Hammasratta töötlemisprotsess, lõikeparameetrid ja tööriistanõuded, kui hammasratas on keeramiseks liiga raske ja töötluse efektiivsust on vaja parandada

Käigukast on autotööstuse peamine ülekandeelement. Tavaliselt on igal autol 18–30 hammast. Käigu kvaliteet mõjutab otseselt auto müra, stabiilsust ja kasutusiga. Hammasrataste töötlemise tööpink on keeruline tööpinkide süsteem ja autotööstuse võtmeseade. Maailma autotootjad, nagu Ameerika Ühendriigid, Saksamaa ja Jaapan, on ka hammasrataste töötlemise tööpinkide tootjad. Statistika kohaselt töödeldakse Hiinas enam kui 80% autode käikudest kodumaiste hammasrataste valmistamise seadmetega. Samal ajal tarbib autotööstus rohkem kui 60% hammasrataste töötlemise tööpinkidest ja autotööstus on alati tööpinkide tarbimise põhiosa.

Hammasrataste töötlemise tehnoloogia

1. valamine ja tooriku valmistamine

Kuumstantsimine on endiselt laialdaselt kasutatav autode käiguosade toorikuvaluprotsess. Viimastel aastatel on võlli töötlemisel laialdaselt propageeritud ristkiilvaltsimise tehnoloogiat. See tehnoloogia sobib eriti hästi keeruliste uksevõllide tooriku valmistamiseks. Sellel pole mitte ainult suurt täpsust, väikest hilisemat töötlemisvaru, vaid ka kõrge tootmistõhusus.

2. normaliseerimine

Selle protsessi eesmärk on saada järgnevaks hammasrataste lõikamiseks sobiv kõvadus ja valmistada mikrostruktuur ette lõplikuks kuumtöötlemiseks, et tõhusalt vähendada kuumtöötlemise deformatsiooni. Kasutatava hammasrattaterase materjaliks on tavaliselt 20CrMnTi. Töötajate, seadmete ja keskkonna suure mõju tõttu on töödeldava detaili jahutuskiirust ja jahutuse ühtlust raske kontrollida, mille tulemuseks on suur kõvaduse hajumine ja ebaühtlane metallograafiline struktuur, mis mõjutavad otseselt metalli lõikamist ja lõplikku kuumtöötlust, mille tulemuseks on ja ebaregulaarne termiline deformatsioon ja kontrollimatu osa kvaliteet. Seetõttu võetakse kasutusele isotermiline normaliseerimisprotsess. Praktika on tõestanud, et isotermiline normaliseerimine võib tõhusalt muuta üldise normaliseerimise puudusi ning toote kvaliteet on stabiilne ja usaldusväärne.

3. pööramine

Kõrge täpsusega hammasrataste töötlemise positsioneerimisnõuete täitmiseks töödeldakse hammasrataste toorikud kõik CNC-treipinkidega, mis kinnitatakse mehaaniliselt ilma treitööriista uuesti lihvimata. Ava läbimõõdu, otspinna ja välisläbimõõdu töötlemine toimub sünkroonselt ühekordse kinnitusega, mis mitte ainult ei taga sisemise ava ja otspinna vertikaalsuse nõudeid, vaid tagab ka masshammasrataste toorikute väikese suurusega hajutamise. Nii paraneb hammasratta tooriku täpsus ja tagatakse järgnevate hammasrataste töötluskvaliteet. Lisaks vähendab NC-treipingi töötlemise kõrge efektiivsus oluliselt ka seadmete arvu ja on hea ökonoomsusega.

4. hobbing ja hammasrataste kujundamine

Hammasrataste töötlemiseks kasutatakse endiselt laialdaselt tavalisi hammasrataste hoobimismasinaid ja hammasrataste vormijaid. Kuigi seda on mugav reguleerida ja hooldada, on tootmise efektiivsus madal. Kui valmib suur võimsus, tuleb korraga toota mitu masinat. Kattetehnoloogia arenedes on väga mugav pliidiplaate ja kolbe pärast jahvatamist uuesti katta. Kaetud tööriistade kasutusiga saab oluliselt pikendada, üldiselt rohkem kui 90%, vähendades tõhusalt tööriistavahetuste arvu ja lihvimisaega, mis toob märkimisväärset kasu.

5. raseerimine

Radiaalhammasrataste raseerimistehnoloogiat kasutatakse laialdaselt autode hammasrataste masstootmises, kuna selle tõhusus on kõrge ning projekteeritud hambaprofiili ja hammaste suuna muutmisnõudeid on lihtne teostada. Alates sellest, kui ettevõte ostis 1995. aastal tehniliseks ümberkujundamiseks Itaalia ettevõtte spetsiaalse radiaalhammasrataste pardeerimismasina, on see selle tehnoloogia rakendamiseks küps ning töötlemise kvaliteet on stabiilne ja usaldusväärne.

