Διαδικασία μηχανικής κατεργασίας γραναζιών, παράμετροι κοπής και απαιτήσεις εργαλείου, εάν το γρανάζι είναι πολύ δύσκολο να περιστραφεί και η απόδοση της μηχανικής κατεργασίας πρέπει να βελτιωθεί

Το γρανάζι είναι το κύριο βασικό στοιχείο μετάδοσης στην αυτοκινητοβιομηχανία. Συνήθως, κάθε αυτοκίνητο έχει 18~30 δόντια. Η ποιότητα του εξοπλισμού επηρεάζει άμεσα τον θόρυβο, τη σταθερότητα και τη διάρκεια ζωής του αυτοκινήτου. Η εργαλειομηχανή επεξεργασίας γραναζιών είναι ένα σύνθετο σύστημα εργαλειομηχανών και βασικός εξοπλισμός στην αυτοκινητοβιομηχανία. Οι παγκόσμιες δυνάμεις κατασκευής αυτοκινήτων, όπως οι Ηνωμένες Πολιτείες, η Γερμανία και η Ιαπωνία, είναι επίσης κατασκευαστικές δυνάμεις εργαλειομηχανών επεξεργασίας γραναζιών. Σύμφωνα με στατιστικά στοιχεία, πάνω από το 80% των εργαλείων αυτοκινήτων στην Κίνα επεξεργάζονται από εγχώριο εξοπλισμό κατασκευής εργαλείων. Ταυτόχρονα, η αυτοκινητοβιομηχανία καταναλώνει περισσότερο από το 60% των εργαλειομηχανών επεξεργασίας γραναζιών και η αυτοκινητοβιομηχανία θα είναι πάντα το κύριο σώμα κατανάλωσης εργαλειομηχανών.

Τεχνολογία επεξεργασίας γραναζιών

1. χύτευση και κατασκευή κενών

Η σφυρηλάτηση με θερμή μήτρα εξακολουθεί να είναι μια ευρέως χρησιμοποιούμενη διαδικασία χύτευσης για εξαρτήματα ταχυτήτων αυτοκινήτου. Τα τελευταία χρόνια, η τεχνολογία κύλισης εγκάρσιας σφήνας έχει προωθηθεί ευρέως στη μηχανική κατεργασία άξονα. Αυτή η τεχνολογία είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για την κατασκευή μπιγιετών για σύνθετους άξονες πόρτας. Δεν έχει μόνο υψηλή ακρίβεια, μικρό περιθώριο επακόλουθης μηχανικής κατεργασίας, αλλά έχει επίσης υψηλή απόδοση παραγωγής.

2. ομαλοποίηση

Ο σκοπός αυτής της διαδικασίας είναι να ληφθεί η κατάλληλη σκληρότητα για την επακόλουθη κοπή του γραναζιού και να προετοιμαστεί η μικροδομή για την τελική θερμική επεξεργασία, έτσι ώστε να μειωθεί αποτελεσματικά η παραμόρφωση της θερμικής επεξεργασίας. Το υλικό του χάλυβα γραναζιών που χρησιμοποιείται είναι συνήθως 20CrMnTi. Λόγω της μεγάλης επιρροής του προσωπικού, του εξοπλισμού και του περιβάλλοντος, η ταχύτητα ψύξης και η ομοιομορφία ψύξης του τεμαχίου είναι δύσκολο να ελεγχθούν, με αποτέλεσμα μεγάλη διασπορά σκληρότητας και ανομοιόμορφη μεταλλογραφική δομή, που επηρεάζουν άμεσα την κοπή μετάλλων και την τελική θερμική επεξεργασία, με αποτέλεσμα μεγάλη και ακανόνιστη θερμική παραμόρφωση και ανεξέλεγκτη ποιότητα εξαρτήματος. Ως εκ τούτου, υιοθετείται η διαδικασία ισοθερμικής κανονικοποίησης. Η πρακτική έχει αποδείξει ότι η ισοθερμική κανονικοποίηση μπορεί να αλλάξει αποτελεσματικά τα μειονεκτήματα της γενικής κανονικοποίησης και η ποιότητα του προϊόντος είναι σταθερή και αξιόπιστη.

