在齒輪加工過程中，如果齒輪磨削過程中出現一批齒面磨削裂紋，將降低產品合格率，影響生產效率和企業利潤。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措施，防止質量事故的發生，對齒輪加工企業具有重要意義。

案例情況：

磨齒過程中出現大量的(de)齒面磨削(xue)裂(lie)紋(wen)。磨削(xue)裂(lie)紋(wen)分布在不同模數(shu)、不同齒數(shu)的(de)齒輪上(shang)。

分析：

（1）從裂紋形狀分析

齒(chi)面(mian)裂紋(wen)為網狀(zhuang)裂紋(wen)，裂紋(wen)齒(chi)面(mian)燒傷嚴重，證明齒(chi)面(mian)裂紋(wen)是磨(mo)削(xue)后(hou)產生的，是磨(mo)削(xue)裂紋(wen)。燒傷表(biao)明磨(mo)削(xue)時冷卻能力差(cha)。改(gai)進(jin)了齒(chi)形參(can)數后(hou)，效(xiao)果(guo)越來(lai)越好(hao)。最后(hou)改(gai)進(jin)冷卻油后(hou)，磨(mo)削(xue)裂紋(wen)完全消失。

（2）從裂(lie)紋位(wei)置(zhi)分析

裂(lie)(lie)紋總是集中在幾(ji)個連續齒的右(you)齒面上，說明熱處理(li)導(dao)致(zhi)齒輪(lun)局部齒變形較大。磨(mo)(mo)削(xue)這些(xie)齒時(shi)，磨(mo)(mo)削(xue)量大，在正常(chang)冷(leng)(leng)卻條(tiao)件下(xia)無法滿足冷(leng)(leng)卻能力。導(dao)致(zhi)齒面燒(shao)傷(shang)和磨(mo)(mo)削(xue)裂(lie)(lie)紋。

原因(yin)排查：磨削裂紋原因(yin)分(fen)析

1.熱處理

有三種不同(tong)的方法來確認它是否是熱(re)處理(li)問(wen)題：

（1）滲碳、緩冷、二次加熱(re)、坑爐(lu)調(diao)質；

（2）箱(xiang)式多用爐一次滲(shen)碳、調(diao)質；

（3）熱處理由一次(ci)回火改為(wei)二次(ci)回火；

熱處理結果：

坑爐加工(gong)的(de)齒輪(lun)有(you)2個齒輪(lun)，相鄰4、5齒的(de)右齒面有(you)嚙合裂紋，齒輪(lun)其它部位無裂紋；

磨(mo)齒多在爐內(nei)加工，發現相鄰齒輪右齒面(mian)有大量的嚙(nie)合磨(mo)削裂紋；

兩次回火的齒輪(lun)也有(you)(you)磨削(xue)裂(lie)紋。這(zhe)種改(gai)進對控制磨削(xue)裂(lie)紋的發生(sheng)沒有(you)(you)起到顯著作(zuo)用(yong)。

對齒(chi)(chi)面(mian)有裂紋(wen)的(de)(de)齒(chi)(chi)輪(lun)，熱(re)處理組(zu)織(zhi)的(de)(de)顯微檢驗表(biao)明(ming)，齒(chi)(chi)輪(lun)齒(chi)(chi)左右(you)齒(chi)(chi)面(mian)的(de)(de)熔(rong)深基本相(xiang)同(tong)，但由于右(you)齒(chi)(chi)面(mian)燒傷(shang)嚴重，燒傷(shang)后(hou)也(ye)出現了金相(xiang)組(zu)織(zhi)。使維氏(shi)硬(ying)度從表(biao)面(mian)到0.4毫米處的(de)(de)硬(ying)度低于相(xiang)應位(wei)置的(de)(de)左齒(chi)(chi)表(biao)面(mian)。

2.磨齒因素

R800 HOFLER磨齒機:

通(tong)過調整研(yan)磨(mo)工(gong)藝參數和研(yan)磨(mo)條件：

（1） 改變油(you)嘴(zui)位置，使(shi)油(you)嘴(zui)靠(kao)近(jin)工件(jian)，使(shi)油(you)嘴(zui)與砂輪(lun)的距(ju)離(li)更均勻(yun)。