6. kuumtöötlus

Autode käigukastid vajavad nende heade mehaaniliste omaduste tagamiseks karburiseerimist ja kustutamist. Stabiilsed ja töökindlad kuumtöötlemisseadmed on hädavajalikud toodete jaoks, mis pärast kuumtöötlemist enam hammasrataste lihvimisele ei allu. Ettevõte on võtnud kasutusele Saksa Lloydsi pideva karbureerimise ja karastamise tootmisliini, mis on saavutanud rahuldavad kuumtöötlustulemused.

7. lihvimine

Seda kasutatakse peamiselt kuumtöödeldud hammasratta sisemise ava, otsapinna, võlli välisläbimõõdu ja muude osade viimistlemiseks, et parandada mõõtmete täpsust ja vähendada geomeetrilist tolerantsi.

Hammasrataste töötlemine kasutab positsioneerimiseks ja kinnitamiseks sammuringi kinnitust, mis tagab tõhusalt hamba töötlemise täpsuse ja paigalduse võrdlusaluse ning saavutab rahuloleva tootekvaliteedi.

8. viimistlus

Selle eesmärk on kontrollida ja puhastada ülekande ja veotelje hammasrataste osade konarusi ja purse enne kokkupanekut, et kõrvaldada pärast kokkupanekut nendest põhjustatud müra ja ebatavaline müra. Kuulake heli ühe paari sisselülitamise kaudu või jälgige kaasamise hälvet terviklikul testeril. Tootmisettevõtte toodetud jõuülekande korpuse osad hõlmavad siduri korpust, käigukasti korpust ja diferentsiaali korpust. Siduri korpus ja käigukasti korpus on kandvad osad, mis on tavaliselt valmistatud survevalu alumiiniumsulamist spetsiaalse survevalu abil. Kuju on ebakorrapärane ja keeruline. Üldine protsessi voog on vuugipinna freesimine → protsessiaukude ja ühendusavade töötlemine → töötlemata puuravad laagriaugud → peened laagriaugud ja tihvtide avade asukoha määramine → puhastamine → lekkekatse ja tuvastamine.

Hammasrataste lõikeriistade parameetrid ja nõuded

Hammasrattad on pärast karburiseerimist ja kustutamist tugevalt deformeerunud. Eriti suurte hammasrataste puhul on karbureeritud ja summutatud välisringi ja sisemise ava mõõtmete deformatsioon üldiselt väga suur. Karburiseeritud ja karastatud hammasratta välisringi pööramiseks pole aga sobivat tööriista olnud. Karastatud terase tugevaks katkendlikuks treimiseks firmas “Valin superhard” välja töötatud tööriist bn-h20 on parandanud karbureerunud ja karastatud hammasratta välisringi sisemise ava ja otspinna deformatsiooni ning leidnud sobiva katkendlõikuriista. See on teinud ülemaailmse läbimurde vahelduv lõikamine ülikõvade tööriistadega.

Hammasratta karburiseerimise ja summutamise deformatsioon: hammasratta karburiseerimise ja summutamise deformatsioon on peamiselt põhjustatud töötlemisel tekkiva jääkpinge, kuumtöötlemisel tekkiva termilise pinge ja konstruktsioonipinge ning tooriku omakaalu deformatsiooni koosmõjust. Eriti suurte hammasrataste ja hammasrataste puhul suurendavad suured käigurõngad ka deformatsiooni pärast karburiseerimist ja kustutamist tänu nende suurele moodulile, sügavale karburiseerimiskihile, pikale karburiseerimisajale ja omakaalule. Suure hammasratta võlli deformatsiooniseadus: lisaringi välisläbimõõt näitab ilmset kokkutõmbumistrendi, kuid hammasratta võlli hambalaiuse suunas väheneb keskosa ja kaks otsa on veidi laienenud. Hammasratta deformatsiooniseadus: pärast karburiseerimist ja kustutamist paisub suure käigurõnga välisläbimõõt. Kui hamba laius on erinev, on hamba laiuse suund kooniline või vöötrummel.

Hammasratta pööramine pärast karburiseerimist ja kustutamist: käigurõnga karburiseerimis- ja karastusdeformatsiooni saab teatud määral kontrollida ja vähendada, kuid seda ei saa täielikult vältida. Deformatsiooni korrigeerimiseks pärast karburiseerimist ja kustutamist on järgnev lühike jutt teostatavusest trei- ja lõiketööriistad pärast karburiseerimist ja kustutamist.

