Працэс апрацоўкі зубчастых колаў, параметры рэзання і патрабаванні да інструмента, калі зубчастае кола занадта цяжка абточваецца і неабходна палепшыць эфектыўнасць апрацоўкі.

Шасцярня з'яўляецца асноўным элементам трансмісіі ў аўтамабільнай прамысловасці. Звычайна кожны аўтамабіль мае 18-30 зуб'яў. Якасць шасцярні непасрэдна ўплывае на шум, стабільнасць і тэрмін службы аўтамабіля. Станок для апрацоўкі зуб'яў - гэта складаная сістэма станкоў і ключавое абсталяванне ў аўтамабільнай прамысловасці. Сусветныя аўтамабілебудаўнічыя дзяржавы, такія як ЗША, Германія і Японія, таксама з'яўляюцца вытворцамі станкоў для апрацоўкі зуб'яў. Згодна са статыстыкай, больш за 80% аўтамабільных зуб'яў у Кітаі апрацоўваецца на айчынным абсталяванні для вытворчасці зуб'яў. У той жа час аўтамабільная прамысловасць спажывае больш за 60% станкоў для апрацоўкі зуб'яў, і аўтамабільная прамысловасць заўсёды будзе асноўным спажывальнікам станкоў.

Тэхналогія апрацоўкі зубчастых колаў

1. ліццё і выраб загатоўак

Гарачая коўка па-ранейшаму шырока выкарыстоўваецца ў якасці ліцця загатоўкі для дэталяў аўтамабільных рэдуктараў. У апошнія гады тэхналогія папярочнай клінавай вальцовкі шырока прасоўваецца ў апрацоўцы валоў. Гэтая тэхналогія асабліва падыходзіць для вырабу загатовак для складаных дзвярных валоў. Яна не толькі мае высокую дакладнасць і невялікі прыпуск на наступную апрацоўку, але і высокую эфектыўнасць вытворчасці.

2. нармалізацыя

Мэта гэтага працэсу — атрымаць цвёрдасць, прыдатную для наступнай нарэзкі зубчастых колаў, і падрыхтаваць мікраструктуру да канчатковай тэрмічнай апрацоўкі, каб эфектыўна паменшыць дэфармацыю пры тэрмічнай апрацоўцы. Матэрыялам для зубчастай сталь звычайна з'яўляецца 20CrMnTi. З-за вялікага ўплыву персаналу, абсталявання і навакольнага асяроддзя хуткасць астуджэння і раўнамернасць астуджэння апрацоўванай дэталі цяжка кантраляваць, што прыводзіць да вялікага роскіду цвёрдасці і нераўнамернай металаграфічнай структуры, якія непасрэдна ўплываюць на рэзку металу і канчатковую тэрмічную апрацоўку, у выніку чаго ўзнікаюць вялікія і нерэгулярныя тэрмічныя дэфармацыі і некантралюемая якасць дэталі. Таму выкарыстоўваецца ізатэрмічны працэс нармалізацыі. Практыка паказала, што ізатэрмічнае нармалізаванне можа эфектыўна змяніць недахопы агульнага нармалізавання, а якасць прадукцыі застаецца стабільнай і надзейнай.

3. паварот

Каб задаволіць патрабаванні да пазіцыянавання пры высокадакладнай апрацоўцы зубчастых колаў, усе нарыхтоўкі зубчастых колаў апрацоўваюцца на такарных станках з ЧПУ, якія механічна заціскаюцца без ператочвання такарнага інструмента. Апрацоўка дыяметра адтуліны, тарца і вонкавага дыяметра выконваецца сінхронна з аднаразовым заціскам, што не толькі забяспечвае патрабаванні да вертыкальнасці ўнутранай адтуліны і тарца, але і забяспечвае невялікі памер рассейвання масы нарыхтовак зубчастых колаў. Такім чынам, павышаецца дакладнасць нарыхтовак зубчастых колаў і забяспечваецца якасць апрацоўкі наступных зубчастых колаў. Акрамя таго, высокая эфектыўнасць апрацоўкі на такарных станках з ЧПУ таксама значна памяншае колькасць абсталявання і забяспечвае добрую эканамічнасць.

