Procés de mecanitzat d'engranatges, paràmetres de tall i requisits d'eines si l'engranatge és massa dur per ser girat i cal millorar l'eficiència del mecanitzat

L'engranatge és el principal element de transmissió bàsic en la indústria de l'automòbil. Normalment, cada automòbil té de 18 a 30 dents. La qualitat de l'engranatge afecta directament el soroll, l'estabilitat i la vida útil de l'automòbil. La màquina-eina de processament d'engranatges és un sistema de màquina-eina complex i un equip clau en la indústria de l'automòbil. Les potències mundials de fabricació d'automòbils, com ara els Estats Units, Alemanya i el Japó, també són potències de fabricació de màquines-eina de processament d'engranatges. Segons les estadístiques, més del 80% dels engranatges d'automòbils a la Xina són processats per equips nacionals de fabricació d'engranatges. Al mateix temps, la indústria de l'automòbil consumeix més del 60% de les màquines-eina de processament d'engranatges, i la indústria de l'automòbil sempre serà el principal consum de màquines-eina.

Tecnologia de processament d'engranatges

1. fosa i fabricació de peces en blanc

La forja en calent encara és un procés de fosa en brut àmpliament utilitzat per a peces d'engranatges d'automoció. En els darrers anys, la tecnologia de laminació en falca creuada s'ha promogut àmpliament en el mecanitzat d'eixos. Aquesta tecnologia és especialment adequada per fabricar lingots per a eixos de portes complexos. No només té una alta precisió, un petit marge de mecanitzat posterior, sinó que també té una alta eficiència de producció.

2. normalitzant

L'objectiu d'aquest procés és obtenir la duresa adequada per al posterior tall d'engranatges i preparar la microestructura per al tractament tèrmic final, per tal de reduir eficaçment la deformació del tractament tèrmic. El material de l'acer d'engranatges utilitzat sol ser 20CrMnTi. A causa de la gran influència del personal, l'equip i l'entorn, la velocitat de refredament i la uniformitat de refredament de la peça són difícils de controlar, cosa que resulta en una gran dispersió de duresa i una estructura metal·logràfica desigual, que afecten directament el tall del metall i el tractament tèrmic final, resultant en una deformació tèrmica gran i irregular i una qualitat de la peça incontrolable. Per tant, s'adopta el procés de normalització isotèrmica. La pràctica ha demostrat que la normalització isotèrmica pot canviar eficaçment els desavantatges de la normalització general, i la qualitat del producte és estable i fiable.

3. girant

Per tal de complir els requisits de posicionament del processament d'engranatges d'alta precisió, les peces en brut de l'engranatge es processen totes mitjançant torns CNC, que es fixen mecànicament sense rectificar l'eina de tornejat. El processament del diàmetre del forat, la cara frontal i el diàmetre exterior es completa de manera sincronitzada amb una subjecció única, que no només garanteix els requisits de verticalitat del forat interior i la cara frontal, sinó que també garanteix la dispersió de mida petita de les peces en brut de l'engranatge de massa. Així, es millora la precisió de la peça en brut de l'engranatge i es garanteix la qualitat del mecanitzat dels engranatges posteriors. A més, l'alta eficiència del mecanitzat del torn NC també redueix considerablement el nombre d'equips i té una bona economia.

4. fresat i conformació d'engranatges

Les màquines de tall d'engranatges i les conformadores d'engranatges ordinàries encara s'utilitzen àmpliament per al processament d'engranatges. Tot i que és convenient ajustar i mantenir, l'eficiència de producció és baixa. Si es completa una gran capacitat, cal produir diverses màquines alhora. Amb el desenvolupament de la tecnologia de recobriment, és molt convenient tornar a recobrir les freses i els èmbols després del rectificat. La vida útil de les eines recobertes es pot millorar significativament, generalment en més d'un 90%, reduint eficaçment el nombre de canvis d'eina i el temps de rectificat, amb beneficis significatius.

5. afaitar-se

La tecnologia d'afaitar engranatges radials s'utilitza àmpliament en la producció massiva d'engranatges d'automòbils a causa de la seva alta eficiència i la fàcil realització dels requisits de modificació del perfil de la dent dissenyat i la direcció de la dent. Des que l'empresa va comprar la màquina especial d'afaitar engranatges radials d'una empresa italiana per a la transformació tècnica el 1995, ha madurat en l'aplicació d'aquesta tecnologia i la qualitat del processament és estable i fiable.

