De tandwielasis het belangrijkste ondersteunende en roterende onderdeel in bouwmachines, dat de roterende beweging vantandwielenen andere componenten, en kan koppel en vermogen over een lange afstand overbrengen. Het heeft de voordelen van een hoge transmissie-efficiëntie, een lange levensduur en een compacte structuur. Het is veel gebruikt en is een van de basisonderdelen van de transmissie van bouwmachines geworden. Momenteel, met de snelle ontwikkeling van de binnenlandse economie en de uitbreiding van de infrastructuur, zal er een nieuwe golf van vraag naar bouwmachines ontstaan. De materiaalkeuze van de tandwielas, de manier van warmtebehandeling, de installatie en afstelling van de bewerkingsopstelling, de parameters van het afwikkelproces en de toevoer zijn allemaal zeer belangrijk voor de verwerkingskwaliteit en levensduur van de tandwielas. Dit artikel voert een specifiek onderzoek uit naar de verwerkingstechnologie van de tandwielas in bouwmachines volgens de eigen praktijk en stelt het bijbehorende verbeteringsontwerp voor, dat een sterke technische ondersteuning biedt voor de verbetering van de verwerkingstechnologie van de technische tandwielas.

Analyse van de verwerkingstechnologie vanTandwielasin Bouwmachines

Voor het gemak van het onderzoek selecteert dit artikel de klassieke ingaande tandwielas in bouwmachines, dat wil zeggen de typische getrapte asonderdelen, die bestaan ​​uit splines, omtreksvlakken, boogvlakken, schouders, groeven, ringgroeven, tandwielen en andere verschillende vormen. De samenstelling van geometrische oppervlakken en geometrische entiteiten. De nauwkeurigheidseisen van tandwielassen zijn over het algemeen relatief hoog en de verwerkingsmoeilijkheden zijn relatief groot. Daarom moeten enkele belangrijke schakels in het verwerkingsproces correct worden geselecteerd en geanalyseerd, zoals materialen, evolvente externe splines, referentiepunten, tandprofielbewerking, warmtebehandeling, enz. Om de kwaliteit en verwerkingskosten van de tandwielas te waarborgen, worden hieronder verschillende belangrijke processen in de verwerking van de tandwielas geanalyseerd.

Materiaalkeuze vantandwielas

Tandwielassen in transmissiemachines zijn meestal gemaakt van 45 staal in hoogwaardig koolstofstaal, 40Cr, 20CrMnTi in gelegeerd staal, enz. Over het algemeen voldoet het aan de sterkte-eisen van het materiaal, is de slijtvastheid goed en is de prijs redelijk.

Ruwe bewerkingstechnologie van tandwielas

Vanwege de hoge sterkte-eisen van de tandwielas, kost het gebruik van rondstaal voor directe bewerking veel materiaal en arbeid. Daarom worden smeedstukken meestal als blanks gebruikt, en kan vrijsmeden worden gebruikt voor tandwielassen met grotere afmetingen; matrijssmeedstukken; soms kunnen sommige van de kleinere tandwielen tot een integraal blank met de as worden gemaakt. Tijdens de productie van blanks, als de smeedstuk een vrijsmeedstuk is, moet de bewerking ervan voldoen aan de GB/T15826-norm; als de blank een matrijssmeedstuk is, moet de bewerkingstolerantie voldoen aan de GB/T12362-systeemnorm. Smeedstukken moeten smeedfouten zoals onregelmatige korrels, scheuren en barsten voorkomen en moeten worden getest volgens de relevante nationale normen voor de beoordeling van smeedstukken.

Voorgloeibehandeling en ruwdraaiproces van plaatdelen

De blanks met veel tandwielassen zijn meestal gemaakt van hoogwaardig koolstofconstructiestaal en gelegeerd staal. Om de hardheid van het materiaal te verhogen en de verwerking te vergemakkelijken, wordt een normaliserende warmtebehandeling toegepast. Dit proces omvat: normaliseren, temperatuur 960 °C, luchtkoeling en een hardheid van HB170-207. Een normaliserende warmtebehandeling kan ook leiden tot verfijning van de smeedkorrels, een uniforme kristalstructuur en het elimineren van smeedspanning, wat de basis legt voor de daaropvolgende warmtebehandeling.

