Zobratu apstrādes process, griešanas parametri un instrumentu prasības, ja zobrats ir pārāk ciets griešanai un ir jāuzlabo apstrādes efektivitāte

Zobrati ir galvenais transmisijas elements autobūves nozarē. Parasti katram automobilim ir 18–30 zobi. Zobratu kvalitāte tieši ietekmē automobiļa trokšņa līmeni, stabilitāti un kalpošanas laiku. Zobratu apstrādes darbgalds ir sarežģīta darbgaldu sistēma un galvenā iekārta autobūves nozarē. Pasaules autobūves lielvalstis, piemēram, Amerikas Savienotās Valstis, Vācija un Japāna, ir arī zobratu apstrādes darbgaldu ražošanas lielvalstis. Saskaņā ar statistiku, vairāk nekā 80% automašīnu zobratu Ķīnā apstrādā vietējās zobratu ražošanas iekārtas. Tajā pašā laikā autobūves nozare patērē vairāk nekā 60% zobratu apstrādes darbgaldu, un autobūves nozare vienmēr būs galvenā darbgaldu patēriņa daļa.

Zobratu apstrādes tehnoloģija

1. liešana un sagatavju izgatavošana

Karstās kalšanas metode joprojām ir plaši izmantots sagatavju liešanas process automobiļu pārnesumu detaļām. Pēdējos gados vārpstu apstrādē plaši tiek popularizēta šķērsķīļvelmēšanas tehnoloģija. Šī tehnoloģija ir īpaši piemērota sarežģītu durvju vārpstu sagatavju izgatavošanai. Tai ir ne tikai augsta precizitāte, neliela pēcapstrādes pielaide, bet arī augsta ražošanas efektivitāte.

2. normalizēšana

Šī procesa mērķis ir iegūt cietību, kas piemērota turpmākajai zobratu griešanai, un sagatavot mikrostruktūru galīgajai termiskajai apstrādei, lai efektīvi samazinātu termiskās apstrādes deformāciju. Izmantotā zobratu tērauda materiāls parasti ir 20CrMnTi. Personāla, aprīkojuma un vides lielās ietekmes dēļ sagataves dzesēšanas ātrumu un dzesēšanas vienmērīgumu ir grūti kontrolēt, kā rezultātā rodas liela cietības dispersija un nevienmērīga metalogrāfiskā struktūra, kas tieši ietekmē metāla griešanu un galīgo termisko apstrādi, kā rezultātā rodas liela un neregulāra termiskā deformācija un nekontrolējama detaļas kvalitāte. Tāpēc tiek izmantots izotermiskās normalizācijas process. Prakse ir pierādījusi, ka izotermiskā normalizācija var efektīvi mainīt vispārējās normalizācijas trūkumus, un produkta kvalitāte ir stabila un uzticama.

3. pagriešanās

Lai izpildītu augstas precizitātes zobratu apstrādes pozicionēšanas prasības, zobratu sagataves tiek apstrādātas ar CNC virpām, kuras tiek mehāniski nostiprinātas, nepārslīpējot virpošanas instrumentu. Cauruma diametra, gala virsmas un ārējā diametra apstrāde tiek veikta sinhroni ar vienreizēju nostiprināšanu, kas ne tikai nodrošina iekšējā cauruma un gala virsmas vertikālās prasības, bet arī nodrošina zobratu sagatavju mazo izmēru izkliedi. Tādējādi tiek uzlabota zobratu sagataves precizitāte un nodrošināta nākamo zobratu apstrādes kvalitāte. Turklāt NC virpas apstrādes augstā efektivitāte ievērojami samazina iekārtu skaitu un nodrošina labu ekonomiju.

