高精齒輪制造必須設計合理的修形，以控制噪音。西安交通大學教授、秦川機床工具集團股份公司技術總顧問毛世民在談及齒輪修形方面歸納了3個主要原因：
1、傳動系統(tǒng)以及齒輪本身在工作載荷作用下的彈性變形，如齒輪支承變形導致的錯位、齒變形、嚙合剛度無規(guī)律變化；
2、高速齒輪傳動系統(tǒng)熱變形及離心力引起的變形，如齒寬方向的溫度分布不均、離心力導致的壓力角變化；
3、制造裝配精度。此外毛世民教授通過例舉齒輪在實際應用中各種失效形式及電動車減速器齒輪修行的實例，形象的闡述了齒輪修行在齒輪設計中參數(shù)的優(yōu)選、合理的傳動布局、齒頂?shù)菇呛妄X端倒棱的規(guī)范設計等。
高效裝備助力高精齒輪加工
隨著國內(nèi)齒輪制造的升級，對夾具的要求越來越高，新型齒輪夾具也在不斷的應用在生產(chǎn)制造中。本次會議西安東龍精密工具有限公司王春林總經(jīng)理介紹到，東龍公司產(chǎn)品可滿足自動化生產(chǎn)中夾具的快速換產(chǎn)；0.003μm的夾持精度可保證被加工齒輪的高精度；在小批量、多品種生產(chǎn)企業(yè)中針對工件定制的具有有柔性化、模塊化成組夾具，以此來降低企業(yè)生產(chǎn)成本；并且其公司專利產(chǎn)品硫化橡膠漲套實現(xiàn)進口夾具國產(chǎn)化。
高精齒輪對齒面質(zhì)量提出更高要求
高精齒輪傳動的發(fā)展趨勢是輕量化、低噪聲、更高傳遞功率的效率。這種情況下就需要對齒輪熱處理要有嚴格的變形控制措施，磨削等冷加工更需要采取必要的手段控制其變形。
“齒輪滲碳淬火件的自然失效變形現(xiàn)象（這對高精度保存較久再服役的齒輪很重要）”重慶義揚機電設備有限公司失效分析專家李志義談到，“自然失效變形現(xiàn)象主要原因如下：1、自然失效過程中氫的逸出，應力的松弛；2、齒輪磨削或者線切割引起的應力誘導殘余奧氏體相變，以及去應力回火不足，而引起延遲應力松弛；3、自然失效過程中應力的松弛擇放，有可能引起非常少量的殘余奧氏體相變。解決方法：對校正、磨削、線切割等加工應即時去應力回火；采用制造量具的措施增加深冷處理。深冷處理后也需即時回火，一般講殘余奧氏體量控制在3%左右為宜。”81歲高齡的他與大家分享了多年失效分析工作總結的經(jīng)驗。
齒輪熱處理中的變形“大”與“小”決定這齒輪精加工的質(zhì)量。南京科潤工業(yè)介質(zhì)研究院高級研發(fā)經(jīng)理李曉栓講道：“齒輪的熱處理變形控制是個“系統(tǒng)工程”問題，從技術角度考慮，涉及多學科；從生產(chǎn)角度考慮，涉及多工序。 影響變形的因素太多、太復雜。科潤齒輪滲碳淬火產(chǎn)品KR498對于變形的控制可在0.03-0.04。齒輪淬火油品的合理選擇，能在一定程度上優(yōu)化齒輪件的變形控制，實現(xiàn)產(chǎn)品質(zhì)量的提升。”
另外，齒輪的殘余應力問題也在此次會議中進行了熱烈的討論。愛思特應力技術有限公司技術經(jīng)理程時美說：“受各種制造工藝的作用和影響，齒輪零件發(fā)生了不均勻的塑性變形，外力作用和影響消失后，這些不均勻的彈性變形，讓齒輪等零件應力達到平衡。與這些彈性變形對應的就是內(nèi)應力，宏觀上內(nèi)應力在工程上被稱為殘余應力。”對于殘余應力在齒輪零件中不可避免的會存在，西安歐儀儀器有限公司經(jīng)理畢海濱也對此表示了肯定。各種工藝的作用和影響在零件上產(chǎn)生了不均勻的塑性變形，這是產(chǎn)生殘余應力的根源。比如，焊接造成齒輪零件極端的不均勻溫度變化，必然產(chǎn)生殘余應力。值得慶幸的是，雖然殘余應力看不見摸不著，但是兩家企業(yè)都給出了檢測殘余應力的解決方案，根據(jù)X射線衍射法生產(chǎn)的殘余應力檢測儀器已經(jīng)成功應用在生產(chǎn)制造中，西安歐儀儀器有限公司還介紹了磨削燒傷的檢測儀器。有個以上先進的檢測儀器，對高精齒輪的齒面質(zhì)量起到保駕護航的作用。