4. зубарэзная апрацоўка і зубадолабленне

Звычайныя зубафрэзныя станкі і зубадолабныя станкі дагэтуль шырока выкарыстоўваюцца для апрацоўкі зубчастых колаў. Нягледзячы на ​​зручнасць налады і абслугоўвання, эфектыўнасць вытворчасці нізкая. Пры вялікай магутнасці неабходна адначасова вырабляць некалькі станкоў. З развіццём тэхналогіі пакрыцця стала вельмі зручна паўторна пакрываць зубафрэзы і плунжеры пасля шліфавання. Тэрмін службы пакрытых інструментаў можна значна павялічыць, звычайна больш чым на 90%, эфектыўна скараціўшы колькасць замены інструментаў і час шліфавання, што прынясе значныя перавагі.

5. галенне

Тэхналогія радыяльнай апрацоўкі зубчастых колаў шырока выкарыстоўваецца ў масавай вытворчасці аўтамабільных зубчастых колаў дзякуючы сваёй высокай эфектыўнасці і лёгкасці рэалізацыі патрабаванняў да мадыфікацыі распрацаванага профілю зуба і кірунку зуба. З моманту набыцця кампаніяй спецыяльнага станка для радыяльнай апрацоўкі зубчастых колаў італьянскай кампаніі для тэхнічнай пераўтварэння ў 1995 годзе, яна набыла дасканаласць ва ўжыванні гэтай тэхналогіі, а якасць апрацоўкі стабільная і надзейная.

6. тэрмічная апрацоўка

Аўтамабільныя шасцярні патрабуюць цэментацыі і загартоўкі для забеспячэння іх добрых механічных уласцівасцей. Стабільнае і надзейнае абсталяванне для тэрмічнай апрацоўкі неабходна для вырабаў, якія больш не падвяргаюцца шліфаванню зубчастых колаў пасля тэрмічнай апрацоўкі. Кампанія ўкараніла вытворчую лінію бесперапыннай цэментацыі і загартоўкі нямецкага Lloyd's, якая дасягнула здавальняючых вынікаў тэрмічнай апрацоўкі.

7. шліфаванне

У асноўным выкарыстоўваецца для аздаблення ўнутранай адтуліны шасцярні, тарца, вонкавага дыяметра вала і іншых дэталяў, якія падвяргаюцца тэрмічнай апрацоўцы, каб палепшыць дакладнасць памераў і паменшыць геаметрычны допуск.

Для пазіцыянавання і заціску зубчастых колаў выкарыстоўваецца прыстасаванне з акружнасцю кроку, што дазваляе эфектыўна забяспечыць дакладнасць апрацоўкі зуба і апорную кропку ўстаноўкі, а таксама атрымаць задаволеную якасць прадукцыі.

8. аздабленне

Гэта робіцца для праверкі і ачысткі няроўнасцей і задзірын на зубчастых частках каробкі перадач і вядучага моста перад зборкай, каб ліквідаваць шум і незвычайны шум, выкліканы імі пасля зборкі. Слухайце гук праз адзіночнае зачапленне або назірайце за адхіленнем зачаплення на комплексным тэстары. Дэталі корпуса каробкі перадач, якія вырабляюцца вытворчай кампаніяй, уключаюць корпус счаплення, корпус каробкі перадач і корпус дыферэнцыяла. Картэр счаплення і корпус каробкі перадач з'яўляюцца апорнымі дэталямі, якія звычайна вырабляюцца з ліцця пад ціскам з алюмініевага сплаву метадам спецыяльнага ліцця пад ціскам. Форма няправільная і складаная. Агульны працэс выглядае наступным чынам: фрэзераванне паверхні злучэння → апрацоўка адтулін і злучальных адтулін → грубае свідраванне адтулін для падшыпнікаў → чыстае свідраванне адтулін для падшыпнікаў і адтулін для штыфтоў → ачыстка → праверка і выяўленне герметычнасці.

Параметры і патрабаванні да зубарэзных інструментаў

Пасля цэментацыі і загартоўкі шасцярні моцна дэфармуюцца. Асабліва для вялікіх шасцярняў памерная дэфармацыя цэментаванай і загартаванай вонкавай акружнасці і ўнутранай адтуліны звычайна вельмі вялікая. Аднак для тачэння цэментаванай і загартаванай вонкавай акружнасці шасцярні не існуе адпаведнага інструмента. Інструмент bn-h20, распрацаваны кампаніяй «Valin superhard» для моцнага перыядычнага тачэння загартаванай сталі, дазволіў выправіць дэфармацыю цэментаванай і загартаванай вонкавай акружнасці шасцярні, унутранай адтуліны і тарца, а таксама знайсці падыходны інструмент для перыядычнага рэзання. Ён зрабіў сусветны прарыў у галіне перыядычнага рэзання звышцвёрдымі інструментамі.

