压力容器

齿轮加工刀具的选择含立方氮化硼刀具精车

发布时间:2024/12/4 13:23:08   
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中国齿轮工业在“十五”期间得到了快速发展:年齿轮行业的年产值由年的亿元增加到亿元,年复合增长率23.27%,已成为中国机械基础件中规模最大的行业。齿轮作为工业设备中重要的基础部件,大部分机械成套设备的传动都是依靠齿轮。齿轮行业基本上由车辆齿轮、工业齿轮和齿轮装备等三部分组成。车辆齿轮产品包括车辆齿轮和车辆变速总成,应用的领域包括各类汽车、摩托车、工程机械、农机和军用车辆等。工业齿轮产品包括工业通用、专用、重载齿轮传动产品,应用的领域包括船用、矿山、冶金、航空、电力等;齿轮装备制造业包括齿轮机床、刀具、量具、试验设备、齿轮润滑和密封等,在整个齿轮行业的占比较低。其中车辆齿轮就占整个齿轮行业的60%。1、齿轮的分类齿轮的种类繁多,其分类方法最通常的是根据齿轮轴性。一般分为三类,分别是平行轴齿轮、相交轴齿轮以及交错轴齿轮三种类型。平行轴齿轮包括正齿轮、斜齿轮、内齿轮、齿条及斜齿轮等。相交轴齿轮有直齿锥齿轮、弧齿锥齿轮、零度齿锥齿轮等。交错轴齿轮有交错轴斜齿齿轮、蜗轮蜗杆、准双曲面齿轮等。平行轴及相交轴的齿轮副的啮合,基本上都是滚动,相对的滑动非常微小,所以效率高。交错轴斜齿轮以及蜗轮蜗杆等交错轴齿轮副,因为是相对滑动产生旋转以达到动力传动,所以摩擦的影响非常的大,与其他齿轮相比传动效率下降。齿轮的效率是齿轮在正常装配状况下的传动效率。如果出现安装不正确的情况,特别是锥齿轮装配距离不正确而导致同锥交点有误差时,其效率明显下降。2、齿轮的材料(1)45钢(碳素结构钢)45钢是中碳钢的代表,含碳量为0.45%,齿轮行业中因为进货比较容易,也比较常见,正齿轮、斜齿齿轮、齿条、齿锥齿轮、蜗杆等各种齿轮多使用该材料(2)42CrMo(铬钼合金钢)含碳量0.4%,成分中含有铬、钼等微量金属元素的中碳合金钢。比45钢的强度高,通过调制或高频淬火处理可提高硬度。用来制造不同齿轮。如机车牵引用的大齿轮、增压器传动齿轮、压力容器齿轮、后轴、受载荷极大的连杆及弹簧夹,也可用于m以下石油深井钻杆接头与打捞工具,并且可以用于折弯机的模具等(3)20CrMnTi(铬钼合金钢)低碳合金钢代表材料,一般经过渗碳淬火处理后使用。材料热处理后的强度高于45钢及42CrMo。热处理后表面硬度在HRC55-62度左右。常在汽车齿轮中使用。(4)不锈钢主要用在食品机械等需要避免生锈的机械中。3、齿轮的加工工艺材料(棒料、锻造毛坯)——棒材截断下料成粗坯——数控车床切削粗坯加工出齿轮外形成齿坯——切齿、滚齿加工,齿轮基本成型——去除毛刺、倒棱——齿轮热处理(淬火、调质)工艺根据材料而定——硬车削或磨削。4、齿轮加工刀具的种类(1)齿轮成型加工刀具类别齿轮加工刀具(2)齿轮成型加工之磨削加工齿轮磨削刀具5、热后硬车齿轮用刀具所谓的热后硬车(以车代磨),是指用车削的工艺方法作为淬硬钢的最终加工或精加工。热处理是齿轮加工工序之一,经过热处理后的齿轮可获得不同的性能要求,如硬度,韧性等。热处理(淬火)后的齿轮硬度一般在HRC50以上,而且部分齿轮存在断续切削,对于齿轮端面、内孔常用刀具材质为立方氮化硼(CBN),可大幅提高生产效率,并获得Ra0.8的表面光洁度。如要求更高,需再次进行精磨保证要求。立方氮化硼刀具6、热后硬车的成败三要素(1)硬车削的稳定性在连续硬切削齿轮断面或内孔已经不是难题;但在断续切削,深孔加工,仿形切槽时由于工艺工况复杂,更考验硬车机床、工装夹具、刀具材料、方案设计。(2)硬车削的经济性并不是任何时候硬车削都会比磨削成本低,有些时候,采用专用设备或专用磨削砂轮进行加工效率更高,成本更低。所以在硬车削项目评估时,需要综合对比各种工艺的节拍、效率、投资。(3)硬车削粗糙度常见材质有20CrMnTi,16Mn5,42CrMo等,热处理后硬度达到HRC58-62,一般工艺要求粗糙度Ra0.8以内,有的需要Ra0.4;HLCBN刀片完全能够达到要求,而且可提供修光刃和涂层CBN刀片方案,进一步提高加工质量、延长刀具耐用度。7、热后硬车齿轮选择立方氮化硼刀具材质8、热后硬车齿轮时根据不同工况选择不同材质的立方氮化硼刀具立方氮化硼刀具可加工工况9、采用立方氮化硼刀具硬车齿轮的案例(1)连续切削齿轮立方氮化硼刀具连续切削齿轮(2)轻微断续切削齿轮立方氮化硼刀具轻微断续切削齿轮(3)强断续切齿轮立方氮化硼刀具强断续切削齿轮10、热后硬车齿轮现场视频集锦01:22

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