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齿轮加工机床故障速查表
由症状查找可能的原因、检查部位和处置方法。周期、油品、数值以机床厂家、刀具厂家的规定和手头机床的使用说明书为准,这里的数值是公开资料中的示例。油性切削油的储存、处理须遵守《消防法》和市町村的火灾预防条例,并接受所辖消防署的指导
齿形起伏(波纹状齿形)滚齿机
齿形倾斜(压力角偏差、齿顶偏细/偏粗)滚齿机
齿距误差、齿距累积误差大滚齿机
齿向(导程)误差大滚齿机
齿厚(跨棒距)、外径、齿根圆直径偏差或波动滚齿机
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| 滚刀安装角错误;为应对齿面划伤而改变了安装角 | 安装角的设定 | 恢复为正确的安装角,或把齿厚的减少量计算在内(有安装角每变化 1° 齿厚约减少 32 µm 的例子)[1][9][10](单一资料·仅供参考) |
| 滚齿切入尺寸不良、滚刀齿厚、齿高不良、向心度不良 | 切入量的设定,滚刀检验报告 | 修正切入量。重新刃磨滚刀[1](单一资料·仅供参考) |
| 随滚刀窜刀,尺寸发生变化(刃磨时容屑槽导程误差造成的锥度,多次窜刀时跳动的影响) | 各窜刀位置的齿厚 | 正确重磨容屑槽导程。重新考虑窜刀方式(每次窜1个齿距受跳动的影响较小)[2][3][11] |
| 主轴、工作台发热造成的热变形(从冷态启动) | 开机后的时间与齿厚的记录 | 确认热变形补偿和冷却功能。规定首件测量[12][13] |
倒角量过大或过小,左右或各齿之间不一致滚齿机
干切滚齿时齿面出现划伤、撕裂滚齿机
查看是所有齿的同一位置都有划伤(被正在生成的切屑划伤),还是有伤的齿和没伤的齿混杂(被切离的切屑咬入,有时能看到粘结)(Nidec Machine Tool)[10]
滚刀崩刃(缺损)滚齿机
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| 刃磨、齿形磨削时的磨削裂纹(以裂纹为起点的缺损) | 缺损面上是否有裂纹起点 | 采用不产生磨削烧伤的刃磨方式(先轻触高的槽再进给,修整、光磨)[1][4] |
| 以快速进给直接切入 | 程序、装夹准备 | 在实际加工前确认程序和刀具位置补偿值[1][14] |
| 工件夹紧松动,加工中工件被带动转动 | 夹紧力、安装夹具 | 检查夹紧机构,更换磨损零件[1](单一资料·仅供参考) |
| 切削油出油量不足、喷射位置不当,容屑槽被切屑堵塞 | 出油量、喷嘴方向 | 保证供给量,让喷嘴对准加工点[1][14] |
| 切削了夹具等硬物,滚刀母材不良(过硬、过脆),切削热导致月牙洼附近开裂 | 有无干涉,缺损的形状 | 消除干涉。委托刀具厂家调查[1](单一资料·仅供参考) |
滚刀磨损过快、异常磨损滚齿机
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| 滚刀窜刀不均(月牙洼磨损不均匀) | 窜刀的设定、间隔件数 | 重新设定窜刀的范围、量和方向[1][11](单一资料·仅供参考) |
| 刃磨时机过晚(月牙洼磨损使切削刃崩坏) | 后刀面磨损、月牙洼磨损的量 | 以后刀面磨损 0.1–0.2 mm(涂层滚刀)为目标进行刃磨[5](单一资料·仅供参考) |
| 涂层剥离(处理不良) | 磨损部位的剥离 | 委托刀具厂家调查[1](单一资料·仅供参考) |
| 容屑槽容积小,切削油不足,在容屑槽被切屑堵塞的状态下磨损 | 容屑槽内的切屑 | 保证切削油供给。重新审视刀具设计[1][14] |
| (均匀磨损)滚刀母材的硬度、材料、热处理不良,(刃尖圆角过渡处磨损)圆角过渡处有棱角 | 磨损的形态 | 与刀具厂家商量[1](单一资料·仅供参考) |
插齿时齿形、齿距、导程不良,单个刀齿出现台阶插齿机
插齿刀崩刃或异常磨损,齿面撕裂插齿机
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| 切削条件不合适(切削速度、进给过高),以快速进给直接切入 | 条件表、程序 | 重新审视条件[7](单一资料·仅供参考) |
| 插齿刀、工件夹紧力不足,工件硬度高 | 夹紧,工件硬度 | 修正夹紧[7](单一资料·仅供参考) |
| 让刀(回程退让)干涉,插齿刀碰到台肩,或台肩之间被切屑堵塞 | 让刀量、行程位置 | 修正让刀和行程的设定[7](单一资料·仅供参考) |
| 重磨时切入过大,刃磨时机延误(后刀面磨损和粘结加剧) | 刃磨记录,磨损宽度 | 以磨损宽度 0.2–0.3 mm 为目标刃磨,不要一次磨得太深[7][15](单一资料·仅供参考) |
| (撕裂)工件材料粘韧,切削油不合适或已劣化,斜齿小齿轮的齿根残留、台阶处切入过深 | 切削油的状态,插齿刀的形状 | 重新选择或更换切削油。与刀具厂家重新审视插齿刀规格[7](单一资料·仅供参考) |
剃齿时齿形出不来或很快劣化,剃齿刀寿命短、崩刃剃齿机
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| (判定出入)测量仪不同、所测齿不同、齿形控制点不同 | 测量条件 | 用同一台测量仪、同一个齿、同一控制点进行比较[18](单一资料·仅供参考) |
| (试切与批量生产的差异)机床不同、条件不同、前道加工(粗切)精度不同 | 前道工序齿轮的精度 | 统一前道加工的精度[18](单一资料·仅供参考) |
| (工件齿形很快劣化)剃齿刀硬度低、剃齿刀齿形复杂、剃齿余量过大、工件硬度高 | 余量,剃齿刀规格 | 重新审视余量。与刀具厂家重新审视剃齿刀规格[18](单一资料·仅供参考) |
| (可刃磨次数少)锯齿槽(serration)浅(左右、齿顶与齿根、圆周上的差异,整体偏浅) | 重磨记录、线图 | 委托刀具厂家重磨并提供记录[18][19] |