3. στροφή

Προκειμένου να καλυφθούν οι απαιτήσεις τοποθέτησης της επεξεργασίας γραναζιών υψηλής ακρίβειας, τα ακατέργαστα γρανάζια επεξεργάζονται όλα με τόρνους CNC, οι οποίοι συσφίγγονται μηχανικά χωρίς να ξαναλείψουν το εργαλείο στροφής. Η επεξεργασία της διαμέτρου της οπής, της ακραίας όψης και της εξωτερικής διαμέτρου ολοκληρώνεται συγχρονισμένα με σύσφιξη μίας χρήσης, η οποία όχι μόνο διασφαλίζει τις απαιτήσεις κατακόρυφου της εσωτερικής οπής και της ακραίας όψης, αλλά εξασφαλίζει επίσης τη διασπορά μικρού μεγέθους των τεμαχίων μάζας γραναζιών. Έτσι, βελτιώνεται η ακρίβεια του κενού γραναζιού και διασφαλίζεται η ποιότητα κατεργασίας των επόμενων ταχυτήτων. Επιπλέον, η υψηλή απόδοση της κατεργασίας τόρνου NC μειώνει επίσης σημαντικά τον αριθμό του εξοπλισμού και έχει καλή οικονομία.

4. hobbing και διαμόρφωση γραναζιών

Οι συνηθισμένες μηχανές κοπής γραναζιών και οι διαμορφωτές εργαλείων εξακολουθούν να χρησιμοποιούνται ευρέως για την επεξεργασία εργαλείων. Αν και είναι βολικό να προσαρμόζεται και να διατηρείται, η απόδοση παραγωγής είναι χαμηλή. Εάν ολοκληρωθεί μια μεγάλη χωρητικότητα, πρέπει να παράγονται πολλαπλές μηχανές ταυτόχρονα. Με την ανάπτυξη της τεχνολογίας επίστρωσης, είναι πολύ βολικό να επικαλύπτετε ξανά τις εστίες και τα έμβολα μετά το τρίψιμο. Η διάρκεια ζωής των επικαλυμμένων εργαλείων μπορεί να βελτιωθεί σημαντικά, γενικά περισσότερο από 90%, μειώνοντας αποτελεσματικά τον αριθμό των αλλαγών του εργαλείου και τον χρόνο λείανσης, με σημαντικά οφέλη.

5. ξύρισμα

Η τεχνολογία ξυρίσματος ακτινωτών γραναζιών χρησιμοποιείται ευρέως στη μαζική παραγωγή εργαλείων αυτοκινήτων λόγω της υψηλής απόδοσης και της εύκολης υλοποίησης των απαιτήσεων τροποποίησης του σχεδιασμένου προφίλ δοντιού και της κατεύθυνσης των δοντιών. Από το 1995 που η εταιρεία αγόρασε το ειδικό ξυριστικό μηχάνημα ακτινωτών γραναζιών ιταλικής εταιρείας για τεχνική μεταμόρφωση, είναι ώριμη στην εφαρμογή αυτής της τεχνολογίας και η ποιότητα επεξεργασίας είναι σταθερή και αξιόπιστη.

6. θερμική επεξεργασία

Τα γρανάζια αυτοκινήτου απαιτούν ενανθράκωση και σβέση για να διασφαλιστούν οι καλές μηχανικές τους ιδιότητες. Ο σταθερός και αξιόπιστος εξοπλισμός θερμικής επεξεργασίας είναι απαραίτητος για προϊόντα που δεν υπόκεινται πλέον σε λείανση εργαλείων μετά τη θερμική επεξεργασία. Η εταιρεία παρουσίασε τη γραμμή παραγωγής συνεχούς ενανθράκωσης και σβέσης της γερμανικής Lloyd's, η οποία έχει επιτύχει ικανοποιητικά αποτελέσματα θερμικής επεξεργασίας.

7. άλεσμα

Χρησιμοποιείται κυρίως για το φινίρισμα της θερμικά επεξεργασμένης εσωτερικής οπής του γραναζιού, της ακραίας όψης, της εξωτερικής διαμέτρου του άξονα και άλλων εξαρτημάτων για τη βελτίωση της ακρίβειας διαστάσεων και τη μείωση της γεωμετρικής ανοχής.

Η επεξεργασία εργαλείων υιοθετεί το εξάρτημα κύκλου βήματος για τοποθέτηση και σύσφιξη, το οποίο μπορεί να εξασφαλίσει αποτελεσματικά την ακρίβεια μηχανικής κατεργασίας του δοντιού και την αναφορά εγκατάστασης και να αποκτήσει την ικανοποιημένη ποιότητα του προϊόντος.