Дэфармацыя зубчастых колаў пры цэментацыі і загартоўцы: дэфармацыя зубчастых колаў пры цэментацыі і загартоўцы ў асноўным выклікана сумесным дзеяннем рэшткавых напружанняў, якія ўзнікаюць падчас апрацоўкі, цеплавых напружанняў і структурных напружанняў, якія ўзнікаюць падчас тэрмічнай апрацоўкі, а таксама дэфармацыяй уласнай вагі дэталі. Асабліва гэта тычыцца вялікіх зубчастых вянцоў і зубчастых колаў, вялікія зубчастыя вянцы таксама павялічваюць дэфармацыю пасля цэментацыі і загартоўкі з-за іх вялікага модуля пругкасці, глыбокага пласта цэментацыі, доўгага часу цэментацыі і ўласнай вагі. Закон дэфармацыі вала вялікай зубчастай перадачы: вонкавы дыяметр акружнасці зубчастага вала мае відавочную тэндэнцыю да сціскання, але ў напрамку шырыні зуба вала шасцярні сярэдзіна памяншаецца, а абодва канцы злёгку пашыраюцца. Закон дэфармацыі зубчастага вянка: пасля цэментацыі і загартоўкі вонкавы дыяметр вялікага зубчастага вянка павялічваецца. Калі шырыня зуба адрозніваецца, кірунак шырыні зуба будзе канічным або барабанным.

Тачэнне зубчастых колаў пасля цэментацыі і загартоўкі: дэфармацыю зубчастага вянка пры цэментацыі і загартоўцы можна кантраляваць і памяншаць да пэўнай ступені, але цалкам пазбегнуць яе нельга. Для карэкцыі дэфармацыі пасля цэментацыі і загартоўкі ніжэй коратка апісана магчымасць выкарыстання такарных і рэжучых інструментаў пасля цэментацыі і загартоўкі.

Тачэнне вонкавага круга, унутранай адтуліны і тарца пасля цэментацыі і загартоўкі: тачэнне - гэта найпрасцейшы спосаб выправіць дэфармацыю вонкавага круга і ўнутранага адтуліны цэментаванай і загартаванай зубчастай вянцовай шасцярні. Раней ніякі інструмент, у тым ліку замежныя звышцвёрдыя інструменты, не мог вырашыць праблему моцна перарывістага рэзання вонкавага круга загартаванай шасцярні. Кампанія Valin superhard была запрошана для правядзення даследаванняў і распрацовак інструмента: «Перыядычнае рэзанне загартаванай сталі заўсёды было складанай праблемай, не кажучы ўжо пра загартаваную сталь з цвёрдасцю каля HRC60, і дапуск на дэфармацыю вялікі. Пры тачэнні загартаванай сталі на высокай хуткасці, калі нарыхтоўка мае перарывістае рэзанне, інструмент будзе выконваць апрацоўку з больш чым 100 ударамі ў хвіліну пры рэзцы загартаванай сталі, што з'яўляецца вялікай праблемай для ўдаратрываласці інструмента». Так кажуць эксперты Кітайскай асацыяцыі нажоў. Пасля года паўторных выпрабаванняў Valin superhard прадставіла брэнд звышцвёрдага рэжучага інструмента для тачэння загартаванай сталі з моцнай перарывістасцю; Эксперымент па тачэнні праводзіцца на вонкавым круге шасцярні пасля цэментацыі і загартоўкі.

Эксперымент па тачэнні цыліндрычнай шасцярні пасля цэментацыі і загартоўкі

Вялікая шасцярня (зубчасты вянец) пасля цэментацыі і загартоўкі моцна дэфармавалася. Дэфармацыя вонкавага круга зубчастага вянца складала да 2 мм, а цвёрдасць пасля загартоўкі складала HRC60-65. У той час кліенту было цяжка знайсці шліфавальны станок вялікага дыяметра, прыпуск на апрацоўку быў вялікі, а эфектыўнасць шліфавання занадта нізкай. Нарэшце, цэментаваная і загартаваная шасцярня была апрацавана на тачыльным станку.