4. frēzēšana un zobratu formēšana

Zobratu apstrādē joprojām plaši tiek izmantotas parastās zobratu frēzēšanas mašīnas un zobratu formēšanas iekārtas. Lai gan tās ir ērti regulēt un uzturēt, ražošanas efektivitāte ir zema. Ja tiek pabeigta liela jauda, ​​vienlaikus ir jāražo vairākas mašīnas. Attīstoties pārklājumu tehnoloģijai, ir ļoti ērti pēc slīpēšanas pārklāšanas pārklāšanas virsmas un virzuļus atkārtoti pārklāt. Pārklātu instrumentu kalpošanas laiku var ievērojami uzlabot, parasti par vairāk nekā 90%, efektīvi samazinot instrumentu maiņu skaitu un slīpēšanas laiku, sniedzot ievērojamas priekšrocības.

5. skūšanās

Radiālo zobratu slīpēšanas tehnoloģija tiek plaši izmantota masveida automobiļu zobratu ražošanā, pateicoties tās augstajai efektivitātei un vienkāršai projektētā zobu profila un zobu virziena modifikācijas prasību realizēšanai. Kopš uzņēmums 1995. gadā iegādājās Itālijas uzņēmuma speciālo radiālo zobratu slīpēšanas mašīnu tehniskai pārveidošanai, tas ir nobriedis šīs tehnoloģijas pielietošanā, un apstrādes kvalitāte ir stabila un uzticama.

6. termiskā apstrāde

Automobiļu zobratiem nepieciešama cementēšana un rūdīšana, lai nodrošinātu to labas mehāniskās īpašības. Stabilas un uzticamas termiskās apstrādes iekārtas ir būtiskas izstrādājumiem, kas pēc termiskās apstrādes vairs netiek pakļauti zobratu slīpēšanai. Uzņēmums ir ieviesis vācu Lloyd's nepārtrauktās cementēšanas un rūdīšanas ražošanas līniju, kas ir sasniegusi apmierinošus termiskās apstrādes rezultātus.

7. slīpēšana

To galvenokārt izmanto termiski apstrādāta zobrata iekšējā cauruma, gala virsmas, vārpstas ārējā diametra un citu detaļu apdarei, lai uzlabotu izmēru precizitāti un samazinātu ģeometrisko pielaidi.

Zobratu apstrādei tiek izmantots pozicionēšanas un nostiprināšanas apļa stiprinājums, kas var efektīvi nodrošināt zoba apstrādes precizitāti un uzstādīšanas atsauci, kā arī iegūt apmierinātu produkta kvalitāti.

8. apdare

Tas tiek darīts, lai pirms montāžas pārbaudītu un notīrītu transmisijas un piedziņas ass zobratu daļu izciļņus un raupjumus, lai novērstu troksni un neparastu troksni, ko tie rada pēc montāžas. Klausieties skaņu, saslēdzot atsevišķus pārus, vai novērojiet saslēgšanās novirzi, izmantojot visaptverošu testeri. Ražotājuzņēmuma ražotās transmisijas korpusa detaļas ietver sajūga korpusu, transmisijas korpusu un diferenciāļa korpusu. Sajūga korpuss un transmisijas korpuss ir nesošās detaļas, kas parasti ir izgatavotas no alumīnija sakausējuma, izmantojot speciālu liešanas metodi. Forma ir neregulāra un sarežģīta. Vispārējā procesa plūsma ir savienojuma virsmas frēzēšana → apstrādes caurumu un savienojošo caurumu apstrāde → gultņu caurumu rupjā urbšana → gultņu caurumu smalkā urbšana un tapu caurumu pozicionēšana → tīrīšana → noplūdes pārbaude un noteikšana.

Zobratu griešanas instrumentu parametri un prasības

Zobrati pēc cementēšanas un rūdīšanas ir stipri deformēti. Īpaši lieliem zobratiem cementētā un rūdītā ārējā apļa un iekšējā urbuma dimensiju deformācija parasti ir ļoti liela. Tomēr cementēta un rūdīta zobratu ārējā apļa virpošanai līdz šim nav bijis piemērota instrumenta. “Valin superhard” izstrādātais bn-h20 instruments rūdīta tērauda spēcīgai periodiskai virpošanai ir izlabojis cementēta un rūdīta zobratu ārējā apļa iekšējā urbuma un gala virsmas deformāciju un atradis piemērotu periodiskas griešanas instrumentu. Tas ir panācis pasaules mēroga izrāvienu periodiskas griešanas ar supercietiem instrumentiem jomā.

