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剃齿刀修形中的逻辑思维(一) 2010年 陕西法士特公司 李俊华
【这是十年前即2010年发表在《汽车齿轮》上的一篇小文。退休前的2015年又把零星一些想法做了个汇总。近日有朋友要看拙文,于是搜出来重发。当然回头看十年前的思路,还是有些不足。留在文章结尾处再絮叨一些。2020. 11. 3】 相信一些人看到这题目,一定以为笔者在故弄玄虚,非也!因为一、逻辑一词本来就是舶来品,是我们的文化中没有的;二、我们的文化中没有这个词汇,并不是我们这个民族就不需要它,而是我们文化的源头之一的象形文字就不产生逻辑。而 希 坊 的拼音文字恰恰是产生逻辑的得天独厚的土壤,所以我们的文化在逻辑思维上比之落后就不足为奇了。因之今天这个词被原本就缺乏逻辑思维的国人视为高深莫测也就顺理成章了。其实逻辑这个词本来并不神秘,它在《辞海》中主要的释义之一,就是“思维的规律性”。在剃齿加工和剃齿刀修形中,有了逻辑思维再加上常识,神秘的东西也就化繁为简了,至少让我们明白了一些被忽视的简单问题。 业内人士大多都知道,剃齿工艺用于齿轮精加工以来,剃齿刀修形就一直被视为瓶颈工艺而困扰业内数十年。数十年中,无数有志于扭转此状况的志士仁人殚精竭虑,呕心沥血,发表的新论文、新成果汗牛充栋。但是,剃齿刀修形的瓶颈状态似乎并无根本好转。原因何在?我以为,一个小小的机械加工问题,形成数十年的“难点”并不是技术难度,而是我们的逻辑思维的偏颇和对常识的忽视。 比如,齿轮工艺的常识告诉我们,剃齿加工只能在滚齿加工精度基础上提高一级精度,也就是说,滚齿达到7级极精度时,剃齿后可以达到6级精度而不可能再高,如果试图勉为其难、争取尽善尽美的结果,就只得1、同时提高滚齿加工中的各项精度指标;2、同时提高剃齿机机床精度——这应该是常识而且稍一思索就能够明白的事。大家知道,我们公司目前的修形“K”形图,大多数平均公差的绝对值只有0.015毫米左右,有的框图最窄处也就是0.008~0.01;宽处就是0.015~0.02左右,严格并从生产实际说,这已经是剃齿加工的极限,也就是说,能够稳定达到K形图就已经是最佳结果了。如果在此基础上,欲再度提高齿形精度,就必须继续提高滚齿加工精度,同时还要确保剃齿机各项精度,才能有可能而并不能确保提高剃齿精度。所以,在所有条件不改变情况下,要求达到框图要求后继续追求尽善尽美,则是不切实际的缘木求鱼。 剃齿加工中的常见现象之一:原本经过试剃合格的剃齿刀,当加工了二三百件产品后,第二天首件剃齿、测量又出现不合格结果。这时候,通常情况是技术员要求卸刀、修刀。殊不知,这时的工件齿形超差根本就不是剃齿刀的问题。逻辑很简单:如果是剃齿刀的问题,为何第一天修磨后试剃合格?众所周知,一把剃齿刀修磨后,至少可以加工千余件产品,此时只加工了二三百件出现了不合格,怎么能扯到剃齿刀上?紧接着,戏剧性一幕出现了:卸下的剃齿刀又因为某种原因没有修磨,又重新装上剃齿机,再一剃、测,结果又合格了——这种情况司空见惯。为什么?有人以为是两次装卸的误差,可是为什么两次装卸就有这两个截然不同的结果?是剃齿刀的误差为主?还是剃齿机床的误差为主?还是两个误差之和?我以为这是1、剃前精度即滚齿精度不稳定的结果;2、剃齿机的精度误差远大于k型框图要求的结果,随意一次安装、拆卸都把K形图的精度要求远远甩在后面。这时盲目修磨剃齿刀,就完全是无的放矢,完全的碰运气。这时候,操作者不应盲目卸刀、修刀,而是应该用一个滚齿检测完全合格(齿形、各综合、几何误差)的工件进行试剃、检测。因为以常识论,一把修磨后已经剃出合格工件的剃齿刀在加工二三百件工件后,剃齿刀是不可能有如此的磨损、变形的,即这时的剃齿超差根本就不是剃齿刀的问题。 