齒輪設計按照ISO標準，其主要指標便是彎曲疲勞強度。西安交通大學何家文教授以滲碳齒輪為對象對ISO標準中彎曲疲勞因素分為明確的量化規(guī)定、定性或半定量的提示等4類，指出彎曲疲勞各因素的分析對改進工藝及失效分析更具有現(xiàn)實性，采用噴丸技術對齒輪齒面進行處理，其殘余壓應力及均勻化的正面作用，可使齒輪增強抗彎曲疲勞的實際抗力。對于齒輪齒面噴丸強化處理，昌宇應力技術（上海）有限公司白濤博士補充到噴丸和接觸疲勞有相同的硬化機理，握“度”是成為利弊的關鍵。強化伴隨損傷：噴丸強度高，殘余壓應力高，損傷大。低強度噴丸也難避免微裂紋，故要限制殘余壓應力上限。消除、抑制黑色組織的影響、減少前期加工表面的分散性可控制噴丸強化的負作用。
齒輪等金屬零件銹蝕容易直接導致齒輪零件報廢，造成不可挽回的損失。采取一定的除銹處理，可以挽回損失。如何對銹蝕的齒輪零件進行快速批量的除銹處理，又不破壞零件加工尺寸及其力學性能？這是許多廠家急于解決的問題。為此，上海斯瑞文特種油品科技有限公司銷售總監(jiān)陳安特意介紹了XA130中性除銹劑及配套的除銹技術。“XA130中性除銹劑與斯瑞文自主設計的超聲波除銹設備結合，能夠?qū)X輪等金屬零件除銹、清洗和防銹實現(xiàn)批量一體化作業(yè)。一般工況下2-5分鐘即可完成。XA130中性除銹劑具有優(yōu)異的滲透性，僅對一些金屬氧化物具有極強的吸附、溶解能力；具有很高的安全性，對人體、金屬零部件均無不良影響。”陳安的介紹引起不少與會者的興趣。
齒輪精度等級對傳動噪聲有很大影響；通過嚴格控制某些精度參數(shù)，可以減小齒輪噪聲，減少傳動誤差。這也需要高性能機床來保證。本次會議的協(xié)辦單位秦川機床工具集團股份公司將基于已有的數(shù)字化車間建設及系統(tǒng)集成實力，針對中高檔汽車自動變速器齒輪箱，為用戶構建基于互聯(lián)網(wǎng)技術的數(shù)字化裝配車間，使產(chǎn)品以“實物+數(shù)據(jù)包”新形態(tài)輸出，實現(xiàn)數(shù)字技術與產(chǎn)業(yè)生態(tài)的融合發(fā)展。
秦川機床工具集團股份公司黨委書記、董事長龍興元在會議開幕致辭中說道。“近年來，秦川機床工具集團始終堅持‘技術領先、模式取勝’的發(fā)展思路，以‘為用戶賺錢而奮斗’為初心，以‘為企業(yè)降本提效’為根本，立足‘精密、復雜’的工藝裝備制造優(yōu)勢，拓展中高檔汽車自動變速器齒輪（箱）數(shù)字制造工藝裝備鏈，其中包含精密復雜刀具、高效高精齒輪加工機床、齒輪測量儀器等在內(nèi)的多個業(yè)務單元。發(fā)展模式也從‘以機床生產(chǎn)、機床銷售為主’逐步向‘以提供基于工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)技術的故障預警、遠程診斷等服務為主’進行轉(zhuǎn)變，打造了以用戶工藝為先導，以設計咨詢?yōu)橹蔚闹悄芫C合服務體系。”
“中國汽車產(chǎn)業(yè)經(jīng)過多年來的高速增長，已成為名副其實的汽車產(chǎn)業(yè)大國，對于齒輪制造企業(yè)而言，要認識到國內(nèi)高端轎車市場仍舊保持增長態(tài)勢，需要我們在發(fā)展模式上融合共享，在技術研發(fā)上突破升級，按照行業(yè)自有的發(fā)展規(guī)律來實現(xiàn)企業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。”龍興元董事長說。
加快技術創(chuàng)新升級，提升自主創(chuàng)新能力
“齒輪行業(yè)目前面臨的問題包括：齒輪行業(yè)自主創(chuàng)新能力較弱，高端齒輪產(chǎn)品大量依賴進口，核心技術受制于人；高端產(chǎn)品研發(fā)、制造能力不足，中低端產(chǎn)品產(chǎn)能嚴重過剩，同質(zhì)化競爭加劇；齒輪產(chǎn)品質(zhì)量及其穩(wěn)定性差，產(chǎn)品早期故障率高，使用壽命短，可靠性低，不能滿足主機配套需求；高層次研發(fā)和高技能人才普遍缺乏，整體人員素質(zhì)亟待提升；齒輪行業(yè)不少中小型企業(yè)陷入融資困難、稅費負擔重等困境，抗風險能力很弱等諸多問題。”中國汽車工程學會齒輪技術分會副秘書長、安徽星瑞齒輪傳動有限公司副總經(jīng)理尹夕兵說。尹夕兵呼吁只要齒輪行業(yè)正確面對挑戰(zhàn)，加快技術創(chuàng)新和技術升級，提升自主創(chuàng)新能力，大力開拓多樣化的國內(nèi)市場和多元化的國際市場，我們就一定能夠迎來齒輪行業(yè)的新一輪快速發(fā)展。
