Kugghjulsbearbetningsprocess, skärparametrar och verktygskrav om kugghjulet är för hårt för att vridas och bearbetningseffektiviteten behöver förbättras

Kugghjul är det huvudsakliga grundläggande transmissionselementet i bilindustrin. Vanligtvis har varje bil 18 ~ 30 tänder. Kvaliteten på växeln påverkar direkt bilens buller, stabilitet och livslängd. Kugghjulsbearbetningsmaskin är ett komplext verktygsmaskinsystem och en nyckelutrustning inom fordonsindustrin. Världens biltillverkningsmakter som USA, Tyskland och Japan är också växelbearbetningsmaskiner som tillverkar verktygsmaskiner. Enligt statistik bearbetas mer än 80% av bilväxlarna i Kina av inhemsk utrustning för tillverkning av redskap. Samtidigt förbrukar bilindustrin mer än 60% av redskapsbearbetningsmaskiner, och bilindustrin kommer alltid att vara huvuddelen av förbrukningen av verktygsmaskiner.

Kugghjulsbearbetningsteknik

1. gjutning och ämnestillverkning

Varmformsmidning är fortfarande en allmänt använd ämnesgjutningsprocess för fordonsväxlar. Under de senaste åren har tvärkilvalsningsteknik blivit allmänt främjad inom axelbearbetning. Denna teknik är särskilt lämplig för att tillverka ämnen för komplexa dörraxlar. Den har inte bara hög precision, liten efterföljande bearbetning, utan har också hög produktionseffektivitet.

2. normalisera

Syftet med denna process är att erhålla den hårdhet som är lämplig för efterföljande kugghjulsskärning och att förbereda mikrostrukturen för den ultimata värmebehandlingen, för att effektivt reducera värmebehandlingsdeformationen. Materialet i kuggstålet som används är vanligtvis 20CrMnTi. På grund av personalens, utrustningens och miljöns stora inflytande är arbetsstyckets kylhastighet och kylningslikformighet svåra att kontrollera, vilket resulterar i stor hårdhetsspridning och ojämn metallografisk struktur, vilket direkt påverkar metallskärningen och den ultimata värmebehandlingen, vilket resulterar i stor och oregelbunden termisk deformation och okontrollerbar delkvalitet. Därför antas isotermisk normaliseringsprocess. Praxis har visat att isotermisk normalisering effektivt kan förändra nackdelarna med allmän normalisering, och produktkvaliteten är stabil och pålitlig.

3. vändning

För att möta positioneringskraven för högprecisions växelbearbetning, bearbetas alla kugghjulsämnen av CNC-svarvar, som är mekaniskt fastklämda utan omslipning av svarvverktyget. Bearbetningen av håldiametern, ändytan och ytterdiametern slutförs synkront under engångsklämning, vilket inte bara säkerställer vertikalitetskraven för det inre hålet och ändytan, utan säkerställer också den lilla spridningen av massväxelämnen. Sålunda förbättras växelämnets noggrannhet och bearbetningskvaliteten för efterföljande växlar säkerställs. Dessutom minskar den höga effektiviteten av NC-svarvbearbetning också avsevärt antalet utrustningar och har god ekonomi.

4. Hobbing och redskapsformning

Vanliga kugghjulsmaskiner och kugghjulsformare används fortfarande i stor utsträckning för bearbetning av kugghjul. Även om det är bekvämt att justera och underhålla, är produktionseffektiviteten låg. Om en stor kapacitet är klar måste flera maskiner produceras samtidigt. Med utvecklingen av beläggningsteknik är det mycket bekvämt att belägga hällar och kolvar efter slipning. Livslängden för belagda verktyg kan förbättras avsevärt, i allmänhet med mer än 90 %, vilket effektivt minskar antalet verktygsbyten och sliptid, med betydande fördelar.

5. rakning

Radiell växelrakningsteknik används i stor utsträckning i massproduktion av bilutrustning på grund av dess höga effektivitet och enkla förverkligande av modifieringskraven för den designade tandprofilen och tandriktningen. Sedan företaget köpte den speciella radiella rakmaskinen från det italienska företaget för teknisk omvandling 1995, har det varit moget i tillämpningen av denna teknik, och bearbetningskvaliteten är stabil och pålitlig.

