Procesul de prelucrare a roților dințate, parametrii de așchiere și cerințele de scule dacă roata dințată este prea dură pentru a fi strunjită și eficiența prelucrării trebuie îmbunătățită

Angrenajul este principalul element de transmisie de bază în industria auto. De obicei, fiecare automobil are 18~30 de dinți. Calitatea angrenajului afectează în mod direct zgomotul, stabilitatea și durata de viață a automobilului. Mașina-uneltă de prelucrare a angrenajelor este un sistem complex de mașini-unelte și un echipament cheie în industria auto. Puterile producătoare de automobile din lume, cum ar fi Statele Unite, Germania și Japonia, sunt, de asemenea, puteri producătoare de mașini-unelte de prelucrare a angrenajelor. Conform statisticilor, peste 80% din angrenajele auto din China sunt prelucrate de echipamente autohtone de fabricare a angrenajelor. În același timp, industria auto consumă peste 60% din mașinile-unelte de prelucrare a angrenajelor, iar industria auto va fi întotdeauna principalul consumator de mașini-unelte.

Tehnologia de prelucrare a angrenajelor

1. turnare și confecționare semifabricată

Forjarea la cald este încă un proces de turnare brută utilizat pe scară largă pentru piesele de transmisie auto. În ultimii ani, tehnologia de laminare cu pană transversală a fost promovată pe scară largă în prelucrarea arborilor. Această tehnologie este potrivită în special pentru fabricarea de șagle pentru arbori de uși complecși. Nu numai că are o precizie ridicată, o adaos mic de prelucrare ulterioară, dar are și o eficiență ridicată a producției.

2. normalizare

Scopul acestui proces este de a obține duritatea adecvată pentru tăierea ulterioară a roților dințate și de a pregăti microstructura pentru tratamentul termic final, astfel încât să se reducă eficient deformarea cauzată de tratamentul termic. Materialul din care este fabricat oțelul pentru roți dințate este de obicei 20CrMnTi. Datorită influenței mari a personalului, echipamentelor și mediului înconjurător, viteza de răcire și uniformitatea răcirii piesei de prelucrat sunt dificil de controlat, ceea ce duce la o dispersie mare a durității și o structură metalografică inegală, care afectează direct tăierea metalului și tratamentul termic final, rezultând o deformare termică mare și neregulată și o calitate incontrolabilă a piesei. Prin urmare, se adoptă procesul de normalizare izotermă. Practica a dovedit că normalizarea izotermă poate schimba eficient dezavantajele normalizării generale, iar calitatea produsului este stabilă și fiabilă.

3. cotitură

Pentru a îndeplini cerințele de poziționare ale prelucrării angrenajelor de înaltă precizie, semifabricatele sunt toate prelucrate de strunguri CNC, care sunt fixate mecanic fără a rectifica din nou sculele de strunjire. Prelucrarea diametrului găurii, a feței frontale și a diametrului exterior se realizează sincron, printr-o singură fixare, ceea ce nu numai că asigură cerințele de verticalitate ale găurii interioare și ale feței frontale, dar asigură și o dispersie mică a masei semifabricatelor. Astfel, precizia semifabricatului este îmbunătățită și se asigură calitatea prelucrării angrenajelor ulterioare. În plus, eficiența ridicată a prelucrării la strungul NC reduce considerabil numărul de echipamente și are o bună rentabilitate.

4. frezarea cu freză și modelarea angrenajelor

Mașinile obișnuite de prelucrat cu freză și mașinile de profilat roți dințate sunt încă utilizate pe scară largă pentru prelucrarea roților dințate. Deși este convenabil de reglat și întreținut, eficiența producției este scăzută. Dacă se finalizează o capacitate mare, este nevoie să se producă mai multe mașini simultan. Odată cu dezvoltarea tehnologiei de acoperire, este foarte convenabil să se reacopere frezele și pistonul după rectificare. Durata de viață a sculelor acoperite poate fi îmbunătățită semnificativ, în general cu peste 90%, reducând eficient numărul de schimbări ale sculelor și timpul de rectificare, cu beneficii semnificative.

5. bărbieritul

Tehnologia de răzuire radială a angrenajelor este utilizată pe scară largă în producția de angrenaje auto în masă datorită eficienței sale ridicate și realizării ușoare a cerințelor de modificare a profilului dintelui proiectat și a direcției dintelui. De când compania a achiziționat mașina specială de răzuire radială a angrenajelor de la o companie italiană pentru transformare tehnică în 1995, a dezvoltat o tehnologie avansată, iar calitatea procesării este stabilă și fiabilă.