8. φινίρισμα

Αυτό γίνεται για να ελέγξετε και να καθαρίσετε τα χτυπήματα και τα γρέζια στα μέρη μετάδοσης του κιβωτίου ταχυτήτων και του κινητήριου άξονα πριν από τη συναρμολόγηση, έτσι ώστε να εξαλειφθεί ο θόρυβος και ο μη φυσιολογικός θόρυβος που προκαλούνται από αυτά μετά τη συναρμολόγηση. Ακούστε ήχο μέσω της δέσμευσης ενός ζευγαριού ή παρατηρήστε την απόκλιση εμπλοκής στον ολοκληρωμένο δοκιμαστή. Τα μέρη του κιβωτίου ταχυτήτων που παράγονται από την κατασκευαστική εταιρεία περιλαμβάνουν περίβλημα συμπλέκτη, περίβλημα κιβωτίου ταχυτήτων και περίβλημα διαφορικού. Το περίβλημα του συμπλέκτη και το περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων είναι φέροντα μέρη, τα οποία είναι γενικά κατασκευασμένα από κράμα αλουμινίου χύτευσης μέσω ειδικής χύτευσης. Το σχήμα είναι ακανόνιστο και πολύπλοκο. Η γενική ροή της διαδικασίας είναι η άλεση της επιφάνειας της άρθρωσης → οπές επεξεργασίας μηχανικής κατεργασίας και οπές σύνδεσης → τραχιές οπές εδράνου διάτρησης → οπές εδράνου λεπτής διάτρησης και εντοπισμός οπών πείρων → καθαρισμός → δοκιμή και ανίχνευση διαρροής.

Παράμετροι και απαιτήσεις εργαλείων κοπής γραναζιών

Τα γρανάζια παραμορφώνονται σοβαρά μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο. Ειδικά για μεγάλα γρανάζια, η διαστατική παραμόρφωση του ενανθρακωμένου και σβησμένου εξωτερικού κύκλου και της εσωτερικής οπής είναι γενικά πολύ μεγάλη. Ωστόσο, για το γύρισμα του εξανθρακωμένου και σβησμένου εξωτερικού κύκλου γραναζιών, δεν υπάρχει κατάλληλο εργαλείο. Το εργαλείο bn-h20 που αναπτύχθηκε από τη «Valin superhard» για ισχυρή διακοπτόμενη στροφή σβησμένου χάλυβα διόρθωσε την παραμόρφωση της εσωτερικής οπής και της ακραίας όψης του εξωτερικού κύκλου του γραναζιού με ανθρακικό και σβησμένο κιβώτιο ταχυτήτων και βρήκε ένα κατάλληλο εργαλείο διαλείπουσας κοπής, έκανε μια παγκόσμια ανακάλυψη στο το πεδίο της διακοπτόμενης κοπής με υπερσκληρά εργαλεία.

Παραμόρφωση ενανθράκωσης και σβέσης του γραναζιού: η παραμόρφωση ενανθράκωσης και σβέσης του γραναζιού προκαλείται κυρίως από τη συνδυασμένη δράση της υπολειπόμενης τάσης που δημιουργείται κατά τη μηχανική κατεργασία, τη θερμική τάση και τη δομική τάση που δημιουργείται κατά τη θερμική επεξεργασία και την παραμόρφωση του βάρους του τεμαχίου εργασίας. Ειδικά για μεγάλους δακτυλίους και γρανάζια γραναζιών, οι μεγάλοι δακτύλιοι γραναζιών θα αυξήσουν επίσης την παραμόρφωση μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο λόγω του μεγάλου συντελεστή, της βαθιάς στρώσης ενανθράκωσης, του μεγάλου χρόνου ενανθράκωσης και του βάρους τους. Νόμος παραμόρφωσης μεγάλου άξονα γραναζιών: η εξωτερική διάμετρος του κύκλου πρόσθετου δείχνει μια προφανή τάση συστολής, αλλά προς την κατεύθυνση του πλάτους των δοντιών ενός άξονα γραναζιού, το μέσο μειώνεται και τα δύο άκρα διαστέλλονται ελαφρώς. Νόμος παραμόρφωσης του δακτυλίου γραναζιού: Μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο, η εξωτερική διάμετρος του μεγάλου δακτυλίου γραναζιού θα διογκωθεί. Όταν το πλάτος του δοντιού είναι διαφορετικό, η κατεύθυνση του πλάτους του δοντιού θα είναι κωνική ή τύμπανο μέσης.

