋、效率高窒兼、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠耐用等優(yōu)點妙旅，因此齒輪傳遞的應用廣泛军裂，齒輪的需求量也日益增加。剃齒是齒輪加工中對精度要求最高的工藝战覆。
 
1威沙、剃齒工藝原理

     一個直齒圓柱齒輪和一個螺旋齒圓柱齒輪相嚙合，它們的回轉(zhuǎn)軸線自然地構(gòu)成夾角ψ柬乓。如果將螺旋齒輪看成加工刀具(剃齒刀)攘活，直齒圓柱齒輪就是被加工的齒輪。在剃齒刀主動旋轉(zhuǎn)玄呛，工件被動旋轉(zhuǎn)的情況下阅懦，剃齒刀的圓周運動速度可以分解為兩個分速度向量，分速度vz垂直于齒輪工件的軸線徘铝，分速度v滑則與工件的齒向方向平行耳胎。前者帶動工件旋轉(zhuǎn)，后者使兩齒面產(chǎn)生滑移庭砍。剃削的切削作用主要是由齒向方向的滑動運動產(chǎn)生的场晶。當剃齒刀與齒輪作無間隙嚙合時，剃齒刀刀刃在v滑的作用下怠缸，將工件齒面切下一層厚度約為0.01～0.05mm的極薄切屑诗轻。這完全是應用了螺旋齒輪副嚙合的傳動原理。

    剃齒工藝具有操作難度低揭北、加工精度高扳炬、生產(chǎn)效率高等優(yōu)點

圖1剃齒刀圓周運動速度分解圖

2、試驗方法

     2.1搔体、運動粘度：反映油品的內(nèi)摩擦力恨樟，是表示油品油性和流動性的一項指標综俄。運動粘度越大，油膜強度越高仲寇，清洗性和冷卻性越差制沦，運動粘度越小，油膜強度越低购具，清洗性和冷卻性越好榛青。

     2.2、閃點：是表示油品蒸發(fā)性的一項指標惯醇，以℃表示曙惋。油品的蒸發(fā)性越大，其閃點越低款野。反之妙声，油品蒸發(fā)性越小，其閃點也越高侮增。

     2.3年铝、傾點：是指在規(guī)定的加熱條件下油品開始流動的最低溫度。傾點低的潤滑油能在低溫下使用蛔琅。潤滑油的傾點應比使用環(huán)境的最低溫度高5~10℃胎许。

     2.4、四球測試罗售，PD:即燒結(jié)負荷辜窑，用四球法測定潤滑劑極壓性能時，在規(guī)定條件下寨躁，使鋼球發(fā)生燒結(jié)的最低負荷穆碎，以公斤表示。

     2.5职恳、比重：物質(zhì)在既定溫度下的質(zhì)量與體積之比值所禀。

     2.6、粘度指數(shù)：粘度指數(shù)表示油品粘度隨溫度變化的程度放钦。粘度指數(shù)越高色徘，表示油品粘度受溫度的影響越小，其粘溫性能越好操禀，反之越差褂策。

3、積架剃齒切削油的研發(fā)

    針對剃齒切削工藝的特點颓屑，初步確定剃齒切削油的各成分組成：

    3.1 般六、基礎(chǔ)油的選擇

    礦物油包括石蠟基、環(huán)烷基饵卸、芳烴基铲苹。芳烴基油易腐蝕彰饭，對皮膚有刺激，一般不使用;石蠟基油粘溫性能好镐刽，來源廣泛容易購買;環(huán)烷基油溶解性能優(yōu)良肤贮，價格較高，國內(nèi)資源相對比較少汪阱。鑒于原料的易購性及使用性泪缨、經(jīng)濟性選擇石蠟基基礎(chǔ)油，因為剃齒加工屬于精加工呛营，合適的黏度對增強油膜強度有益，綜合選定HVI150為基礎(chǔ)油逢痕，詳細指標如下表：                                          

                    表一  HVI150典型數(shù)據(jù)

     3.2嘲谚、添加劑的選擇

     3.2.1、極壓添加劑的選擇

    理論上極壓添加劑要達到分解溫度才起作用钳枕，不同類型極壓添加劑的分解溫度不同缴渊，起作用的溫度范圍也各有不同（見圖2），根據(jù)剃齒切削加工區(qū)域的溫度狀況而采用添加劑復配出相對應的添加劑起作用的溫度曲線鱼炒，即可以達到預期的潤滑效果衔沼。

圖2 添加劑起作用溫度范圍

    3.2.2、油性添加劑

     作用在金屬加工中溫度不高和負荷不重的部位如刀后面與工件表面間的相互運動昔瞧，減少摩擦力指蚁，提高加工面光潔度。主要有動植物油和合成酯等自晰，動植物油具有潤滑性好凝化，但碘值高容易腐敗的缺點。合成酯既具有良好潤滑性又具有碘值低的優(yōu)點酬荞，是優(yōu)良的油性劑原料搓劫。