Zobratu cementēšanas un rūdīšanas deformācija: Zobratu cementēšanas un rūdīšanas deformāciju galvenokārt izraisa apstrādes laikā radušos atlikušo spriegumu, termiskās apstrādes laikā radušos termisko spriegumu un strukturālo spriegumu, kā arī sagataves pašsvara deformācijas kombinētā iedarbība. Īpaši lieliem zobratu gredzeniem un zobratiem lieli zobratu gredzeni pēc cementēšanas un rūdīšanas arī palielina deformāciju to lielā moduļa, dziļā cementēšanas slāņa, ilgā cementēšanas laika un pašsvara dēļ. Liela zobrata vārpstas deformācijas likums: papildapļa ārējais diametrs uzrāda acīmredzamu saraušanās tendenci, bet zobrata vārpstas zoba platuma virzienā vidusdaļa samazinās, un abi gali nedaudz izplešas. Zobrata gredzena deformācijas likums: Pēc cementēšanas un rūdīšanas lielā zobrata gredzena ārējais diametrs palielinās. Ja zoba platums atšķiras, zoba platuma virziens būs konisks vai cilindrisks.

Zobratu virpošana pēc carburizēšanas un rūdīšanas: zobrata gredzena carburizēšanas un rūdīšanas deformāciju var zināmā mērā kontrolēt un samazināt, taču to nevar pilnībā novērst. Lai veiktu deformācijas korekciju pēc carburizēšanas un rūdīšanas, turpmāk sniegts īss pārskats par virpošanas un griešanas instrumentu iespējamību pēc carburizēšanas un rūdīšanas.

Ārējā apļa, iekšējā cauruma un gala virsmas virpošana pēc cementēšanas un rūdīšanas: virpošana ir vienkāršākais veids, kā koriģēt cementēta un rūdīta zobrata ārējā apļa un iekšējā cauruma deformāciju. Iepriekš neviens instruments, ieskaitot ārzemju supercietos instrumentus, nevarēja atrisināt problēmu ar stipri periodisku griešanas procesu rūdītā zobrata ārējā aplī. Valin superhard tika uzaicināts veikt instrumentu izpēti un izstrādi: "Rūdīta tērauda periodiska griešana vienmēr ir bijusi sarežģīta problēma, nemaz nerunājot par rūdītu tēraudu ar aptuveni HRC60, un deformācijas pielaide ir liela. Griežot rūdītu tēraudu lielā ātrumā, ja sagatavei ir periodiska griešana, instruments pabeigs apstrādi ar vairāk nekā 100 triecieniem minūtē, griežot rūdītu tēraudu, kas ir liels izaicinājums instrumenta triecienizturībai." Tā apgalvo Ķīnas Nažu asociācijas eksperti. Pēc gada atkārtotiem testiem Valin superhard ir ieviesis supercieto griezējinstrumentu zīmolu rūdīta tērauda virpošanai ar spēcīgu pārtraukumu; virpošanas eksperiments tiek veikts ar zobrata ārējo apli pēc cementēšanas un rūdīšanas.

Eksperiments ar cilindrisku zobratu virpošanu pēc cementēšanas un rūdīšanas

Lielais zobrats (gredzenveida zobrats) pēc cementēšanas un rūdīšanas bija nopietni deformējies. Zobrata ārējā apļa deformācija sasniedza 2 mm, un cietība pēc rūdīšanas bija HRC60-65. Tajā laikā klientam bija grūti atrast liela diametra slīpmašīnu, un apstrādes pielaide bija liela, un slīpēšanas efektivitāte bija pārāk zema. Visbeidzot, cementētais un rūdītais zobrats tika virpots.

