Tandwielbewerkingsproces, snijparameters en gereedschapsvereisten als het tandwiel te hard is om te draaien en de bewerkingsefficiëntie moet worden verbeterd

Versnelling is het belangrijkste basistransmissie-element in de auto-industrie. Normaal gesproken heeft elke auto 18 tot 30 tanden. De kwaliteit van de uitrusting heeft rechtstreeks invloed op het geluid, de stabiliteit en de levensduur van de auto. Werktuigmachines voor tandwielverwerking zijn een complex werktuigmachinesysteem en een sleuteluitrusting in de auto-industrie. De automobielproductiemachten van de wereld, zoals de Verenigde Staten, Duitsland en Japan, zijn ook productiemachten voor tandwielverwerkingswerktuigmachines. Volgens statistieken wordt meer dan 80% van de auto-onderdelen in China verwerkt door binnenlandse apparatuur voor het maken van tandwielen. Tegelijkertijd verbruikt de auto-industrie meer dan 60% van de gereedschapswerktuigen voor de tandwielverwerking, en de auto-industrie zal altijd het grootste deel van het verbruik van werktuigmachines blijven uitmaken.

Tandwielverwerkingstechnologie

1. Gieten en blanco maken

Heet smeden is nog steeds een veelgebruikt blanco gietproces voor onderdelen van auto-onderdelen. De afgelopen jaren is de kruiswigwalstechnologie op grote schaal gepromoot bij het bewerken van assen. Deze technologie is vooral geschikt voor het maken van knuppels voor complexe deurschachten. Het heeft niet alleen een hoge precisie en een kleine bewerkingstoeslag, maar heeft ook een hoge productie-efficiëntie.

2. normaliseren

Het doel van dit proces is het verkrijgen van de hardheid die geschikt is voor het daaropvolgende versnijden van de tandwielen en het voorbereiden van de microstructuur voor de ultieme warmtebehandeling, om zo de vervorming door de warmtebehandeling effectief te verminderen. Het materiaal van het gebruikte tandwielstaal is doorgaans 20CrMnTi. Vanwege de grote invloed van personeel, apparatuur en omgeving zijn de koelsnelheid en koeluniformiteit van het werkstuk moeilijk te controleren, wat resulteert in een grote hardheidsspreiding en een ongelijkmatige metallografische structuur, die rechtstreeks van invloed zijn op het metaalsnijden en de uiteindelijke warmtebehandeling, wat resulteert in grote en onregelmatige thermische vervorming en oncontroleerbare onderdeelkwaliteit. Daarom wordt een isotherm normalisatieproces toegepast. De praktijk heeft bewezen dat isotherme normalisatie de nadelen van algemene normalisatie effectief kan veranderen, en dat de productkwaliteit stabiel en betrouwbaar is.

3. draaien

Om te voldoen aan de positioneringseisen van de uiterst nauwkeurige tandwielverwerking, worden de onbewerkte tandwielen allemaal verwerkt door CNC-draaibanken, die mechanisch worden vastgeklemd zonder het draaigereedschap opnieuw te slijpen. De verwerking van de gatdiameter, het eindvlak en de buitendiameter wordt synchroon voltooid onder eenmalige klemming, wat niet alleen de verticale vereisten van het binnengat en het eindvlak waarborgt, maar ook de kleine spreiding van massatandwielplano's garandeert. Zo wordt de nauwkeurigheid van het onbewerkte tandwiel verbeterd en wordt de bewerkingskwaliteit van de daaropvolgende tandwielen gewaarborgd. Bovendien vermindert het hoge rendement van NC-draaibankbewerking ook het aantal apparatuur aanzienlijk en is het een goede economie.

4. hobbing en tandwielvorming

Gewone tandwielfreesmachines en tandwielvormers worden nog steeds veel gebruikt voor de bewerking van tandwielen. Hoewel het gemakkelijk aan te passen en te onderhouden is, is de productie-efficiëntie laag. Als een grote capaciteit wordt gerealiseerd, moeten er meerdere machines tegelijkertijd worden geproduceerd. Met de ontwikkeling van de coatingtechnologie is het erg handig om kookplaten en plunjers na het slijpen opnieuw te coaten. De levensduur van gecoate gereedschappen kan aanzienlijk worden verbeterd, doorgaans met meer dan 90%, waardoor het aantal gereedschapswissels en de slijptijd effectief wordt verminderd, met aanzienlijke voordelen.

5. scheren

De technologie voor het scheren van radiale tandwielen wordt veel gebruikt in de massaproductie van tandwielen voor auto's vanwege het hoge rendement en de gemakkelijke realisatie van de wijzigingsvereisten van het ontworpen tandprofiel en de tandrichting. Sinds het bedrijf in 1995 de speciale radiale tandwielscheermachine van een Italiaans bedrijf kocht voor technische transformatie, is het volwassen geworden in de toepassing van deze technologie en is de verwerkingskwaliteit stabiel en betrouwbaar.

