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剃刀修形～最小的逻辑 2021. 3. 7 李俊华 退休几年了，许多事本来就赖得记。加之每天为一些不打粮食的事瞎忙，往事就更加零碎、缥缈了。这不，今天又想起一些小事，既简单却又不得不说的琐事： 我厂自03年购入第一台格里森405剃刀磨后，修形、质量有了更加稳定和提高。一次，一个同事问我，剃刀修形主要靠什么？我沉思后归纳道：先进的机床和操作工的经验，是稳定修形质量的基本保证。厂里一位年轻的高工听后说：剃齿刀修形怎么能靠经验啊，应该靠数学啊！听到这话，我淡淡一笑说：他这是逻辑不通！ 大家知道，我国自从50年代中引进前苏联解放卡车、60年代北汽生产212吉普车、南汽生产“跃进”卡车以来，剃齿刀修形就一直是‘瓶颈’工艺，是齿轮精加工的难点。如果数学可以解决修形问题，剃齿刀修形根本就不可能形成数十年的“瓶颈”、“难点”，早就像牛顿、阿基米德定理一般一劳永逸就解决了所有疑难问题。因为以常识论，大学毕业的本科生技术员，对于高等数学、微积分、超越方程等等运算，应该都有驾轻就熟的把握。（我没文化，只记得这几个数学名词）怎么会有如此“难点”存在业内数十年无法根治？而事实也证明，剃齿修形虽困难重重却也基本满足了生产需要，靠的依然是经验而不是数学-------君不记得，过去汽车齿轮厂家的剃齿刀修形师傅，大多手里都有一个不肯轻易示人的小本子，里面贴满了各种修形后的测量曲线图，旁边则记录着机床调整参数。就是靠着这些秘密武器，决定着一次次修形数据的调整而不是数学公式。数学公式仅存在于在修形成功后由技术人员对机床、修形参数等的总结、归纳和追加在论文里的文字描述。可见，那时的修形是根据前番经验的总结、修正，而不是先验的指导。其次，就是我在“剃齿刀修形的后话”里提到的：一位国家级刀具技术权威在来我厂调研时，就曾信心满满地参与我厂的修形。而且他也是自信用数学可以解决，结果却不如人意（不便多说了）。我想说，这位德高望重的刀具专家，对数学、齿轮原理的掌握，恐怕比我们一般的技术员、操作工的水平要高很多，只是结果并不如人意。 粗略分析，剃齿工艺的历史，也就是百余年------汽车的历史也才130多年嘛。而现代数学等何时传入中国，我不知道。但我知道，康熙皇帝还学习过几何原理呢！可见现代数学传入中国的时间，恐怕要早于剃齿、修形工序二百 年以上吧！故而冒昧推论：从剃齿刀加工发明以来，不知有多少前辈齿轮人为此尝试过数学推导、公式验证，至今没有成熟、稳定的经验问世-------果然有，“瓶颈”、“难题”早就不存在了，修形问题早就和车工车一根轴、铣床铣一个月牙键一样探囊取物一般轻而易举解决了，怎能霸凌齿轮行业数十年！ 众所周知，剃齿刀修形主要针对的是剃齿过程中产生的中凹现象。而产生的中凹的原因却在很长时间里都是“原因不明”（六十年代齿轮工艺学教科书里就这样白纸黑字赫然写着）。一直到八十年代平衡剃齿理论问世，产生中凹的原因才彻底明确。由此可知，八十年代以前的修形一直都是在宏观上的“医头医脚”状态中的，“瓶颈”、“难点”由此而来。 六、七十年代，北京齿轮厂的剃齿修形还是业内领先的。即使如此，据我厂一位修形权威师傅说，那时，一把新剃齿刀反腐修磨一直磨到报废，修形也一直不合格的情况经常发生，足见斯时修形之难。而平衡剃齿理论问世后，解决了大部分修形难点问题，剃齿刀修形轻松了许多。但仍有一部分剃齿刀无法满足平衡条件而依旧沿用普通剃齿刀设计参数，难点依旧存在，幸而有了数控405、410剃刀磨……。 然而数控剃刀磨如此先进，修形却依旧靠经验，只不过由机床的计算机取代了操作工神秘的小本子，“医头医脚” 也由宏观转变为微观。然修形总格局并未有太大改观，修形对前道工序的依赖也依旧！但是剃齿、修形精度却得以大大提高！这一点法士特公司的同行感受尤其强烈！一位国内老资格企业的同行曾对笔者说，你们修形中的不合格图形，比我们的合格图形都要好许多。这也说明，在机床都相同的前提下，操作者的经验依旧是重要因素-------一如本文开头的结论。如果要进一步划分各方所占比例，我个人还是坚持说，先进的机床占50%；操作工经验占50%。 我曾在一小文里说过，根据剃齿测量报告图形而推导出的数学公式—修形参数都有效，但前提是滚齿齿形必须好。然问题是，当滚齿精度很好、随便带入一个数学公式都能修形合格时，剃刀磨的操作工更习惯于用经验而不是用数学公式！因为经验比数学公式更快捷（这也是许多谈修形的论文里推导出的数学公式大多被束之高阁的主因）。如果滚齿误差过大时，任何数学公式都无效，形成一种“神仙来了也没治”的结果！ 时至今日，国内齿轮杂志上探讨剃齿刀修形的文章还是不断推出，未有穷期，足见此问题的“瓶颈”依旧，数学公式解决修形问题之路依旧遥远无期。 2021. 3. 7～5月20日
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发表于 2021-5-20 10:42
楼主
发表于 2021-7-6 10:58
