Proces obrade zupčanika, parametri rezanja i zahtjevi za alatom ako je zupčanik previše tvrd za okretanje i treba poboljšati efikasnost obrade

Zupčanik je glavni osnovni element prijenosa u automobilskoj industriji. Obično svaki automobil ima 18-30 zuba. Kvalitet opreme direktno utječe na buku, stabilnost i vijek trajanja automobila. Mašina za obradu zupčanika je složen sistem alatnih mašina i ključna oprema u automobilskoj industriji. Svjetske proizvođače automobila kao što su Sjedinjene Američke Države, Njemačka i Japan također su proizvodne snage alatnih strojeva za obradu zupčanika. Prema statistikama, više od 80% automobilske opreme u Kini obrađuje se domaćom opremom za pravljenje zupčanika. U isto vrijeme, automobilska industrija troši više od 60% alatnih mašina za obradu zupčanika, a automobilska industrija će uvijek biti glavni dio potrošnje alatnih mašina.

Tehnologija obrade zupčanika

1. livenje i izrada blankova

Vruće kovanje je još uvijek široko korišten proces lijevanja u prazno za dijelove automobilskih zupčanika. Posljednjih godina, tehnologija poprečnog klina za valjanje je široko promovirana u strojnoj obradi vratila. Ova tehnologija je posebno pogodna za izradu gredica za složene osovine vrata. Ne samo da ima visoku preciznost, mali dodatak za naknadnu obradu, već ima i visoku proizvodnu efikasnost.

2. normalizacija

Svrha ovog procesa je da se dobije tvrdoća pogodna za naknadno sečenje zupčanika i da se mikrostruktura pripremi za krajnju termičku obradu, kako bi se efektivno smanjila deformacija termičke obrade. Materijal čeličnog zupčanika koji se koristi je obično 20CrMnTi. Zbog velikog uticaja osoblja, opreme i okoline, brzinu hlađenja i ujednačenost hlađenja obratka je teško kontrolisati, što rezultira velikom disperzijom tvrdoće i neujednačenom metalografskom strukturom, što direktno utiče na rezanje metala i krajnju toplotnu obradu, što rezultira velikim i nepravilna termička deformacija i nekontrolisani kvalitet delova. Stoga je usvojen izotermički normalizacijski proces. Praksa je dokazala da izotermna normalizacija može efikasno da promeni nedostatke opšte normalizacije, a kvalitet proizvoda je stabilan i pouzdan.

3. okretanje

Kako bi se ispunili zahtjevi za pozicioniranje visokoprecizne obrade zupčanika, svi zupčanici se obrađuju na CNC strugovima, koji se mehanički stežu bez ponovnog brušenja alata za tokarenje. Obrada prečnika rupe, krajnjeg dela i spoljašnjeg prečnika završava se sinhrono pod jednokratnim stezanjem, što ne samo da obezbeđuje zahteve vertikalnosti unutrašnje rupe i čeone površine, već takođe obezbeđuje malu disperziju mase zupčanika. Na taj način se poboljšava preciznost zupčanika i osigurava kvalitet obrade narednih zupčanika. Pored toga, visoka efikasnost NC strugove obrade takođe značajno smanjuje broj opreme i ima dobru ekonomičnost.

4. hobbing i oblikovanje zupčanika

Obične mašine za rezanje zupčanika i uređaji za oblikovanje zupčanika i dalje se široko koriste za obradu zupčanika. Iako je pogodan za podešavanje i održavanje, efikasnost proizvodnje je niska. Ako je veliki kapacitet završen, potrebno je proizvesti više mašina u isto vrijeme. S razvojem tehnologije premazivanja, vrlo je zgodno ponovo premazati ploče za kuhanje i klipove nakon mljevenja. Vijek trajanja obloženih alata može se značajno poboljšati, općenito za više od 90%, efektivno smanjujući broj izmjena alata i vrijeme brušenja, uz značajne prednosti.

5. brijanje

Tehnologija radijalnog brijanja zupčanika ima široku primenu u masovnoj proizvodnji automobilskih zupčanika zbog svoje visoke efikasnosti i lake realizacije zahteva modifikacije projektovanog profila zuba i pravca zuba. Od kada je kompanija 1995. godine kupila specijalnu mašinu za brijanje radijalnih zupčanika italijanske kompanije za tehničku transformaciju, sazrela je u primeni ove tehnologije, a kvalitet obrade je stabilan i pouzdan.

6. termička obrada

Zupčanici automobila zahtijevaju ugljičenje i gašenje kako bi se osigurala njihova dobra mehanička svojstva. Stabilna i pouzdana oprema za termičku obradu je neophodna za proizvode koji nakon termičke obrade više nisu podložni brušenju zupčanika. Kompanija je uvela kontinuiranu proizvodnu liniju za naugljičenje i kaljenje njemačkog Lloyd'sa, koja je postigla zadovoljavajuće rezultate toplinske obrade.