6. warmtebehandeling

Tandwielen voor auto's moeten worden gecarboneerd en geblust om hun goede mechanische eigenschappen te garanderen. Stabiele en betrouwbare warmtebehandelingsapparatuur is essentieel voor producten die na de warmtebehandeling niet langer onderhevig zijn aan tandwielslijpen. Het bedrijf heeft de productielijn voor continu carboneren en afschrikken van German Lloyd's geïntroduceerd, die bevredigende resultaten op het gebied van de warmtebehandeling heeft opgeleverd.

7. slijpen

Het wordt voornamelijk gebruikt voor het afwerken van het warmtebehandelde binnengat van het tandwiel, het eindvlak, de buitendiameter van de as en andere onderdelen om de maatnauwkeurigheid te verbeteren en de geometrische tolerantie te verminderen.

De tandwielverwerking maakt gebruik van een steekcirkelbevestiging voor positionering en klemming, wat effectief de bewerkingsnauwkeurigheid van de tand en de installatiereferentie kan garanderen en de tevreden productkwaliteit kan verkrijgen.

8. afwerking

Dit is bedoeld om vóór de montage de oneffenheden en bramen op de tandwielonderdelen van de transmissie en de aandrijfas te controleren en schoon te maken, om zo het geluid en het abnormale geluid dat hierdoor na de montage wordt veroorzaakt te elimineren. Luister naar geluid via de betrokkenheid van één paar of observeer de betrokkenheidsafwijking op de uitgebreide tester. De door het productiebedrijf geproduceerde transmissiehuisonderdelen omvatten het koppelingshuis, het transmissiehuis en het differentieelhuis. Het koppelingshuis en het transmissiehuis zijn dragende onderdelen, die doorgaans door middel van speciaal spuitgieten zijn vervaardigd uit een spuitgietaluminiumlegering. De vorm is onregelmatig en complex. De algemene processtroom bestaat uit het frezen van het verbindingsoppervlak → het bewerken van procesgaten en verbindingsgaten → voorbewerken van lagergaten → fijnkotteren van lagergaten en lokaliseren van pengaten → reinigen → lektest en detectie.

Parameters en vereisten voor tandwielsnijgereedschappen

Tandwielen worden ernstig vervormd na het carbureren en blussen. Vooral bij grote tandwielen is de dimensionale vervorming van de gecarboneerde en gedoofde buitenste cirkel en het binnenste gat over het algemeen erg groot. Voor het draaien van de buitencirkel van gecarbureerde en afgeschrikte tandwielen bestond echter geen geschikt gereedschap. Het bn-h20-gereedschap ontwikkeld door "Valin superhard" voor krachtig intermitterend draaien van gehard staal heeft de vervorming van het binnenste gat en het eindvlak van de gecarboneerde en gedoofde tandwielen gecorrigeerd en een geschikt intermitterend snijgereedschap gevonden. Het heeft een wereldwijde doorbraak gemaakt in op het gebied van intermitterend zagen met superhard gereedschap.

Tandwielcarbureren en afschrikvervorming: tandwielcarbureren en afschrikvervorming wordt voornamelijk veroorzaakt door de gecombineerde werking van de restspanning die wordt gegenereerd tijdens de bewerking, de thermische spanning en structurele spanning die wordt gegenereerd tijdens de warmtebehandeling, en de vervorming van het eigen gewicht van het werkstuk. Vooral voor grote tandwielen en tandwielen zullen grote tandwielringen ook de vervorming na het opkolen en afschrikken vergroten vanwege hun grote modulus, diepe opkolingslaag, lange opkolingstijd en eigen gewicht. Vervormingswet van grote tandwielas: de buitendiameter van de addendumcirkel vertoont een duidelijke krimptrend, maar in de richting van de tandbreedte van een tandwielas wordt het midden verkleind en zijn de twee uiteinden enigszins uitgezet. Vervormingswet van de tandwielring: na het carbureren en blussen zal de buitendiameter van de grote tandwielring opzwellen. Wanneer de tandbreedte anders is, zal de richting van de tandbreedte conisch of tailletrommel zijn.

Tandwielen draaien na het carbureren en afschrikken: de vervorming van de tandwielring bij het carbureren en afschrikken kan tot op zekere hoogte worden gecontroleerd en verminderd, maar kan niet volledig worden vermeden. Voor de vervormingscorrectie na het carbureren en afschrikken volgt het volgende een korte uiteenzetting over de haalbaarheid van draai- en snijgereedschappen na het carboneren en blussen.