Στροφή γραναζιού μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο: η παραμόρφωση ενανθράκωσης και σβέσης του δακτυλίου γραναζιών μπορεί να ελεγχθεί και να μειωθεί σε κάποιο βαθμό, αλλά δεν μπορεί να αποφευχθεί εντελώς Για τη διόρθωση παραμόρφωσης μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο, η παρακάτω είναι μια σύντομη συζήτηση σχετικά με τη σκοπιμότητα των εργαλείων τόρνευσης και κοπής μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο.

Περιστροφή του εξωτερικού κύκλου, της εσωτερικής οπής και της τελικής όψης μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο: η στροφή είναι ο απλούστερος τρόπος για να διορθώσετε την παραμόρφωση του εξωτερικού κύκλου και της εσωτερικής οπής του ενανθρακωμένου και σβησμένου δακτυλίου γραναζιού. Προηγουμένως, οποιοδήποτε εργαλείο, συμπεριλαμβανομένων των ξένων υπερσκληρών εργαλείων, δεν μπορούσε να λύσει το πρόβλημα της έντονης διακοπτόμενης κοπής του εξωτερικού κύκλου του σβησμένου γραναζιού. Ο Valin superhard προσκλήθηκε να πραγματοποιήσει έρευνα και ανάπτυξη εργαλείων, «Η διακοπτόμενη κοπή του σκληρυμένου χάλυβα ήταν πάντα ένα δύσκολο πρόβλημα, για να μην αναφέρουμε τον σκληρυμένο χάλυβα περίπου HRC60 και το περιθώριο παραμόρφωσης είναι μεγάλο. Όταν περιστρέφετε τον σκληρυμένο χάλυβα σε υψηλή ταχύτητα, εάν το τεμάχιο εργασίας έχει διακοπτόμενη κοπή, το εργαλείο θα ολοκληρώσει τη μηχανική κατεργασία με περισσότερα από 100 χτυπήματα ανά λεπτό κατά την κοπή του σκληρυμένου χάλυβα, κάτι που αποτελεί μεγάλη πρόκληση για την αντοχή του εργαλείου σε κρούση. Οι ειδικοί της Κινεζικής Ένωσης μαχαιριών το λένε. Μετά από ένα χρόνο επαναλαμβανόμενων δοκιμών, η Valin superhard παρουσίασε τη μάρκα του υπερσκληρού κοπτικού εργαλείου για το Turning Hardened Steel με έντονη ασυνέχεια. Το πείραμα στροφής πραγματοποιείται στον εξωτερικό κύκλο του γραναζιού μετά την ενανθράκωση και την απόσβεση.

Πειραματιστείτε με το γύρισμα του κυλινδρικού γραναζιού μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο

Το μεγάλο γρανάζι (ring gear) παραμορφώθηκε σοβαρά μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο. Η παραμόρφωση του εξωτερικού κύκλου του γραναζιού δακτυλίου γραναζιών ήταν μέχρι 2 mm και η σκληρότητα μετά το σβήσιμο ήταν hrc60-65. Εκείνη την εποχή, ήταν δύσκολο για τον πελάτη να βρει έναν μύλο μεγάλης διαμέτρου και το όριο μηχανικής επεξεργασίας ήταν μεγάλο και η απόδοση λείανσης ήταν πολύ χαμηλή. Τέλος, γύρισε το γρανάζι με ανθρακικό και σβησμένο.

Γραμμική ταχύτητα κοπής: 50–70 m/min, βάθος κοπής: 1,5–2 mm, απόσταση κοπής: 0,15-0,2 mm/ Περιστροφή (προσαρμοσμένη σύμφωνα με τις απαιτήσεις τραχύτητας)

Κατά την περιστροφή του κύκλου του σβησμένου γραναζιού, η κατεργασία ολοκληρώνεται ταυτόχρονα. Το αρχικό εισαγόμενο κεραμικό εργαλείο μπορεί να υποστεί επεξεργασία μόνο πολλές φορές για να αποκοπεί η παραμόρφωση. Επιπλέον, η κατάρρευση της άκρης είναι σοβαρή και το κόστος χρήσης του εργαλείου είναι πολύ υψηλό.

