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三门峡职业技术学院毕业设计（论文）封面

编号：SMXP-7.5.1-P60-R002日期：年月日

三门峡职业技术学院

毕业设计（论文）

题目

指导教师王丽静

系部机电工程

专业机电一体化

姓名张旭阳

学号100101070534

2012年4月14日

保存期限：三年保存部门：专业教研室

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齿轮加工机床的绿色设计与制造技术

摘要：在对传统齿轮加工机床技术特征及其资源环境影响状况进行分析的

基础上，总结提出齿轮加工机床的绿色设计和制造技术框架，对干式切削技术、

少无切屑加工技术、数控化技术、模块化及结构优化设计技术、再制造重用等技

术及策略进行详细论述分析，指出齿轮高速干式切削技术及成套装备的开发是未

来绿色齿轮加工机床发展的重点领域及主要趋势。

0前言

机床是制造业进行生产加工的主体。目前绿色机床加工系统的研究已经成

为绿色制造领域的一个新的热点，主要体现为4个技术途径：①研制新型的加

工工艺及装备替代传统的加工机床，如净成型工艺、生长型工艺、粉末冶金等：

②设计和开发出具有绿色环保特性的新型机床设备，如高速干式切削机床、低

温冷风切削机床等;③对现有大量的生产机床进行再制造与技术提升，如通过数

控化简化机床结构，增加全密封护罩和油雾处理系统，减少对车间环境的污染：

④通过对机床加工中的加工要素(刀具、切削液等)、加工参数进行优化，降低能

耗，减少加工过程环境污染排放，提高机床加工过程的绿色性。

齿轮加工机床是一种技术含量高且结构复杂的装备，已成为汽车、摩托车、

工程机械、风力发电和船舶等行业的关键设备。特别是，随着汽车工业和风力

发电行业的高速发展，对齿轮的需求量日益增加，对齿轮加工的效率、质量及

加工成本的要求愈来愈高，使齿轮加工机床在汽车、风力发电等行业中占有越

来越重要的地位。传统齿轮加工机床在加工过程中有以下特点：①切削钢齿轮

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时，应用切削液可提高刀具寿命，改善加工表面质量，有利于排出切削热而不

致引起机床的热变形;但是，高速切削过程中切削液的飞溅和形成的油雾对生态

环境和人类特别有害，变质切削液的排放也会严重污染环境;②机床漏油、混油

现象严重;③由于机床的材料用量、能耗、油耗及附加费用偏高，导致齿轮加工

成本高，据日本三菱重工资料报道，湿式齿轮加工中消耗的切削液及切削液附

加装置的费用占加工成本的20%左右;④齿轮加工生产效率低下，加工质量差，

难以满足现代企业生产的要求。

在提高生产效率、降低制造成本的同时，做到环境保护、清洁加工，这是

当前国外先进发达国家对机床研究的最前端技术要求。目前国际上知名的齿轮

加工机床制造商，如美国的GLEASON