Лінейная хуткасць рэзання: 50–70 м/мін, глыбіня рэзання: 1,5–2 мм, адлегласць рэзання: 0,15–0,2 мм/абарот (рэгулюецца ў залежнасці ад патрабаванняў да шурпатасці)

Пры тачэнні загартаванай акружнасці зубчастага кола апрацоўка выконваецца за адзін раз. Арыгінальны імпартны керамічны інструмент можна апрацоўваць толькі некалькі разоў, каб пазбегнуць дэфармацыі. Акрамя таго, абвальванне краю сур'ёзнае, і кошт выкарыстання інструмента вельмі высокі.

Вынікі выпрабаванняў інструмента: ён больш ударатрывалы, чым арыгінальны імпартны інструмент з нітрыду крэмнію, а тэрмін яго службы ў 6 разоў перавышае тэрмін службы інструмента з нітрыду крэмнію пры павелічэнні глыбіні рэзання ў тры разы! Эфектыўнасць рэзання павялічваецца ў 3 разы (раней яна павялічвалася ў тры разы, а цяпер — у адзін раз). Шурпатасць паверхні апрацоўванай дэталі таксама адпавядае патрабаванням карыстальніка. Самае каштоўнае, што канчатковай формай разбурэння інструмента з'яўляецца не трывожны зламаны край, а звычайны знос задняй паверхні. Гэты эксперымент з перыядычным тачэннем з загартаванай зубчастай апрацоўкай па-за акружнасцю разбурыў міф пра тое, што звышцвёрдыя інструменты ў прамысловасці нельга выкарыстоўваць для трывалага перыядычнага тачэння загартаванай сталі! Гэта выклікала вялікі ажыятаж у акадэмічных колах рэжучых інструментаў!

Аздабленне паверхні ўнутранага адтуліны шасцярні пасля загартоўкі, атрыманага пры цвёрдым тачэнні

У якасці прыкладу возьмем перыядычнае рэзанне ўнутранага адтуліны шасцярні з алейнай канаўкай: тэрмін службы пробнага рэжучага інструмента дасягае больш за 8000 метраў, а якасць апрацоўкі знаходзіцца ў межах Ra0.8; калі выкарыстоўваецца звышцвёрды інструмент з паліравальнай абзой, якасць апрацоўкі загартаванай сталі можа дасягнуць каля Ra0.4. І можна дасягнуць добрага тэрміну службы інструмента.

Апрацоўка тарца шасцярні пасля цэментацыі і загартоўкі

Як тыповае прымяненне «тачэння замест шліфавання», лязо з кубічнага нітрыду бору шырока выкарыстоўваецца ў вытворчай практыцы цвёрдага тачэння тарца зубчастых колаў пасля награвання. У параўнанні са шліфаваннем, цвёрдае тачэнне значна павышае эфектыўнасць працы.

Для цэментаваных і загартаваных зубчастых колаў патрабаванні да разцоў вельмі высокія. Па-першае, перыядычнае рэзанне патрабуе высокай цвёрдасці, ударатрываласці, глейкасці, зносаўстойлівасці, шурпатасці паверхні і іншых уласцівасцей інструмента.

агляд:

Для тачэння пасля цэментацыі і загартоўкі, а таксама для тачэння тарцоў папулярныя звычайныя зварныя кампазітныя інструменты з кубічнага нітрыду бору. Аднак для памернай дэфармацыі вонкавага круга і ўнутранага адтуліны цэментаванага і загартаванага вялікага зубчастага вянка заўсёды складана прадухіліць вялікую дэфармацыю. Перыядычнае тачэнне загартаванай сталі з дапамогай звышцвёрдага інструмента Valin з кубічнага нітрыду бору bn-h20 з'яўляецца вялікім прагрэсам у інструментальнай прамысловасці, які спрыяе шырокаму прасоўванню працэсу «тачэння замест шліфавання» ў зубчастай прамысловасці, а таксама знаходзіць рашэнне праблемы загартаваных цыліндрычных зубчастых такарных інструментаў, якая была збянтэжаная на працягу многіх гадоў. Таксама вялікае значэнне мае скарачэнне цыклу вытворчасці зубчастых вянкоў і зніжэнне сабекошту вытворчасці; фрэзы серыі Bn-h20 вядомыя як сусветны ўзор трывалай перыядычнай тачэння загартаванай сталі ў прамысловасці.