7. mljevenje

Uglavnom se koristi za završetak termički obrađene unutrašnje rupe zupčanika, krajnje strane, vanjskog promjera osovine i drugih dijelova kako bi se poboljšala točnost dimenzija i smanjila geometrijska tolerancija.

Obrada zupčanika usvaja kružno učvršćenje za pozicioniranje i stezanje, što može efikasno osigurati tačnost obrade zuba i referentne tačke za ugradnju i dobiti zadovoljan kvalitet proizvoda.

8. završna obrada

Ovo je za provjeru i čišćenje neravnina i neravnina na dijelovima zupčanika prijenosa i pogonske osovine prije montaže, kako bi se eliminisala buka i nenormalna buka koju uzrokuju nakon montaže. Slušajte zvuk kroz spajanje jednog para ili posmatrajte devijaciju zahvata na sveobuhvatnom testeru. Dijelovi kućišta mjenjača koje proizvodi proizvodna kompanija uključuju kućište kvačila, kućište prijenosa i kućište diferencijala. Kućište kvačila i kućište mjenjača su nosivi dijelovi, koji su uglavnom izrađeni od aluminijske legure livene pod pritiskom pomoću specijalnog tlačnog livenja. Oblik je nepravilan i složen. Opšti tok procesa je glodanje površine spoja → obrada procesnih rupa i rupa za spajanje → grubo bušenje rupa za ležajeve → fino bušenje rupa za ležajeve i lociranje rupa za klinove → čišćenje → ispitivanje i detekcija curenja.

Parametri i zahtjevi alata za rezanje zupčanika

Zupčanici su ozbiljno deformisani nakon karburizacije i gašenja. Posebno za velike zupčanike, dimenzionalna deformacija naugljičenog i ugašenog vanjskog kruga i unutrašnjeg otvora općenito je vrlo velika. Međutim, za okretanje naugljičenog i kaljenog vanjskog kruga zupčanika nije postojao odgovarajući alat. Alat bn-h20 koji je razvio “Valin superhard” za snažno povremeno struganje kaljenog čelika ispravio je deformaciju naugljičenog i kaljenog unutrašnjeg kruga unutrašnjeg otvora i krajnje strane zupčanika i pronašao odgovarajući alat za povremeno rezanje. Napravio je svjetski proboj u polje povremenog rezanja supertvrdim alatima.

Deformacija zupčanika za naugljičenje i gašenje: deformacija zupčanika za naugljičenje i gašenje uglavnom je uzrokovana kombinovanim djelovanjem zaostalog naprezanja nastalog tijekom obrade, toplinskog naprezanja i strukturnog naprezanja nastalog tijekom toplinske obrade, te deformacije vlastite težine radnog komada. Posebno kod velikih zupčanika i zupčanika, veliki zupčanici će također povećati deformaciju nakon karburizacije i gašenja zbog svog velikog modula, dubokog naugljičenog sloja, dugog vremena karburizacije i vlastite težine. Zakon deformacije velike osovine zupčanika: vanjski promjer kruga dodatka pokazuje očigledan trend kontrakcije, ali u smjeru širine zuba osovine zupčanika, sredina je smanjena, a dva kraja su blago proširena. Zakon deformacije zupčanika: Nakon karburizacije i gašenja, vanjski prečnik velikog zupčanika će nabubriti. Kada je širina zuba drugačija, smjer širine zuba će biti konusni ili struk.

Okretanje zupčanika nakon karburizacije i gašenja: deformacija zupčanika pri pougljičenju i gašenju može se kontrolisati i smanjiti do određene mjere, ali se ne može u potpunosti izbjeći. alata za struganje i rezanje nakon karburizacije i kaljenja.

Okretanje vanjskog kruga, unutrašnjeg otvora i čeone strane nakon karburizacije i gašenja: okretanje je najjednostavniji način da se ispravi deformacija vanjskog kruga i unutrašnjeg otvora naugljičenog i kaljenog zupčanika. Ranije, bilo koji alat, uključujući strane supertvrde alate, nije mogao riješiti problem jako isprekidanog rezanja vanjskog kruga kaljenog zupčanika. Valin superhard je pozvan da sprovede istraživanje i razvoj alata, „Povremeno rezanje kaljenog čelika je oduvek bio težak problem, a da ne spominjemo kaljeni čelik od oko HRC60, a dozvoljena deformacija je velika. Prilikom okretanja kaljenog čelika velikom brzinom, ako radni komad ima povremeno sečenje, alat će završiti obradu s više od 100 udaraca u minuti prilikom rezanja kaljenog čelika, što je veliki izazov za otpornost alata na udar.” To kažu stručnjaci Kineskog udruženja noževa. Nakon godinu dana ponovljenih testova, Valin superhard je predstavio marku supertvrdog reznog alata za struganje kaljenog čelika sa jakim diskontinuitetom; Eksperiment tokarenja se izvodi na vanjskom krugu zupčanika nakon karburizacije i gašenja.