6. tractament tèrmic

Els engranatges dels automòbils requereixen carburació i tremp per garantir les seves bones propietats mecàniques. Un equip de tractament tèrmic estable i fiable és essencial per als productes que ja no estan subjectes a rectificat d'engranatges després del tractament tèrmic. L'empresa ha introduït la línia de producció contínua de carburació i tremp de Lloyd's alemanya, que ha aconseguit resultats satisfactoris en el tractament tèrmic.

7. mòlta

S'utilitza principalment per acabar el forat interior de l'engranatge tractat tèrmicament, la cara final, el diàmetre exterior de l'eix i altres parts per millorar la precisió dimensional i reduir la tolerància geomètrica.

El processament d'engranatges adopta un dispositiu de cercle de pas per al posicionament i la subjecció, que pot garantir eficaçment la precisió del mecanitzat de la dent i la referència d'instal·lació, i obtenir la qualitat del producte satisfeta.

8. acabat

Això serveix per comprovar i netejar els cops i les rebaves de les peces de l'engranatge de la transmissió i l'eix motriu abans del muntatge, per tal d'eliminar el soroll i el soroll anormal que causen després del muntatge. Escolteu el so a través de l'acoblament d'un sol parell o observeu la desviació de l'acoblament en un provador complet. Les peces de la carcassa de la transmissió produïdes per l'empresa fabricant inclouen la carcassa de l'embragatge, la carcassa de la transmissió i la carcassa del diferencial. La carcassa de l'embragatge i la carcassa de la transmissió són peces portants, que generalment estan fetes d'aliatge d'alumini de fosa a pressió mitjançant una fosa a pressió especial. La forma és irregular i complexa. El flux general del procés és el fresat de la superfície de la junta → mecanitzat de forats de procés i forats de connexió → forats de coixinet de trepant en brut → forats de coixinet de trepant fi i forats de passador de localització → neteja → prova i detecció de fuites.

Paràmetres i requisits de les eines de tall d'engranatges

Els engranatges es deformen greument després de la carburació i el tremp. Especialment per a engranatges grans, la deformació dimensional del cercle exterior i del forat interior carburitzats i trempats és generalment molt gran. Tanmateix, per al tornejat del cercle exterior d'engranatges carburitzats i trempats, no hi ha hagut cap eina adequada. L'eina bn-h20 desenvolupada per "Valin superhard" per al tornejat intermitent fort d'acer trempat ha corregit la deformació del forat interior i la cara final del cercle exterior d'engranatges carburitzats i trempats, i ha trobat una eina de tall intermitent adequada. Ha fet un gran avenç mundial en el camp del tall intermitent amb eines superdures.

Deformació per carburació i tremp dels engranatges: la deformació per carburació i tremp dels engranatges és causada principalment per l'acció combinada de la tensió residual generada durant el mecanitzat, la tensió tèrmica i la tensió estructural generades durant el tractament tèrmic i la deformació per pes propi de la peça. Especialment per a anells i engranatges grans, els anells d'engranatges grans també augmentaran la deformació després de la carburació i el tremp a causa del seu gran mòdul, la capa de carburació profunda, el llarg temps de carburació i el pes propi. Llei de deformació de l'eix de l'engranatge gran: el diàmetre exterior del cercle addenda mostra una tendència de contracció òbvia, però en la direcció de l'amplada de la dent d'un eix d'engranatges, el centre es redueix i els dos extrems s'expandeixen lleugerament. Llei de deformació de l'anell d'engranatges: després de la carburació i el tremp, el diàmetre exterior de l'anell d'engranatges gran s'inflarà. Quan l'amplada de la dent és diferent, la direcció de l'amplada de la dent serà cònica o de tambor de cintura.

Tornejat d'engranatges després de la carburació i el tremp: la deformació de la carburació i el tremp de l'anell d'engranatges es pot controlar i reduir fins a cert punt, però no es pot evitar completament. Per a la correcció de la deformació després de la carburació i el tremp, a continuació es fa una breu explicació de la viabilitat del tornejat i les eines de tall després de la carburació i el tremp.

Tornejat del cercle exterior, el forat interior i la cara final després de la carburació i el tremp: el tornejat és la manera més senzilla de corregir la deformació del cercle exterior i del forat interior de l'engranatge anular carburat i tremp. Anteriorment, cap eina, incloses les eines superdures estrangeres, no podia resoldre el problema del tall intermitent fort del cercle exterior de l'engranatge tremp. Valin superhard va ser convidat a dur a terme la investigació i el desenvolupament d'eines: "El tall intermitent d'acer endurit sempre ha estat un problema difícil, sense oblidar l'acer endurit d'uns HRC60, i la tolerancia de deformació és gran. Quan es gira l'acer endurit a alta velocitat, si la peça té un tall intermitent, l'eina completarà el mecanitzat amb més de 100 xocs per minut en tallar l'acer endurit, cosa que suposa un gran repte per a la resistència a l'impacte de l'eina". Els experts de l'Associació Xinesa de Ganivets ho diuen. Després d'un any de proves repetides, Valin superhard ha introduït la marca d'eines de tall superdures per tornejar acer endurit amb una forta discontinuïtat; L'experiment de tornejat es duu a terme al cercle exterior de l'engranatge després de la carburació i el tremp.