Αποτελέσματα δοκιμής εργαλείου: είναι πιο ανθεκτικό στην κρούση από το αρχικό εισαγόμενο κεραμικό εργαλείο νιτριδίου πυριτίου και η διάρκεια ζωής του είναι 6 φορές μεγαλύτερη από εκείνη του κεραμικού εργαλείου νιτριδίου πυριτίου όταν το βάθος κοπής αυξάνεται κατά τρεις φορές! Η απόδοση κοπής αυξάνεται κατά 3 φορές (παλαιότερα ήταν τριπλάσια κοπή, αλλά τώρα ολοκληρώνεται κατά μία φορά). Η τραχύτητα επιφάνειας του τεμαχίου εργασίας ανταποκρίνεται επίσης στις απαιτήσεις του χρήστη. Το πιο πολύτιμο είναι ότι η τελική μορφή αστοχίας του εργαλείου δεν είναι η ανησυχητική σπασμένη άκρη, αλλά η κανονική φθορά του πίσω προσώπου. Αυτό το πείραμα διαλείπουσας στροφής με σβησμένο γρανάζι έσπασε τον μύθο ότι τα υπερσκληρά εργαλεία στη βιομηχανία δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν για ισχυρό σκληρυμένο χάλυβα διακοπτόμενης στροφής! Έχει προκαλέσει μεγάλη αίσθηση στους ακαδημαϊκούς κύκλους των κοπτικών εργαλείων!

Φινίρισμα επιφάνειας εσωτερικής οπής σκληρής περιστροφής μετά το σβήσιμο

Λαμβάνοντας ως παράδειγμα τη διακοπτόμενη κοπή της εσωτερικής οπής του γραναζιού με αυλάκωση λαδιού: η διάρκεια ζωής του δοκιμαστικού κοπτικού εργαλείου φτάνει τα 8000 μέτρα και το φινίρισμα είναι εντός Ra0,8. Εάν χρησιμοποιηθεί το υπερσκληρό εργαλείο με στιλβωτική άκρη, το φινίρισμα στροφής του σκληρυμένου χάλυβα μπορεί να φτάσει περίπου το Ra0,4. Και μπορεί να επιτευχθεί καλή διάρκεια ζωής του εργαλείου

Επεξεργασία της ακραίας όψης του γραναζιού μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο

Ως τυπική εφαρμογή της «στροφής αντί για λείανση», η κυβική λεπίδα νιτριδίου βορίου έχει χρησιμοποιηθεί ευρέως στην πρακτική παραγωγής της σκληρής στροφής της ακραίας επιφάνειας του γραναζιού μετά από θερμότητα. Σε σύγκριση με τη λείανση, η σκληρή στροφή βελτιώνει σημαντικά την απόδοση εργασίας.

Για γρανάζια με ανθρακικό και σβησμένο, οι απαιτήσεις για κοπτήρες είναι πολύ υψηλές. Πρώτον, η διακοπτόμενη κοπή απαιτεί υψηλή σκληρότητα, αντοχή στην κρούση, σκληρότητα, αντοχή στη φθορά, τραχύτητα επιφάνειας και άλλες ιδιότητες του εργαλείου.

επισκόπηση:

Για το γύρισμα μετά την ενανθράκωση και το σβήσιμο και για το γύρισμα της τελικής όψης, τα συνηθισμένα συγκολλημένα σύνθετα κυβικά εργαλεία νιτριδίου του βορίου έχουν διαδοθεί. Ωστόσο, για τη διαστατική παραμόρφωση του εξωτερικού κύκλου και της εσωτερικής οπής του ενανθρακωμένου και σβησμένου μεγάλου δακτυλίου γραναζιού, είναι πάντα δύσκολο να απενεργοποιηθεί η παραμόρφωση με μεγάλη ποσότητα. Η διακοπτόμενη στροφή σβησμένου χάλυβα με εργαλείο Valin superhard bn-h20 κυβικού νιτριδίου βορίου είναι μια μεγάλη πρόοδος στη βιομηχανία εργαλείων, η οποία ευνοεί την ευρεία προώθηση της διαδικασίας «στροφής αντί λείανσης» στη βιομηχανία γραναζιών και επίσης διαπιστώνει απάντηση στο πρόβλημα των σκληρυμένων εργαλείων στροφής κυλινδρικού γραναζιού που είναι μπερδεμένο εδώ και πολλά χρόνια. Είναι επίσης πολύ σημαντικό να συντομευτεί ο κύκλος κατασκευής του δακτυλίου γραναζιών και να μειωθεί το κόστος παραγωγής. Οι κόφτες της σειράς Bn-h20 είναι γνωστοί ως το παγκόσμιο μοντέλο ισχυρού σβησμένου χάλυβα διαλείπουσας στροφής στη βιομηχανία.