| (加工中缺损)与台肩齿轮干涉,切削了规格不同的工件,加工件数多(磨损),剃齿刀齿根强度不足,锯齿槽排列不当 | 干涉、工件规格 | 消除干涉。确定刀具寿命[18](单一资料·仅供参考) |
油性切削油起火、机内发生火灾通用
多数火灾发生在使用油性切削油的长时间无人运转期间(日本机床工业协会)。着火源多为红热的切屑、磨削火花、过热的刀具,800℃ 以上的热表面尤其是有效的着火源(DGUV)[14][20]
| 可能原因 | 检查部位 | 处理 |
|---|---|---|
| 刀具折断、异常磨损导致刃尖发热、起火 | 刀具状态、负载 | 管理刀具寿命,用异常负载检测功能停止加工[14][20] |
| 切削油没有充分到达加工点(液位下降、出油压力下降、喷嘴方向) | 液位、压力、流量、喷嘴 | 补充切削油,修正喷嘴。加装液位、出油检测[14][20] |
| 机内积聚切屑导致过热,切屑箱内自燃 | 机内、容器中的切屑 | 勤清扫,及时倒空容器[14][20] |
| 切削条件过严,刀具路径干涉、装夹准备失误导致过载 | 条件、程序、装夹准备 | 采用与工件材料和刀具相符的条件,在实际加工前确认程序[14](单一资料·仅供参考) |
| (灭火后复燃)尚未冷却就打开了门或重新启动,灭火剂容器已空 | 灭火后的步骤,灭火剂的量 | 冷却之前不开门,不急于重新启动。监视灭火剂的量[21][20](单一资料·仅供参考) |
油雾多、泄漏到机外通用
工作台有间隙、转动不平稳(振动)滚齿机
加工条件、刀具方面的原因请见 加工故障大全 中。
📚参考资料
没有标记的项目,是不同发布方的 2 份以上资料内容一致的。数值、周期以各机型的规定为准。文字表述由 Kezuriba 自行归纳。
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘滚刀加工的故障与原因’”
- Gear Technology(美国的齿轮专业杂志,现由 AGMA Media 发行)“B. W. Cluff(American Pfauter)Effects of Hob Quality and Resharpening Errors on Generating Accuracy, 1987年9/10月号”
- Gear Technology(美国的齿轮专业杂志,现由 AGMA Media 发行)“K. Liston(Pfauter-Maag Cutting Tools)Hob Basics Part II, 1993年11/12月号”
- Gear Technology(美国的齿轮专业杂志,现由 AGMA Media 发行)“R. Moderow(ITW Illinois Tools)The Right and Wrong of Modern Hob Sharpening, 1992年1/2月号”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘滚刀的刃磨磨削’”
- 国际标准化组织(ISO)“ISO 6545:1992 Acceptance conditions for gear hobbing machines — Testing of the accuracy”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘插齿加工的故障与原因’”
- Gleason“Workholding Services(夹紧夹具的维护)”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘滚刀安装角误差对齿厚及倒角量的影响’”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘干式滚齿的齿面划伤对策’”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘滚刀窜刀方法’”
- Kashifuji“6 轴 CNC 滚齿机 KE201/251(产品页面。工作台消隙装置、导轨面刮研、润滑、齿厚稳定装置)”
- 三菱重工业“新闻稿(2014)开发滚齿机‘GE10A’(通过冷却主轴和工作台轴来应对热变形)”
- 日本机床工业会“技术资料 60-2014‘机床火灾安全指南(用户篇)’(该会网站已停止刊载。为互联网档案馆的存档版)”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘插齿刀的刃磨磨削’”
- 三菱重工业“新闻稿(2020)开发机器人用齿轮加工机床‘FR 系列’(直驱、高精度蜗轮)”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘插齿刀加工时螺旋导轨通用性的探讨’”
- Nidec Machine Tool“切削刀具专题‘剃齿加工的故障与原因’”
- Gleason“Tool Services - A Total Solutions Approach(滚刀、插齿刀、剃齿刀的重磨、重新涂层)”
- 德国法定工伤事故保险协会(DGUV)“BGI/GUV-I 719 E(现 DGUV Information 209-027)Machine Tool Fire and Explosion Prevention and Protection(2009年,2012年更新)”
- 德国法定工伤事故保险协会(DGUV)“Fachbereich AKTUELL FBHM-087/E Interface machine tool/fire suppression system(2024年)”
- ENEOS“非氯系高闪点型非水溶性切削油 Reliacut AE 系列(产品资料 PDF)”
- Liebherr-Verzahntechnik“Gear Hobbing Machines LC 600 - LC 2000(产品目录 PDF)”
- 油研工业“YA Pack(低噪声标准小型液压站)使用说明书 JM-1028”