在实际生产中,特别是在生产沃尔沃等出口产品中,有关部门对剃齿加工精度提出了更加严格的要求,也就是工件齿顶不能贴近K形框图的内边缘;齿根也不能贴近K形框图根部内边缘——自然外边缘也不得贴近。很明显,这样的要求是由合格到完美,这个数值大约只有0.003~0.005毫米。不客气地说,这样的要求大大高于了剃齿机的精度。这还是新机床在保持出厂精度的前提下。而生产中诸多因素缺位使机床精度堪忧。或者有人问:这种堪忧的精度有何办法弥补?我戏曰:把剃齿机的各项精度都做成剃刀磨的精度,情况必将大为改观。可是不要说这没有可能性,即使有,剃齿加工的特点高精度、低成本又何在? 剃齿加工中的常见现象之二:剃齿超差后,技术员通常无一列外的要求我们修刀。遗憾,修一次,无效;再修,没有反应,为什么?因为我们所调整的这细微改变,根本无法超越于剃齿机的精度之上,更与滚齿精度悬殊。换句话说,这一细微改变或调整,完全淹没在剃齿机的精度误差和滚齿精度的误差之中,被冲得无影无踪。也就是说,这些微小的调整相对于剃前的滚齿误差、剃齿机的误差,根本就无动于衷、毫无反应!这时候一次次修刀,就是在做无用功,只是徒然增加生产成本而已。并且,毫无逻辑思维的反复修刀,更加误导了技术人员、操作工人的逻辑思维能力,使原来简单的问题弄得更加如一团乱麻,这是更可悲的事情! 特别是我们的思维屏蔽了逻辑思维和常识,只是一味按照医头医脚的惯性思维,全不理会基本的常识:*镰*刀可以割草,草却不能割*镰*刀;机床母机的精度,一定高于所加工的工件精度,才有可能达到预期目的。反之则只能是笑柄。 我们曾无数次接到技术人员的指示:把这里削去一块;把那里补上一块等等,面对这种无视剃齿基本原理、更不理会所要求的0.003~0.005毫米如何在剃齿机床误差比这些要求大许多的剃齿中加工出来,我们只能戏谑回答,这不是刀切土豆、切萝卜,指哪切哪! 事情就是这样简单,被我们认为的瓶颈、无头案、令人望而生畏的神秘的“浑水”其实没有那么复杂,是我们思维摒弃了常识、忽略了逻辑,于是就把简单问题想的过于复杂。不错,剃齿加工虽然是无侧隙的强制啮合剃削,其啮合、切削过程很复杂,至今有许多无法解释的谜。但是以常识看,剃前精度即滚齿精度和剃齿机机床的精度依然是影响剃齿修形精度的主要因素,而且滚齿精度的变数也明显大于剃齿机机床精度的变数,这也是不争的事实;而且,1、高精度的剃齿刀在修磨后,要卸下来再安装到剃齿机机床上去的;2、剃齿加工结束后,工件是需要卸下来再安装到检验芯轴上进行检测的,这两装两卸,对于我们所追求的0.003~0.005毫米来说,还不是瞬间就被冲得无影无踪,淹没在各主要生产、检测环节的粗疏精度(相对于我们所追求的精度而言)的汪洋大海里了、消失殆尽了。 常见现象之三:一个平日始终稳定的零件在剃齿后齿形出现超差,技术员要求“修刀”。我在查看了以前的测量报告后,不作任何调整,仅把剃刀装上机床,照原数据重磨一遍,再一剃、测,结果合格。剃齿操作者问我:“又调整了多少?”我回答:“一点儿没动,就一,用原程序重磨一遍,”操作工问我:“为啥不调一点儿?”我答曰:“我追不上你的误差,而且越追越乱”;第二,我若再调整修刀,只能说明我的逻辑也混乱了! 一个稳定的程序忽然超差了,结果不加调整光磨一圈再剃就合格了,说明什么?说明滚齿精度不稳定,超差的工件说明了滚齿误差大;而不作调整仅光磨一圈又合格了,也说明这次碰上了一个误差较小的工件而已。而更为重要的是,这种情况下,这次不加调整的重磨其实毫无意义,此时,正确的逻辑思维应该是,剃齿刀不卸、不磨,只把滚齿工件的齿形、齿向检测几件,从中挑选出一件精度好的,进行剃齿加工、测量,就一定会收到事半功倍之效。 (一)
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