Eksperimentirajte sa okretanjem cilindričnog zupčanika nakon karburizacije i gašenja

Veliki zupčanik (zupčanik) je ozbiljno deformisan nakon karburizacije i gašenja. Deformacija vanjskog kruga zupčanika bila je do 2 mm, a tvrdoća nakon gašenja bila je hrc60-65. U to vrijeme, kupcu je bilo teško pronaći brusilicu velikog prečnika, a dodatak za obradu bio je velik, a efikasnost brušenja bila je preniska. Konačno, naugljenični i ugašeni zupčanik je okrenut.

Linearna brzina rezanja: 50-70m/min, dubina sečenja: 1,5-2mm, rastojanje rezanja: 0,15-0,2mm/ Revolucija (podešeno prema zahtevima za hrapavost)

Prilikom okretanja kaljenog zupčanika po krugu, obrada se završava odjednom. Originalni uvezeni keramički alat može se obraditi samo mnogo puta kako bi se odsjekla deformacija. Štaviše, urušavanje ivice je ozbiljno, a troškovi upotrebe alata su veoma visoki.

Rezultati testa alata: otporniji je na udarce od originalnog uvezenog keramičkog alata od silicijum nitrida, a njegov vijek trajanja je 6 puta veći od keramičkog alata sa silicijum nitridom kada se dubina rezanja poveća za tri puta! Efikasnost sečenja je povećana za 3 puta (nekada je bilo tri puta sečenje, a sada je završeno za jedan put). Hrapavost površine radnog komada također zadovoljava zahtjeve korisnika. Najvrednije je to što konačni oblik kvara alata nije zabrinjavajuća slomljena ivica, već normalno trošenje stražnje strane. Ovaj eksperiment ekscircalnog zupčanika s kaljenim zupčanicima s prekidima skretanja razbio je mit da se supertvrdi alati u industriji ne mogu koristiti za jak povremeni tokarski kaljeni čelik! Izazvao je veliku senzaciju u akademskim krugovima reznih alata!

Završna obrada unutrašnjeg otvora zupčanika koji se teško okreće nakon gašenja

Uzimajući za primjer povremeno sečenje unutrašnje rupe zupčanika sa žljebom za ulje: vijek trajanja probnog reznog alata dostiže više od 8000 metara, a završna obrada je unutar Ra0,8; Ako se koristi supertvrdi alat sa rubom za poliranje, završna obrada kaljenog čelika može doseći oko Ra0,4. I može se postići dobar vijek trajanja alata

Obrada čeone strane zupčanika nakon karburizacije i gašenja

Kao tipična primjena „okrećenja umjesto brušenja“, kubična oštrica bor nitrida naširoko se koristila u proizvodnoj praksi tvrdog tokarenja krajnjeg dijela zupčanika nakon zagrijavanja. U poređenju sa brušenjem, tvrdo struganje značajno poboljšava radnu efikasnost.

Za karburizirane i kaljene zupčanike zahtjevi za glodala su vrlo visoki. Prvo, povremeno sečenje zahtijeva visoku tvrdoću, otpornost na udar, žilavost, otpornost na habanje, hrapavost površine i druga svojstva alata.

pregled:

Za struganje nakon karburizacije i gašenja i za tokarenje na čeonoj strani popularizirani su obični zavareni kompozitni alati od kubičnog bor nitrida. Međutim, za dimenzionalnu deformaciju vanjskog kruga i unutrašnjeg otvora karburiziranog i kaljenog velikog zupčanika, uvijek je težak problem isključiti deformaciju velikom količinom. Povremeno struganje kaljenog čelika Valin supertvrdim bn-h20 kubnim alatom od bor nitrida veliki je napredak u industriji alata, koji doprinosi širokoj promociji procesa „tokarenja umjesto brušenja“ u industriji zupčanika, a također pronalazi odgovor na problem cilindričnih tokarskih alata sa kaljenim zupčanicima koji je bio zbunjen dugi niz godina. Takođe je od velikog značaja skratiti ciklus proizvodnje zupčanika i smanjiti troškove proizvodnje; Rezači serije Bn-h20 poznati su kao svjetski model snažnog povremenog kaljenog čelika u industriji.