Draaien van de buitenste cirkel, het binnenste gat en het eindvlak na het carbureren en afschrikken: draaien is de eenvoudigste manier om de vervorming van de buitenste cirkel en het binnenste gat van het gecarboneerde en afgeschrikte ringtandwiel te corrigeren. Voorheen kon elk gereedschap, inclusief buitenlandse superhardgereedschappen, het probleem van het sterk intermitterend doorsnijden van de buitenste cirkel van het uitgedoofde tandwiel niet oplossen. Valin superhard werd uitgenodigd om gereedschapsonderzoek en -ontwikkeling uit te voeren: “Intermitterend snijden van gehard staal is altijd een moeilijk probleem geweest, om nog maar te zwijgen van het geharde staal van ongeveer HRC60, en de vervormingstolerantie is groot. Bij het draaien van het geharde staal op hoge snelheid en als het werkstuk intermitterend snijdt, zal het gereedschap de bewerking voltooien met meer dan 100 schokken per minuut bij het snijden van het geharde staal, wat een grote uitdaging is voor de slagvastheid van het gereedschap.” Experts van de Chinese mesvereniging zeggen het. Na een jaar van herhaalde tests heeft Valin superhard het merk superhard snijgereedschap voor het draaien van gehard staal met sterke discontinuïteit geïntroduceerd; Het draaiexperiment wordt uitgevoerd op de buitenste cirkel van het tandwiel na het carboneren en blussen.

Experimenteer met het draaien van cilindrische tandwielen na het carbureren en blussen

Het grote tandwiel (ringtandwiel) was ernstig vervormd na het opkolen en afschrikken. De vervorming van de buitenste cirkel van het tandwiel was maximaal 2 mm en de hardheid na afschrikken was hrc60-65. In die tijd was het voor de klant moeilijk om een ​​slijpmachine met een grote diameter te vinden, de bewerkingstoeslag was groot en de maalefficiëntie was te laag. Ten slotte werd het gecarbureerde en gedoofde tandwiel gedraaid.

Lineaire snijsnelheid: 50–70 m/min, snijdiepte: 1,5–2 mm, snijafstand: 0,15-0,2 mm/omwenteling (aangepast aan de ruwheidsvereisten)

Bij het draaien van de uitgedoofde tandwielcirkel is de bewerking in één keer voltooid. Het originele geïmporteerde keramische gereedschap kan slechts vele malen worden verwerkt om de vervorming af te snijden. Bovendien is het inzakken van de randen ernstig en zijn de gebruikskosten van het gereedschap zeer hoog.

Resultaten van gereedschapstests: het is slagvaster dan het originele geïmporteerde keramische gereedschap van siliciumnitride, en de levensduur is 6 keer die van keramiek van siliciumnitride wanneer de snijdiepte drie keer wordt vergroot! De snij-efficiëntie wordt 3 keer verhoogd (vroeger was het drie keer snijden, maar nu is het in één keer voltooid). Ook de oppervlakteruwheid van het werkstuk voldoet aan de eisen van de gebruiker. Het meest waardevolle is dat de uiteindelijke vorm van falen van het gereedschap niet de zorgwekkende gebroken rand is, maar de normale slijtage aan de achterkant. Dit intermitterend draaiende, uitgedoofde tandwiel-excircle-experiment doorbrak de mythe dat superhard gereedschap in de industrie niet kan worden gebruikt voor sterk intermitterend draaien van gehard staal! Het heeft een grote sensatie veroorzaakt in de academische kringen van snijgereedschappen!

Oppervlakteafwerking van het harddraaiende binnengat van het tandwiel na het blussen

Als voorbeeld wordt het intermitterend snijden van het binnengat van het tandwiel met oliegroef genomen: de levensduur van het proefsnijgereedschap bedraagt ​​meer dan 8000 meter en de afwerking ligt binnen Ra0,8; Als het superhard gereedschap met polijstrand wordt gebruikt, kan de draaiafwerking van gehard staal ongeveer Ra0,4 bereiken. En er kan een goede standtijd worden verkregen

Bewerking van het eindvlak van het tandwiel na het carbureren en blussen

Als typische toepassing van “draaien in plaats van slijpen” wordt het kubieke boornitrideblad op grote schaal gebruikt in de productiepraktijk van het hard draaien van het tandwieluiteinde na verhitting. Vergeleken met slijpen verbetert hard draaien de werkefficiëntie aanzienlijk.

Voor gecarbureerde en gedoofde tandwielen zijn de eisen aan frezen zeer hoog. Ten eerste vereist intermitterend snijden een hoge hardheid, slagvastheid, taaiheid, slijtvastheid, oppervlakteruwheid en andere eigenschappen van het gereedschap.

overzicht:

Voor het draaien na het carbureren en afschrikken en voor het draaien van eindvlakken zijn gewone gelaste kubieke boornitride-gereedschappen van composiet populair geworden. Voor de dimensionale vervorming van de buitenste cirkel en het binnenste gat van de gecarboneerde en afgeschrikte grote tandwielring is het echter altijd een moeilijk probleem om de vervorming met een grote mate uit te schakelen. Het intermitterend draaien van afgeschrikt staal met Valin superhard bn-h20 kubisch boornitride gereedschap is een grote vooruitgang in de gereedschapsindustrie, wat bevorderlijk is voor de brede promotie van het “draaien in plaats van slijpen” proces in de tandwielindustrie, en vindt ook de antwoord op het probleem van cilindrische draaigereedschappen met geharde tandwielen dat al vele jaren verbijsterd is. Het is ook van groot belang om de productiecyclus van tandwielringen te verkorten en de productiekosten te verlagen; Bn-h20-serie frezen staan ​​bekend als het wereldmodel van sterk intermitterend draaiend gehard staal in de industrie.