金刚石修整齿轮设计、选型与故障对策
金刚石修整齿轮是在钢制齿轮形基体上电镀金刚石磨粒的刀具，用于成形、修整齿轮珩磨所用的内齿轮形砂轮。它与被磨削的齿轮形状相同，其形状会通过砂轮原样复制到齿轮上，因此需要 μm 级的齿形精度。到寿命后可剥去磨粒重新电镀，反复使用。
✎设计与选型方法
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原理与使用方法
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- 为成形、修整磨削齿轮的砂轮而在齿面电镀金刚石磨粒的齿轮状刀具。与被磨削的齿轮形状相同[1]单一资料·仅供参考
- 把修整齿轮的形状转印到砂轮上，再用该砂轮精加工齿轮齿面的磨削方法，节拍短，适合批量齿轮加工[1]单一资料·仅供参考
- 齿轮珩磨法一般用内齿轮形砂轮磨削齿轮。用修整齿轮成形砂轮的齿面，用修整环成形砂轮的小径。修整齿轮安装在与被磨削齿轮相同的位置，能在短时间内修整砂轮[1]单一资料·仅供参考
- 修整齿轮的精度经由砂轮原样转印到齿轮上，因此要求 μm 级的齿形精度[1]单一资料·仅供参考
- 结构：在钢制齿轮状基体表面用电镀法固着（电着）金刚石磨粒，再用金刚石砂轮对齿面进行修整（齿形磨削）完成[1]单一资料·仅供参考
应对偏置（bias）齿形
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电镀与磨粒的选择
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- 磨粒是在与基体接触的状态下电镀的，磨粒尺寸的偏差会使切削刃高度不齐，也会出现没有固着在基体上而浮起的磨粒。三菱综合材料采用将精密分级的磨粒紧贴基体的精密电镀法[1]单一资料·仅供参考
- 磨粒系列：#80、#100、#120、#170。磨粒尺寸比 2／1.7／1.5／1，磨粒表面积比 4／3／2／1，平均磨粒径 181／151／126／91μm。越粗，磨粒保持力越大[1]单一资料·仅供参考
- #80 磨粒的直径是 #170 的 2 倍、表面积是 4 倍，磨粒强度和保持力更高，寿命是 #120、#170 的 1.5〜2 倍。通过精密电镀和半修整（semi-truing）法，齿形精度与以往相当[1]单一资料·仅供参考
- 加工案例：m3.0、PA17.5°、28°LH、20NT、宽 40 的齿轮，#80 加工 11,500 件，#170 加工 6,000 件。m2.25、PA17.5°、30°RH、50NT、宽 30 的齿轮，#80 加工 21,000 件，#120 加工 14,500 件[1]单一资料·仅供参考
↻重磨与寿命管理
◎刀具检验
- 通过电镀后的齿形数据来检查磨粒切削刃高度的整齐程度（精密电镀品与传统品的齿形数据偏差不同）。齿面也通过 SEM 照片确认[1]单一资料·仅供参考
☑订货时需确定的事项
向刀具制造商委托报价、制作时需要告知的项目。其中大部分可由齿轮参数表（图纸上的表）确定。
| 项目 | 为什么需要、如何确定 |
|---|---|
| 被加工工件参数（m 或 DP、压力角为必填，齿数、螺旋角 RH／LH、齿顶圆径、齿根圆径、齿厚、预切齿厚（热处理）、变位系数、齿宽、齿形控制长度、配对齿轮参数）与齿轮测量机的输入数据 | 修整齿轮要做成与被磨削齿轮相同的形状，因此工件参数就是设计值[1] |
| 精度（齿轮 新、旧 JIS 等级）、磨粒（#80／#100／#120）、齿数、齿宽 | 精度会经砂轮转印到齿轮上。磨粒影响寿命[1] |
| 心轴（是否需要制作、热装式／端盖式、齿轮与环共用）与修整环（订货编号、磨粒） | 修整齿轮安装在与被磨削齿轮相同的位置，因此要把安装方式与小径用环一并确定[1] |
| 砂轮设计（砂轮径 φ300／φ350／φ400、轴交角 12°／10°／8°、轴交角恒定还是变动、弱螺旋侧／强螺旋侧）与变位设计、调整值（砂轮齿数、轴交角、齿面中心距与内径中心距的新品值、寿命值） | 因为齿轮珩磨砂轮与修整齿轮是成套设计的[1] |
| 修整齿轮（工件）的齿形、齿向（修整／见另页／按图示）与修整齿轮形状（孔形状、全宽、齿宽、轮毂宽、轮毂径的变更） | 因为偏置齿形等修形要做在修整齿轮一侧[1] |
打印自 Kezuriba（kezuriba.net/zh/gears/tools/dressing-gear/）
⚙其他齿轮加工刀具
📚参考资料
未标注的数值，是在 2 份以上不同发行方的资料中一致的数据。材种名、涂层名为制造商的商品名，未做制造商之间的比较。“p.”指三菱综合材料目录（C004J-H）的正文页码。