Het hoofddoel van voordraaien is het snijden van de bewerkingstolerantie op het oppervlak van de werkstukplaat. De bewerkingsvolgorde van het hoofdoppervlak is afhankelijk van de gekozen positioneringsreferentie. De eigenschappen van de tandwielasonderdelen zelf en de nauwkeurigheidseisen van elk oppervlak worden beïnvloed door de positioneringsreferentie. De tandwielasonderdelen gebruiken meestal de as als positioneringsreferentie, zodat de referentie kan worden geünificeerd en samenvalt met de ontwerpreferentie. In de daadwerkelijke productie wordt de buitenste cirkel gebruikt als de ruwe positioneringsreferentie, de bovenste gaten aan beide uiteinden van de tandwielas worden gebruikt als de positioneringsnauwkeurigheidsreferentie en de fout wordt beperkt tot 1/3 tot 1/5 van de maatafwijking.

Na de voorbereidende warmtebehandeling wordt het werkstuk aan beide uiteinden gedraaid of gefreesd (uitgelijnd volgens de lijn), en vervolgens worden de middelste gaten aan beide uiteinden gemarkeerd, en de middelste gaten aan beide uiteinden geboord, waarna de buitenste cirkel ruw kan worden bewerkt.

Bewerkingstechnologie voor het afwerken van de buitencirkel

Het proces van fijndraaien verloopt als volgt: de buitenste cirkel wordt fijngedraaid op basis van de bovenste gaten aan beide uiteinden van de tandwielas. In het productieproces zelf worden de tandwielassen in batches geproduceerd. Om de verwerkingsefficiëntie en -kwaliteit van de tandwielassen te verbeteren, wordt meestal CNC-draaien toegepast. Zo kan de verwerkingskwaliteit van alle werkstukken via het programma worden aangestuurd en tegelijkertijd de efficiëntie van de batchverwerking worden gegarandeerd.

De afgewerkte onderdelen kunnen worden afgeschrikt en getemperd volgens de werkomgeving en technische vereisten van het onderdeel. Dit kan de basis vormen voor de daaropvolgende oppervlakteafschrikking en oppervlaktenitrering, en de vervorming door de oppervlaktebehandeling verminderen. Als het ontwerp geen afschrik- en ontlaatbehandeling vereist, kan het direct worden verwerkt in het vertandingsproces.

Bewerkingstechnologie van tandwielas-tand en spiebaan

Voor het transmissiesysteem van bouwmachines zijn tandwielen en spiebanen de belangrijkste componenten voor de overbrenging van vermogen en koppel en vereisen ze een hoge precisie. Tandwielen gebruiken meestal precisiegraad 7-9. Voor tandwielen met precisiegraad 9 kunnen zowel tandwielfreesfrezen als tandwielvormfrezen voldoen aan de eisen van tandwielen, maar de bewerkingsnauwkeurigheid van tandwielfreesfrezen is aanzienlijk hoger dan die van tandwielvormfrezen, en hetzelfde geldt voor de efficiëntie; tandwielen die precisiegraad 8 vereisen, kunnen eerst worden gefreesd of geschaafd en vervolgens worden bewerkt met spantvertanding; voor tandwielen met hoge precisiegraad 7 moeten verschillende bewerkingstechnieken worden gebruikt, afhankelijk van de batchgrootte. Als het een kleine batch of een enkel stuk betreft, kan het worden bewerkt door middel van freesfrezen (groeven), vervolgens door middel van hoogfrequente inductieverhitting en -afschrikken en andere oppervlaktebehandelingsmethoden, en ten slotte door middel van slijpen om aan de precisie-eisen te voldoen; als het een grootschalige bewerking betreft, eerst freesfrezen en vervolgens schaven, en vervolgens hoogfrequente inductieverhitting en -afschrikken, en ten slotte honen. Tandwielen met afschrikvereisten moeten worden bewerkt op een niveau dat hoger is dan de in de tekeningen vereiste bewerkingsnauwkeurigheid.

De spiebanen van de tandwielas zijn er over het algemeen in twee typen: rechthoekige spiebanen en evolvente spiebanen. Voor spiebanen met hoge precisie-eisen worden roltanden en slijptanden gebruikt. Evolvente spiebanen worden momenteel het meest gebruikt in bouwmachines, met een drukhoek van 30°. De verwerkingstechnologie voor grote spiebanen van tandwielassen is echter omslachtig en vereist een speciale freesmachine; voor kleine series is de bewerking mogelijk. De indexeerplaat wordt bewerkt door een speciale technicus met een freesmachine.