Experiment sobre el tornejat d'engranatges cilíndrics després de la carburació i el tremp

L'engranatge gran (engranatge coronal) es va deformar seriosament després de la carburació i el tremp. La deformació del cercle exterior de l'engranatge coronal era de fins a 2 mm i la duresa després del tremp era de HRC60-65. En aquell moment, era difícil per al client trobar una rectificadora de gran diàmetre, i el marge de mecanitzat era gran i l'eficiència de rectificat era massa baixa. Finalment, l'engranatge carburat i tremp es va tornejar.

Velocitat lineal de tall: 50–70 m/min, profunditat de tall: 1,5–2 mm, distància de tall: 0,15-0,2 mm/revolució (ajustada segons els requisits de rugositat)

Quan es gira l'excercle d'engranatges trempats, el mecanitzat es completa alhora. L'eina ceràmica importada original només es pot processar diverses vegades per tallar la deformació. A més, el col·lapse de la vora és greu i el cost d'ús de l'eina és molt elevat.

Resultats de les proves de l'eina: és més resistent als impactes que l'eina ceràmica de nitrur de silici importada original, i la seva vida útil és 6 vegades superior a la de l'eina ceràmica de nitrur de silici quan la profunditat de tall es triplica! L'eficiència de tall augmenta en 3 vegades (abans es triplicava el tall, però ara es completa en una sola vegada). La rugositat superficial de la peça també satisfà els requisits de l'usuari. El més valuós és que la forma de fallada final de l'eina no és la preocupant vora trencada, sinó el desgast normal de la cara posterior. Aquest experiment d'excercle d'engranatges trempats per tornejat intermitent va trencar el mite que les eines superdures de la indústria no es poden utilitzar per a acer endurit de tornejat intermitent fort! Ha causat una gran sensació en els cercles acadèmics d'eines de tall!

Acabat superficial del forat interior de tornejat dur de l'engranatge després del tremp

Prenent com a exemple el tall intermitent del forat interior de l'engranatge amb ranura d'oli: la vida útil de l'eina de tall de prova arriba a més de 8000 metres i l'acabat està dins de Ra0.8; Si s'utilitza l'eina superdura amb vora de polit, l'acabat de tornejat de l'acer endurit pot arribar a aproximadament Ra0.4. I es pot obtenir una bona vida útil de l'eina.

Mecanitzat de la cara final de l'engranatge després de la carburació i el tremp

Com a aplicació típica de "tornejat en lloc de rectificat", la fulla de nitrur de bor cúbic s'ha utilitzat àmpliament en la pràctica de producció de tornejat dur de la cara de l'extrem d'engranatge després de la calor. En comparació amb el rectificat, el tornejat dur millora considerablement l'eficiència del treball.

Per a engranatges carburitzats i trempats, els requisits per a les freses són molt elevats. En primer lloc, el tall intermitent requereix una alta duresa, resistència a l'impacte, tenacitat, resistència al desgast, rugositat superficial i altres propietats de l'eina.

visió general:

Per al tornejat després de la carburació i el tremp, i per al tornejat frontal, s'han popularitzat les eines ordinàries de nitrur de bor cúbic compost soldat. Tanmateix, per a la deformació dimensional del cercle exterior i el forat interior de l'anell d'engranatges gran carburat i tremp, sempre és un problema difícil desactivar la deformació amb una gran quantitat. El tornejat intermitent d'acer tremp amb l'eina de nitrur de bor cúbic superdur Valin bn-h20 és un gran progrés en la indústria de les eines, que afavoreix l'àmplia promoció del procés de "tornejat en lloc de rectificat" en la indústria dels engranatges, i també troba la resposta al problema de les eines de tornejat cilíndric d'engranatges endurits que ha estat perplex durant molts anys. També és de gran importància escurçar el cicle de fabricació de l'anell d'engranatges i reduir el cost de producció; les talladores de la sèrie Bn-h20 són conegudes com el model mundial d'acer tremp de tornejat intermitent fort a la indústria.