6. värmebehandling

Bilväxlar kräver uppkolning och härdning för att säkerställa deras goda mekaniska egenskaper. Stabil och pålitlig värmebehandlingsutrustning är avgörande för produkter som inte längre är föremål för kuggslipning efter värmebehandling. Företaget har introducerat den kontinuerliga uppkolnings- och härdningsproduktionslinjen från tyska Lloyd's, som har uppnått tillfredsställande värmebehandlingsresultat.

7. slipning

Det används huvudsakligen för att avsluta det värmebehandlade kugghjulets inre hål, ändytan, axelns yttre diameter och andra delar för att förbättra dimensionsnoggrannheten och minska den geometriska toleransen.

Växelbearbetningen använder stigningscirkelfixtur för positionering och fastspänning, vilket effektivt kan säkerställa bearbetningsnoggrannheten för tanden och installationsreferensen, och erhålla tillfredsställande produktkvalitet.

8. efterbehandling

Detta för att kontrollera och rengöra gupp och grader på transmissionens och drivaxelns växeldelar före montering, för att eliminera buller och onormalt ljud som orsakas av dem efter montering. Lyssna på ljud genom ett enskilt par engagemang eller observera engagemangsavvikelser på en omfattande testare. Transmissionshusdelarna som tillverkas av tillverkaren inkluderar kopplingshus, transmissionshus och differentialhus. Kopplingshus och transmissionshus är bärande delar, som vanligtvis är gjorda av pressgjutning av aluminiumlegering genom speciell pressgjutning. Formen är oregelbunden och komplex. Det allmänna processflödet är fräsning av fogytan → bearbetning av processhål och anslutningshål → grova lagerhål → finborrande lagerhål och lokalisering av stifthål → rengöring → läckagetest och detektering.

Parametrar och krav för skärverktyg

Kugghjul är kraftigt deformerade efter uppkolning och härdning. Speciellt för stora växlar är dimensionsdeformationen av uppkolad och kyld yttre cirkel och inre hål i allmänhet mycket stor. Emellertid har det inte funnits något lämpligt verktyg för svarvning av uppkolad och kyld växel. bn-h20-verktyget utvecklat av "Valin superhard" för kraftig intermittent svarvning av kylt stål har korrigerat deformationen av uppkolat och kylt kugghjuls yttre cirkel inre hål och ändyta, och hittat ett lämpligt intermittent skärverktyg. Det har gjort ett världsomspännande genombrott inom området för intermittent skärning med superhårda verktyg.

Kugghjulsförkolning och släckningsdeformation: växelförkolning och släckningsdeformation orsakas huvudsakligen av den kombinerade verkan av restspänningen som genereras under bearbetning, den termiska spänningen och strukturella spänningen som genereras under värmebehandlingen och arbetsstyckets egenviktsdeformation. Speciellt för stora kuggkransar och växlar kommer stora kuggkransar också att öka deformationen efter uppkolning och härdning på grund av deras stora modul, djupa uppkolningsskikt, långa uppkolningstid och egenvikt. Deformationslag för stor växelaxel: den yttre diametern på tilläggscirkeln visar en uppenbar kontraktionstrend, men i riktning mot tandbredden på en växelaxel reduceras mitten och de två ändarna är något utvidgade. Deformationslag för kuggring: Efter uppkolning och härdning kommer den yttre diametern på den stora kuggringen att svälla. När tandbredden är annorlunda kommer tandbreddens riktning att vara konisk eller midjetrumma.

Växelvridning efter uppkolning och härdning: uppkolnings- och härdningsdeformationen av kuggkransen kan kontrolleras och reduceras till viss del, men det kan inte helt undvikas. För deformationskorrigeringen efter uppkolning och härdning är följande ett kort föredrag om genomförbarheten av svarv- och skärverktyg efter uppkolning och härdning.

Vridning av den yttre cirkeln, det inre hålet och ändytan efter uppkolning och härdning: svarvning är det enklaste sättet att korrigera deformationen av den yttre cirkeln och det inre hålet på det uppkolade och kylda ringdrevet. Tidigare kunde vilket verktyg som helst, inklusive främmande superhårda verktyg, inte lösa problemet med att kraftigt intermittent skära den yttre cirkeln av det kylda kugghjulet. Valin superhard bjöds in för att bedriva verktygsforskning och -utveckling, "Intermittent skärning av härdat stål har alltid varit ett svårt problem, för att inte tala om det härdade stålet på ca HRC60, och deformationstillägget är stort. När man svarvar det härdade stålet med hög hastighet, om arbetsstycket har intermittent skärning, kommer verktyget att slutföra bearbetningen med mer än 100 stötar per minut vid skärning av det härdade stålet, vilket är en stor utmaning för verktygets slaghållfasthet.” Kinesiska knivföreningens experter säger det. Efter ett år av upprepade tester har Valin superhard introducerat märket superhårt skärverktyg för svarvning av härdat stål med stark diskontinuitet; Svarvexperimentet utförs på kugghjulets yttre cirkel efter uppkolning och härdning.