（2） 調整(zheng)重疊率，使砂輪表面(mian)稍粗糙，在(zai)磨(mo)削(xue)過(guo)程中帶走一(yi)些熱(re)量。

（3） 增(zeng)加(jia)砂輪修整次數(shu)（粗磨(mo)7次，細磨(mo)10次），使砂輪表面更鋒利(li)。

（4） 增加(jia)行程(cheng)數(shu)（同(tong)一(yi)模數(shu)齒輪的(de)行程(cheng)數(shu)從10增加(jia)到(dao)12，增加(jia)到(dao)14，增加(jia)到(dao)16），以(yi)減(jian)少磨削過(guo)程(cheng)中的(de)磨削熱。

結果：

通過(guo)以上(shang)4點的(de)變化，沒有(you)效果，磨(mo)(mo)兩片一片。根據上(shang)述情(qing)況，再(zai)次調(diao)整，換成H700 HOFLER磨(mo)(mo)齒機上(shang)磨(mo)(mo)齒。

R700 HOFLER磨齒機:

研磨參數基本上是

與(yu)R800 HOFLER研磨(mo)(mo)(mo)機相(xiang)同。用稍有(you)不同的(de)冷(leng)卻方(fang)法磨(mo)(mo)(mo)削5個齒輪，經(jing)檢查無裂紋，說明(ming)R800 HOFLER磨(mo)(mo)(mo)齒機的(de)磨(mo)(mo)(mo)削工(gong)藝和磨(mo)(mo)(mo)削條件存(cun)在問題。

重新調整R800 HOFLER磨齒機：

由于(yu)沒有新的鼓可用(yong)，把R800 HOFLER金剛鼓輪左右(you)調(diao)換(huan)。為了完全過(guo)濾(lv)切削(xue)油中的雜(za)質，更(geng)換(huan)濾(lv)網。增加噴嘴(zui)的長度(du)，使噴嘴(zui)更(geng)靠近砂輪與(yu)齒輪磨片的結合部(bu)，使冷(leng)卻更(geng)充(chong)分。

上述調整已取得一(yi)定效果(guo)：磨削6片，僅1片已檢測(ce)出(chu)磨削裂紋(wen)，其余裂紋(wen)均未出(chu)現。磨削參數的(de)變化對(dui)防止磨削裂紋(wen)有明顯的(de)作(zuo)用。

更換磨齒(chi)機滾筒。新的(de)(de)滾筒要求所有(you)的(de)(de)研(yan)磨參(can)數(shu)(shu)恢復(fu)到(dao)原(yuan)來的(de)(de)規格(ge)。改進磨削(xue)參(can)數(shu)(shu)后，對(dui)(dui)12塊(kuai)工件進行了(le)磨削(xue)加工。經(jing)檢查，僅1件發現(xian)磨削(xue)裂(lie)紋，其(qi)余裂(lie)紋均(jun)未出現(xian)。磨齒(chi)參(can)數(shu)(shu)的(de)(de)變化(hua)對(dui)(dui)控制磨削(xue)裂(lie)紋的(de)(de)產生(sheng)越來越有(you)效。

繼續改善研磨條件：

徹(che)底清(qing)潔并(bing)更換R800 HOFLER研磨(mo)油，更換原油嘴并(bing)加長。改變R800 HOFLER磨(mo)齒機行程，提高(gao)磨(mo)齒速度。打磨(mo)前要注(zhu)意(yi)校正，防止(zhi)打磨(mo)不均勻。

更換冷卻油，消除齒輪(lun)局部(bu)磨(mo)齒后，磨(mo)齒22個(ge)，磨(mo)齒正常(chang)。未(wei)發現磨(mo)削裂紋，達(da)到(dao)了(le)改進的(de)目(mu)的(de)。

試驗結論：

（1）齒(chi)面磨(mo)削(xue)(xue)裂(lie)紋是由于(yu)磨(mo)削(xue)(xue)時冷卻能力不(bu)足(zu)和(he)磨(mo)削(xue)(xue)量(liang)不(bu)均（熱處理(li)(li)變形(xing)過(guo)大(da)）引起的。因此，在齒(chi)輪(lun)熱處理(li)(li)過(guo)程中要注意工件的放置，以盡量(liang)減小齒(chi)輪(lun)熱處理(li)(li)變形(xing)。

（2）磨齒(chi)前(qian)的對刀要(yao)(yao)非(fei)常仔細，磨齒(chi)兩齒(chi)面的量要(yao)(yao)盡(jin)可能均勻。

（3）如果冷(leng)卻油(you)長期(qi)使用，其(qi)油(you)性和清(qing)潔(jie)度會發生變化(hua)，因此(ci)應定期(qi)更換(huan)冷(leng)卻油(you)。

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