6. tratament termic

Angrenajele auto necesită carburare și călire pentru a le asigura proprietăți mecanice bune. Echipamentele de tratament termic stabile și fiabile sunt esențiale pentru produsele care nu mai sunt supuse șlefuirii angrenajelor după tratamentul termic. Compania a introdus linia de producție continuă de carburare și călire a companiei germane Lloyd's, care a obținut rezultate satisfăcătoare la tratamentul termic.

7. măcinare

Se utilizează în principal pentru finisarea orificiului interior al angrenajului tratat termic, a feței frontale, a diametrului exterior al arborelui și a altor piese pentru a îmbunătăți precizia dimensională și a reduce toleranța geometrică.

Prelucrarea angrenajelor adoptă un dispozitiv de fixare a cercului de pas pentru poziționare și fixare, ceea ce poate asigura eficient precizia de prelucrare a dintelui și referința de instalare, obținând o calitate satisfăcătoare a produsului.

8. finisare

Aceasta verificare are rolul de a verifica și curăța denivelările și bavurile de pe piesele angrenajelor ale transmisiei și punții motoare înainte de asamblare, pentru a elimina zgomotul și zgomotul anormal cauzate de acestea după asamblare. Ascultați sunetul prin cuplarea unei singure perechi sau observați abaterea de la cuplare pe un tester complet. Piesele carcasei transmisiei produse de compania producătoare includ carcasa ambreiajului, carcasa transmisiei și carcasa diferențialului. Carcasa ambreiajului și carcasa transmisiei sunt piese portante, care sunt în general fabricate din aliaj de aluminiu turnat sub presiune printr-o turnare specială sub presiune. Forma este neregulată și complexă. Fluxul general al procesului constă în frezarea suprafeței îmbinării → prelucrarea găurilor de proces și a găurilor de conectare → găurire grosieră a găurilor de lagăr → găurire fină a găurilor de lagăr și găuri de localizare a știfturilor → curățare → test și detectare a scurgerilor.

Parametrii și cerințele sculelor de prelucrare a roților dințate

Angrenajele sunt sever deformate după carburare și călire. În special pentru angrenajele mari, deformarea dimensională a cercului exterior și a găurii interioare carburate și călite este în general foarte mare. Cu toate acestea, pentru strunjirea cercului exterior al angrenajelor carburate și călite, nu a existat până acum o sculă adecvată. Scula bn-h20 dezvoltată de „Valin superhard” pentru strunjirea intermitentă puternică a oțelului călit a corectat deformarea găurii interioare și a feței frontale a cercului exterior al angrenajelor carburate și călite și a găsit o sculă de tăiere intermitentă adecvată, realizând un progres mondial în domeniul tăierii intermitente cu scule superdure.

Deformarea la carburare și călire a angrenajelor: deformarea la carburare și călire a angrenajelor este cauzată în principal de acțiunea combinată a tensiunii reziduale generate în timpul prelucrării, a tensiunii termice și a tensiunii structurale generate în timpul tratamentului termic și a deformării piesei de prelucrat prin greutatea proprie. În special pentru inelele și roțile dințate mari, inelele dințate mari vor crește, de asemenea, deformarea după carburare și călire datorită modulului lor mare, stratului de carburare adânc, timpului lung de carburare și greutății proprii. Legea de deformare a arborelui dințat mare: diametrul exterior al cercului adițional prezintă o tendință evidentă de contracție, dar în direcția lățimii dintelui unui arbore dințat, mijlocul se reduce, iar cele două capete sunt ușor extinse. Legea de deformare a inelului dințat: După carburare și călire, diametrul exterior al inelului dințat mare se va umfla. Când lățimea dintelui este diferită, direcția lățimii dintelui va fi conică sau tambur central.

Strunjirea angrenajelor după carburare și călire: deformarea inelului de angrenaj la carburare și călire poate fi controlată și redusă într-o anumită măsură, dar nu poate fi evitată complet. Pentru corectarea deformării după carburare și călire, în continuare este o scurtă prezentare a fezabilității sculelor de strunjire și așchiere după carburare și călire.

Strunjirea cercului exterior, a găurii interioare și a feței frontale după carburare și călire: strunjirea este cea mai simplă metodă de a corecta deformarea cercului exterior și a găurii interioare a coroanei dințate carburate și călite. Anterior, nicio unealtă, inclusiv sculele superdure străine, nu putea rezolva problema tăierii intermitente puternice a cercului exterior al roții dințate călite. Valin superhard a fost invitată să efectueze cercetare și dezvoltare de scule: „Tăierea intermitentă a oțelului călit a fost întotdeauna o problemă dificilă, ca să nu mai vorbim de oțelul călit de aproximativ HRC60, iar adaosul de deformare este mare. La strunjirea oțelului călit la viteză mare, dacă piesa de prelucrat are o tăiere intermitentă, scula va finaliza prelucrarea cu peste 100 de șocuri pe minut la tăierea oțelului călit, ceea ce reprezintă o mare provocare pentru rezistența la impact a sculei.” Experții Asociației Chineze a Cuțitelor spun acest lucru. După un an de teste repetate, Valin superhard a introdus marca de scule de tăiere superdure pentru strunjirea oțelului călit cu discontinuitate puternică; Experimentul de strunjire se efectuează pe cercul exterior al roții dințate după carburare și călire.