Experimentera med att vrida cylindrisk växel efter uppkolning och härdning

Det stora kugghjulet (ringdrevet) deformerades allvarligt efter uppkolning och härdning. Deformationen av den yttre cirkeln på kuggkransen var upp till 2 mm, och hårdheten efter härdning var hrc60-65. På den tiden var det svårt för kunden att hitta en slipmaskin med stor diameter och bearbetningstillägget var stort och slipeffektiviteten för låg. Slutligen vändes den uppkolade och kylda växeln.

Linjär skärhastighet: 50–70 m/min, skärdjup: 1,5–2 mm, skäravstånd: 0,15–0,2 mm/varv (justeras enligt krav på grovhet)

När den kylda kugghjulscirkeln vrids slutförs bearbetningen på en gång. Det ursprungliga importerade keramiska verktyget kan bara bearbetas många gånger för att skära av deformationen. Dessutom är kantkollapsen allvarlig, och användningskostnaden för verktyget är mycket hög.

Verktygstestresultat: det är mer slagtåligt än det ursprungliga importerade keramiska verktyget av kiselnitrid, och dess livslängd är 6 gånger så högt som det keramiska verktyget av kiselnitrid när skärdjupet ökas med tre gånger! Skärningseffektiviteten ökas med 3 gånger (det brukade vara tre gånger sågning, men nu är det avslutat med en gång). Ytråheten hos arbetsstycket uppfyller också användarens krav. Det mest värdefulla är att verktygets slutliga felform inte är den oroande brutna kanten, utan det normala slitaget på baksidan. Detta intermittent svarvningshärdade kugghjulsexcirkelexperiment bröt myten om att superhårda verktyg i branschen inte kan användas för stark intermittent svarvning av härdat stål! Det har väckt stor sensation i de akademiska kretsarna av skärande verktyg!

Ytfinish på hårt svarvande inre hål i kugghjulet efter härdning

Ta den intermittenta skärningen av växelns inre hål med oljespår som ett exempel: livslängden för provskärverktyget når mer än 8000 meter, och finishen är inom Ra0,8; Om det superhårda verktyget med polerkant används kan svarvningen av härdat stål nå ca Ra0,4. Och bra livslängd kan erhållas

Bearbetning av växelns ändyta efter uppkolning och härdning

Som en typisk tillämpning av "svarvning istället för slipning", har kubisk bornitridblad använts i stor utsträckning vid tillverkningen av hårdsvarvning av växelns ändyta efter värme. Jämfört med slipning förbättrar hårdsvarvning arbetseffektiviteten avsevärt.

För uppkolade och kylda växlar är kraven på fräsar mycket höga. För det första kräver intermittent skärning hög hårdhet, slaghållfasthet, seghet, slitstyrka, ytjämnhet och andra egenskaper hos verktyget.

översikt:

För svarvning efter uppkolning och härdning och för ändytsvarvning har vanliga svetsade kompositverktyg för kubisk bornitrid blivit populära. Men för den dimensionella deformationen av den yttre cirkeln och det inre hålet i den uppkolade och kylda stora kuggringen är det alltid ett svårt problem att stänga av deformationen med en stor mängd. Intermittent svarvning av kylt stål med Valin superhard bn-h20 kubisk bornitridverktyg är ett stort framsteg inom verktygsindustrin, vilket bidrar till det breda främjandet av processen "svarvning istället för slipning" i kugghjulsindustrin, och finner också att svar på problemet med härdade cylindriska svarvverktyg som har varit förvirrade i många år. Det är också av stor betydelse att förkorta tillverkningscykeln för kuggkransar och minska produktionskostnaden; Bn-h20-seriens fräsar är kända som världsmodellen av starkt intermittent svarvning av kylt stål i branschen.