Välisringi, sisemise ava ja otspinna pööramine pärast karburiseerimist ja karastamine: treimine on lihtsaim viis karbureeritud ja karastatud rõngasratta välisringi ja sisemise ava deformatsiooni korrigeerimiseks. Varem ei suutnud ükski tööriist, sealhulgas välismaised ülikõvad tööriistad, lahendada summutatud hammasratta välisringi tugeva katkendliku lõikamise probleemi. Valin superhard kutsuti läbi viima tööriistade uurimist ja arendust, „Karastatud terase katkendlik lõikamine on alati olnud keeruline probleem, rääkimata umbes HRC60 karastatud terasest ja deformatsioonivaru on suur. Karastatud terase suurel kiirusel pööramisel, kui toorikul on katkendlik lõikamine, lõpetab tööriist karastatud terase lõikamisel töötluse rohkem kui 100 löögiga minutis, mis on suur väljakutse tööriista löögikindlusele. Hiina nugade assotsiatsiooni eksperdid ütlevad nii. Pärast aasta kestnud korduvaid katseid tõi Valin superhard turule tugeva katkevusega karastatud terase treimise superkõva lõikeriista kaubamärki; Pööramiskatse viiakse läbi käigukasti välisringil pärast karburiseerimist ja kustutamist.

Katse silindrilise käigu keeramiseks pärast karburiseerimist ja kustutamist

Suur hammasratas (rõngaskäik) deformeerus pärast karburiseerimist ja kustutamist tõsiselt. Hammasratta hammasratta välisringi deformatsioon oli kuni 2 mm ja karedus oli hrc60-65. Sel ajal oli kliendil raske leida suure läbimõõduga veskit ning töötlusvaru oli suur ning lihvimise efektiivsus liiga madal. Lõpuks keerati karburiseeritud ja kustutatud käik.

Lineaarne lõikekiirus: 50–70 m/min, lõikesügavus: 1,5–2 mm, lõikekaugus: 0,15–0,2 mm/ pööre (kohandatud vastavalt kareduse nõuetele)

Karastatud hammasratta välisringi pööramisel lõpetatakse töötlus korraga. Algset imporditud keraamilist tööriista saab deformatsiooni katkestamiseks töödelda ainult mitu korda. Lisaks on serva kokkuvarisemine tõsine ja tööriista kasutuskulud on väga suured.

Tööriistatesti tulemused: see on löögikindlam kui algne imporditud räninitriidkeraamiline tööriist ja selle kasutusiga on 6 korda pikem kui räninitriidkeraamilisel tööriistal, kui lõikesügavust suurendatakse kolm korda! Lõikeefektiivsust suurendatakse 3 korda (varem oli see kolmekordne lõikamine, kuid nüüd on see ühekordne). Ka tooriku pinnakaredus vastab kasutaja nõudmistele. Kõige väärtuslikum on see, et tööriista lõplikuks rikkevormiks ei ole murettekitav katkine serv, vaid tavaline seljaosa kulumine. See vahelduva treimisega karastatud hammasratta väljalülitamise eksperiment murdis müüdi, et tööstuses ei saa kasutada ülikõvasid tööriistu tugeva vahelduva karastatud terase treimiseks! Lõikeriistade akadeemilistes ringkondades on see tekitanud suure sensatsiooni!

Hammasratta kõvasti keeratava sisemise ava pinnaviimistlus pärast karastamist

Võttes näiteks õlisoonega hammasratta sisemise augu katkendliku lõikamise: proovilõikuriista kasutusiga ulatub üle 8000 meetri ja viimistlus jääb Ra0,8 piiresse; Kui kasutatakse poleerimisservaga ülikõva tööriista, võib karastatud terase viimistlus ulatuda umbes Ra0,4-ni. Ja tööriista eluiga on hea

Hammasratta otspinna töötlemine pärast karburiseerimist ja kustutamist

Tüüpilise "lihvimise asemel treimise" rakendusena on kuupboornitriidtera kasutatud laialdaselt hammasratta otspinna kõvaks keeramiseks pärast kuumutamist. Võrreldes lihvimisega parandab kõva treimine oluliselt töö efektiivsust.

Karbureeritud ja karastatud hammasrataste puhul on nõuded lõikuritele väga kõrged. Esiteks nõuab katkendlik lõikamine tööriista kõrget kõvadust, löögikindlust, sitkust, kulumiskindlust, pinna karedust ja muid tööriista omadusi.

ülevaade:

Treimiseks pärast karburiseerimist ja karastamist ning otspinna treimiseks on populaarseks saanud tavalised keevitatud komposiitkuubilised boornitriidtööriistad. Karburiseeritud ja karastatud suure käigurõnga välisringi ja sisemise ava mõõtmete deformatsiooni korral on aga alati keeruline probleem suure kogusega deformatsiooni välja lülitada. Karastatud terase vahelduv treimine ülikõva bn-h20 kuupmeetri boornitriidtööriistaga Valin on tööriistatööstuses suur edasiminek, mis soodustab „lihvimise asemel treimise“ protsessi laialdast propageerimist hammasrataste tööstuses ning leiab ka Vastus karastatud hammasrataste silindriliste treitööriistade probleemile, mis on olnud hämmeldunud juba aastaid. Samuti on väga oluline lühendada hammasratta tootmistsüklit ja vähendada tootmiskulusid; Bn-h20 seeria lõikurid on tööstuses tuntud tugeva katkendliku treimisega karastatud terase maailmamudelina.