Experiment privind strunjirea angrenajelor cilindrice după carburare și călire

Roata dințată mare (corona dințată) a fost deformată serios după carburare și călire. Deformarea cercului exterior al coroanei dințate a fost de până la 2 mm, iar duritatea după călire a fost de HRC60-65. La acea vreme, era dificil pentru client să găsească o rectificatoare cu diametru mare, iar adaosul de prelucrare era mare, iar eficiența de rectificare era prea scăzută. În cele din urmă, roata dințată carburată și călită a fost strunjită.

Viteză liniară de tăiere: 50–70 m/min, adâncime de tăiere: 1,5–2 mm, distanță de tăiere: 0,15-0,2 mm/rotație (ajustată în funcție de cerințele de rugozitate)

La strunjirea cercului de roți dințate călite, prelucrarea se realizează dintr-o dată. Scula ceramică importată originală poate fi prelucrată doar de mai multe ori pentru a elimina deformarea. În plus, prăbușirea muchiei este semnificativă, iar costul de utilizare al sculei este foarte ridicat.

Rezultatele testelor sculei: este mai rezistentă la impact decât scula ceramică originală din nitrură de siliciu importată, iar durata sa de viață este de 6 ori mai mare decât cea a sculei ceramice din nitrură de siliciu atunci când adâncimea de așchiere este mărită de trei ori! Eficiența de așchiere este crescută de 3 ori (înainte era de trei ori mai mare, dar acum este finalizată cu o singură așchiere). Rugozitatea suprafeței piesei de prelucrat îndeplinește, de asemenea, cerințele utilizatorului. Cel mai valoros lucru este că forma finală de defectare a sculei nu este muchia ruptă îngrijorătoare, ci uzura normală a feței posterioare. Acest experiment cu excerc de roți dințate călite prin strunjire intermitentă a spulberat mitul conform căruia sculele superdure din industrie nu pot fi utilizate pentru oțel călit puternic prin strunjire intermitentă! A provocat o mare senzație în cercurile academice ale sculelor așchietoare!

Finisajul suprafeței găurii interioare de strunjire dură a roții dințate după călire

Luând ca exemplu tăierea intermitentă a găurii interioare a angrenajului cu canelură de ulei: durata de viață a sculei de șlefuire de probă ajunge la peste 8000 de metri, iar finisajul este în limita a Ra0,8; dacă se utilizează o sculă superdură cu muchie de lustruire, finisajul de strunjire al oțelului călit poate ajunge la aproximativ Ra0,4. Se poate obține o durată de viață bună a sculei.

Prelucrarea feței frontale a roții dințate după carburare și călire

Ca o aplicație tipică a „strunjirii în loc de rectificare”, lama de nitrură de bor cubică a fost utilizată pe scară largă în practica de producție a strunjirii dure a fețelor frontale ale angrenajelor după încălzire. Comparativ cu rectificarea, strunjirea dură îmbunătățește considerabil eficiența lucrului.

Pentru angrenajele carburate și călite, cerințele pentru freze sunt foarte ridicate. În primul rând, tăierea intermitentă necesită duritate ridicată, rezistență la impact, tenacitate, rezistență la uzură, rugozitate a suprafeței și alte proprietăți ale sculei.

prezentare generală:

Pentru strunjirea după carburare și călire și pentru strunjirea frontală, s-au popularizat sculele obișnuite din nitrură de bor cubică compozită sudată. Cu toate acestea, pentru deformarea dimensională a cercului exterior și a găurii interioare a inelului de angrenaj mare carburat și călit, este întotdeauna o problemă dificilă de a opri deformarea într-o măsură mare. Strunjirea intermitentă a oțelului călit cu sculele Valin superhard din nitrură de bor cubică bn-h20 reprezintă un progres major în industria sculelor, ceea ce conduce la promovarea pe scară largă a procesului de „strunjire în loc de rectificare” în industria angrenajelor și, de asemenea, găsește răspunsul la problema sculelor de strunjire cilindrică a angrenajelor călite, care a fost perplexă de mulți ani. De asemenea, este de mare importanță scurtarea ciclului de fabricație al inelului de angrenaj și reducerea costurilor de producție; frezele din seria Bn-h20 sunt cunoscute ca modelul mondial de oțel călit puternic cu strunjire intermitentă în industrie.