    3.2.3、氯化添加劑

    在金屬切削加工過程中混巧，最有效和具有價格優(yōu)勢的金屬切削加工油添加劑是氯化石蠟枪向。由于氯化石蠟優(yōu)異的極壓性能，目前氯化石蠟仍是金屬加工用油普遍應用的極壓添加劑猎蚀。通常是在金屬加工過程中糠牍，一方面是氯化石蠟在高壓和微量濕氣影響下分解，與金屬表面反應形成可劃動的金屬氯化物膜;另一方面是借助雜氯原子的親和力而形成高壓穩(wěn)定的吸附層室域。在加工速度低和溫度適中時淹疙，吸附層顯現(xiàn)優(yōu)異的潤滑性，但其潤滑性隨加工溫度的提高和速度的增加而降低杜域。中碳鏈和長碳鏈氯化石蠟不受不受國際93/21EEC環(huán)保法規(guī)限制柴哈，仍廣泛應用于金屬加工液中做極壓抗磨劑补蛋。英力士金屬加工液專用的Cereclor E系列中鏈產(chǎn)品適用于金屬切削添加劑，相比國產(chǎn)氯化石蠟加強防銹效能及高溫下的穩(wěn)定性冶巴。

    3.2.4为毛、磷化合物

    在適中應力條件下，有機磷化合物作為抗磨添加劑操作效果極好顺鸯。其中某些化合物是高效的FZG助促進劑芦格。大多數(shù)這類添加劑是中性和酸性磷酸酯衍生物，及其金屬鹽或胺鹽尊捞。由于這類化合物中的酸式化合物是最活潑的一種化合物俄删，因而反應活性隨中和度而降低∽嗦罚基于磷系添加劑添加量少畴椰，選擇進口的中性磷酸酯類添加劑。

    3.2.5鸽粉、硫系添加劑

    硫型極壓添加劑是金屬加工油中最重要的一類化合物斜脂。從原理上，可將硫分為活性硫和非活性硫2種触机。不活潑型含二硫化物橋（X=2）為主帚戳，具有只在高溫下才反應的比較穩(wěn)定的C-S鍵，要求在較高溫度釋放出硫儡首，更能與非鐵金屬相兼容片任，并顯示出一定的耐磨性能。X在3~5之間的活潑型要活潑得多蔬胯，因為比較不穩(wěn)定的多硫化物橋的硫即使在低溫下也易于得到蚂踊，要求在比較低的溫度下就能釋放出硫與金屬反應并起作用”仕蓿活性硫和非活性硫的合理搭配不僅可以得到好的加工效果犁钟，還可以有效加強刀具壽命。

    3.2.6徙掠、抗氧添加劑

    潤滑劑老化的典型特征是變色和特性焦臭恃葫。在高級階段，黏度開始顯著上升乌窿，生成酸氧化產(chǎn)物悉镜，后者隨后可引發(fā)腐蝕和潤滑劑問題。使用抗氧劑可大大延緩此老化過程庙炮。自由基清除劑在與鏈增長過程的活性自由基反應中能成功地與潤滑劑分子相競爭后谱。自由基清除劑優(yōu)先與自由基氧化產(chǎn)物反應，生成共振穩(wěn)定的自由基，后者可停止自動氧化過程的擴展刷桐。過氧化物分解劑將氫氧化物轉(zhuǎn)變成非自由基產(chǎn)物粥谐，因而能制止鏈增長反應。自由基清除劑和過氧化物分解劑相互組合稱為多協(xié)同作用痛只⊙海抗氧劑分為酚類、胺類漱竖、有機磷禽篱、硫類等。通過對酚類和胺類抗氧劑的復配馍惹，通過我們自己設(shè)計的加熱試驗躺率，發(fā)現(xiàn)可有效延長產(chǎn)品壽命。

    3.2.7万矾、防銹添加劑

    加工后的工件需進行下一工序的加工肥照，在車間或半成品倉庫作短期存放，這些表面有一層金屬加工液膜的工件應有短期防銹效能勤众，不應在進行再加工前產(chǎn)生銹蝕±鹪啵考慮到防銹時間不長们颜，并且防銹添加劑與極壓劑存在競爭吸附的情況，所以選擇石油磺酸鹽猎醇。

4窥突、配方的確定

    4.1、綜上所述硫嘶，最后確定配方如表二所示阻问，檢測結(jié)果見表二。

                  表二 J-200A配方表

     4.2纤厨、檢測指標

                   表三   J-200A檢測指標

5族逻、應用實例

    國內(nèi)某大型齒輪廠在剃齒機上使用積架剃齒切削油J-200A，對不銹鋼齒輪進行剃齒加工守镰，加工效果良好崎络，客戶反映剃齒后的精度可完全滿足客戶需求，該油品潤滑性好猖右，加工工件表面光潔度高颗酷，目前已經(jīng)使用兩年以上，油品持續(xù)穩(wěn)定稽橱，客戶非常滿意戏丽。

6 、結(jié)論

    積架剃齒油J-200A采用優(yōu)良的添加劑配方,經(jīng)實驗室測試性能全部達標,并且經(jīng)國內(nèi)某大型齒輪公司使用2年,其潤滑性,積壓性,防銹性能優(yōu)秀,得到顧客的推祟, 完全滿足剃齒工藝的要求,建議在行業(yè)內(nèi)大力推廣。

（積架石油化工有限公司）

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