Discussie over het carbureren van tandoppervlakken of belangrijke oppervlakteblustechnologie

Het oppervlak van de tandwielas en het oppervlak van de belangrijke asdiameter vereisen doorgaans een oppervlaktebehandeling. Deze methoden omvatten carbureren en oppervlakteafschrikken. Oppervlakteverharding en -afschrikken hebben tot doel het asoppervlak een hogere hardheid en slijtvastheid te geven. Vanwege de sterkte, taaiheid en plasticiteit hebben spiebanen, tanden, groeven, enz. doorgaans geen oppervlaktebehandeling nodig, maar verdere bewerking. Breng daarom verf aan vóór het carbureren of oppervlakteafschrikken. Tik na de oppervlaktebehandeling lichtjes op de as en laat deze vervolgens los. Bij het afschrikken moet rekening worden gehouden met de invloed van factoren zoals temperatuurregeling, koelsnelheid, koelmedium, enz. Controleer na het afschrikken of de as gebogen of vervormd is. Als de vervorming groot is, moet de as worden ontlast en opnieuw worden geplaatst om te vervormen.

Analyse van het slijpen van centergaten en andere belangrijke oppervlakteafwerkingsprocessen

Nadat de tandwielas een oppervlaktebehandeling heeft ondergaan, is het noodzakelijk om de bovenste gaten aan beide uiteinden te slijpen en het geslepen oppervlak als referentie te gebruiken voor het slijpen van andere belangrijke buitenoppervlakken en kopvlakken. Gebruik op dezelfde manier de bovenste gaten aan beide uiteinden als referentie en werk de belangrijke oppervlakken nabij de groef af totdat aan de tekeningvereisten is voldaan.

Analyse van het afwerkingsproces van het tandoppervlak

Bij de afwerking van het tandoppervlak worden ook de bovenste gaten aan beide uiteinden als afwerkreferentie gebruikt en worden het tandoppervlak en andere onderdelen geslepen totdat uiteindelijk aan de nauwkeurigheidseisen wordt voldaan.

In het algemeen is de bewerkingsroute van tandwielassen van bouwmachines: stansen, smeden, normaliseren, voordraaien, fijndraaien, groffrezen, fijnfrezen, frezen, spiebaan ontbramen, vlakafschrikken of opkolen, centraal gat slijpen, belangrijk buitenoppervlak en kopvlak slijpen. De slijpproducten van het belangrijke buitenoppervlak in de buurt van de draaigroef worden gecontroleerd en opgeslagen.

Na een samenvatting van de praktijk zijn de huidige procesroute en procesvereisten voor de tandwielas zoals hierboven weergegeven. Met de ontwikkeling van de moderne industrie blijven echter nieuwe processen en technologieën ontstaan ​​en worden deze toegepast, en worden de oude processen continu verbeterd en geïmplementeerd. Ook de verwerkingstechnologie verandert voortdurend.

tot slot

De verwerkingstechnologie van de tandwielas heeft een grote invloed op de kwaliteit ervan. De voorbereiding van elke tandwielastechnologie is zeer belangrijk voor de positie ervan in het product, de functie ervan en de positie van de bijbehorende onderdelen. Om de verwerkingskwaliteit van de tandwielas te waarborgen, moet daarom een ​​optimale verwerkingstechnologie worden ontwikkeld. Op basis van de daadwerkelijke productie-ervaring bevat dit artikel een specifieke analyse van de verwerkingstechnologie van de tandwielas. Door een gedetailleerde bespreking van de selectie van verwerkingsmaterialen, oppervlaktebehandeling, warmtebehandeling en snijverwerkingstechnologie van de tandwielas, vat het de productiepraktijk samen om de verwerkingskwaliteit en bewerking van de tandwielas te waarborgen. De optimale verwerkingstechnologie, onder de voorwaarde van efficiëntie, biedt belangrijke technische ondersteuning voor de verwerking van tandwielassen en biedt tevens een goede referentie voor de verwerking van andere vergelijkbare producten.