Griešanas lineārais ātrums: 50–70 m/min, griešanas dziļums: 1,5–2 mm, griešanas attālums: 0,15–0,2 mm/apgrieziens (pielāgots atbilstoši raupjuma prasībām)

Apgriežot rūdīto zobratu pa apli, apstrāde tiek pabeigta vienā reizē. Sākotnējo importēto keramikas instrumentu var apstrādāt tikai daudzas reizes, lai novērstu deformāciju. Turklāt malu sabrukšana ir nopietna, un instrumenta lietošanas izmaksas ir ļoti augstas.

Instrumentu testa rezultāti: tas ir triecienizturīgāks nekā oriģinālais importētais silīcija nitrīda keramikas instruments, un tā kalpošanas laiks ir 6 reizes ilgāks nekā silīcija nitrīda keramikas instrumentam, ja griešanas dziļums tiek palielināts trīs reizes! Griešanas efektivitāte palielinās 3 reizes (agrāk tā bija trīs griešanas reizes, bet tagad tā tiek pabeigta ar vienu griešanas reizi). Arī sagataves virsmas raupjums atbilst lietotāja prasībām. Visvērtīgākais ir tas, ka instrumenta galīgā bojājuma forma nav satraucošā lūzuma mala, bet gan normāls aizmugurējās virsmas nodilums. Šis periodiskās virpošanas rūdītā zobrata apļa eksperiments lauza mītu, ka nozarē pieejamie supercietie instrumenti nevar tikt izmantoti spēcīgai periodiski virpotai rūdītai tēraudam! Tas ir izraisījis lielu sensāciju griezējinstrumentu akadēmiskajās aprindās!

Zobrata iekšējās atveres cietās virpošanas virsmas apdare pēc rūdīšanas

Ņemot par piemēru zobrata iekšējā cauruma ar eļļas rievu periodisku griešanu: testa griezējinstrumenta kalpošanas laiks sasniedz vairāk nekā 8000 metrus, un apdares kvalitāte ir Ra0,8 robežās; ja tiek izmantots īpaši ciets instruments ar pulēšanas asmeni, rūdīta tērauda virpošanas apdare var sasniegt aptuveni Ra0,4. Un var iegūt labu instrumenta kalpošanas laiku.

Zobrata gala virsmas apstrāde pēc cementēšanas un rūdīšanas

Kā tipisks "virpošanas slīpēšanas vietā" pielietojums, kubiskā bora nitrīda asmens ir plaši izmantots zobratu gala virsmu cietvirpošanas ražošanas praksē pēc karsēšanas. Salīdzinot ar slīpēšanu, cietvirpošana ievērojami uzlabo darba efektivitāti.

Cietinātiem un rūdītiem zobratiem griezējinstrumentu prasības ir ļoti augstas. Pirmkārt, periodiskai griešanai ir nepieciešama augsta cietība, triecienizturība, sīkstums, nodilumizturība, virsmas raupjums un citas instrumenta īpašības.

pārskats:

Virpošanai pēc cementēšanas un rūdīšanas, kā arī gala virsmas virpošanai ir popularizēti parastie metinātie kompozītmateriālu kubiskā bora nitrīda instrumenti. Tomēr cementēta un rūdīta liela zobrata gredzena ārējā apļa un iekšējā cauruma dimensiju deformācijai vienmēr ir grūti izslēgt deformāciju ar lielu daudzumu. Rūdīta tērauda periodiskā virpošana ar Valin supercieto bn-h20 kubiskā bora nitrīda instrumentu ir liels progress instrumentu nozarē, kas veicina plašu "virpošanas slīpēšanas vietā" procesa popularizēšanu zobratu nozarē, kā arī atrod atbildi uz rūdītu zobratu cilindrisko virpošanas instrumentu problēmu, kas jau daudzus gadus ir mulsinājusi. Ir arī ļoti svarīgi saīsināt zobrata gredzena ražošanas ciklu un samazināt ražošanas izmaksas; Bn-h20 sērijas griezēji ir pazīstami kā pasaules modelis spēcīgai periodiskai virpošanai rūdītam tēraudam nozarē.