齒輪淬火后加工

齒輪淬火后加工齒輪內(nèi)孔和齒輪軸外圓，經(jīng)滲碳淬火后，硬度達(dá)50?62HRC。一般采用滲碳淬火熱處理前留余量，滲碳淬火熱處理后磨削加工至圖樣要求的工藝方法;采用滲碳淬火熱處理前留余量，滲碳淬火熱處理后，用CBN刀片車削至圖樣要求的方法。齒輪和齒輪軸配合處內(nèi)孔和外圓有較高的精度要求，滲碳淬火熱處理前留余量，滲碳淬火熱處理后磨削加工的方法，磨削工序生產(chǎn)成本較高，生產(chǎn)周期長(zhǎng)。滲碳淬火熱處理前留余量，滲碳淬火熱處理后用CBN刀片車削方法加工出的工件，其表面粗糙度、形位精度不穩(wěn)定，不能量產(chǎn)，經(jīng)濟(jì)性差。磨削加工方法分析為保證齒輪、齒輪軸滲碳淬火熱處理后正常加工，滲碳淬火熱處理前需留余量，避免滲碳淬火熱處理變形，使工件尺寸超差，無(wú)法加工至圖樣要求，尤其是厚度較薄的齒輪，長(zhǎng)徑比較大的齒輪軸一般留1?3mm余量。磨削時(shí)存在以下困難：砂輪易鈍，批量生產(chǎn)時(shí)需經(jīng)常修整砂輪，砂輪修整后需重新對(duì)刀，以確保加工尺寸。工件滲碳淬火熱處理變形，需反復(fù)對(duì)刀，設(shè)置磨削起始點(diǎn)。磨削進(jìn)刀速度有限，進(jìn)刀過(guò)快，易造成工件表面燒傷，產(chǎn)生裂紋。對(duì)操作者的技能水平依賴性強(qiáng)，不能實(shí)現(xiàn)半自動(dòng)化生產(chǎn)。長(zhǎng)期磨削產(chǎn)生的氣霧，對(duì)操作者存在一定的健康影響。經(jīng)測(cè)試，齒輪和齒軸單件磨削參數(shù)如表1所示。序號(hào)工件，名贏阜邊余量/mm.磨削工時(shí)/min表面粗袖度值尺，呻1齒輪0,5200.82齒輪'1'35爵3.齒輪'L5450患4齒輪抽0.5150.85齒輪軸125。.&6齒輪軸L5,ww.iwlW.cn磨削加工是目前較為普遍的加工工藝，能保證零件加工精度，但生產(chǎn)效率低，不環(huán)保，產(chǎn)品交貨期長(zhǎng)，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)不明顯。車削加工方法分析CBN刀片硬度高，相比加工硬度低的材料，刀具需更硬、更耐磨、強(qiáng)度更大。切削本身是一種碰撞、摩擦及擠壓的過(guò)程，并且產(chǎn)生大量熱，尤其是刀尖部分溫度最高(見(jiàn)圖1)。

直接用CBN刀片進(jìn)行半精車、精車加工，刀尖圓角極易出現(xiàn)后角磨損的情況，甚至出現(xiàn)圓角崩塌等不良情況（見(jiàn)圖2）。工件表面會(huì)因刀尖角磨損、刀具刃口失效無(wú)法保證加工精度。工件表面也會(huì)因刀尖角磨損，切削時(shí)無(wú)法進(jìn)行切屑、排屑、斷屑，而使表面粗糙度質(zhì)量變差（見(jiàn)圖3）。從檢驗(yàn)記錄和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，用單個(gè)刀片刃口進(jìn)行半精車、精車，如表2所示。表2表3序號(hào)工件'名稱單邊余量/nun碰車工時(shí)/min表面粗桔度直R/網(wǎng)序號(hào)工件名稱單辿貌里L(fēng)/mm距車工時(shí)/min表面粗糙度值1齒輪。上S1一2—4.5I齒輪0.55L0?1,62齒輪11512-4.-52齒輪193齒輪1.5231*4.53齒輪1.&144齒輪軸0.58I.Z-4.54齒輪軸41.0-1.65齒輪軸1135齒輪軸16齒輪軸L52112-4.56齒輪軸1盛加工直徑100mm、長(zhǎng)度86mm內(nèi)孔，可加工62件，其中6件表面粗糙度值Ra=3.6?4.5Mm,11件精度超差。因此用CBN刀片車削，雖能達(dá)到硬車目的，但質(zhì)量不穩(wěn)定，不能量產(chǎn)，發(fā)揮不出經(jīng)濟(jì)效益。在車床上采用CBN車削技術(shù)，加工高硬工件可成倍提高效率，但受目前國(guó)內(nèi)刀具制造水平限制，刀片中的CBN成份需經(jīng)特殊工藝冶煉，國(guó)內(nèi)目前只能提供可切削50HRC以下性價(jià)比較好的CBN刀片，50HRC以上時(shí)需要進(jìn)口，進(jìn)口SUMITOMO、Sandvik、KENNA等公司的刀片，國(guó)內(nèi)可以提供整體CBN刀片，使用效果良好。改進(jìn)后高效的硬車技術(shù)改進(jìn)后的硬車技術(shù)采用半精車與精車兩道工序加工零件至圖樣要求。從檢驗(yàn)記錄和生產(chǎn)統(tǒng)計(jì)來(lái)看，采用陶瓷刀片半精車，CBN刀片精車參數(shù)如表3所示。半精車采用陶瓷刀片（見(jiàn)圖4）進(jìn)行硬車，單邊留余量0.1?0.2mm。陶瓷刀片硬度次于CBN，但高于硬質(zhì)合金，表面采用CVD化學(xué)涂層，具備高耐磨性，且刀片價(jià)格較CBN至少低5倍，用于半精車去除滲碳淬火熱處理后表面殘留氧化皮，滲碳硬化層，可獲得良好的性價(jià)比。精車米用CBN刀片硬車。CBN刀片需選用帶后角刀片，一般7°即可，配合正前角車刀桿使用，因加工表面粗糙度值Ra需低于1.6mm，刀尖角應(yīng)選用0.4mm以上，切削時(shí)的每轉(zhuǎn)進(jìn)給應(yīng)控制在0.04?0.08mm/r，線速度應(yīng)控制在60?80m/min，切深應(yīng)控制在0.1?0.2mm。為保證精車一刀即達(dá)圖樣要求，應(yīng)試車一小段距離，確認(rèn)精度后，精車至圖樣要求。精車時(shí)加高壓切削液，效果更佳。單個(gè)刃口加工直徑100mm、長(zhǎng)度86mm內(nèi)孔，可加工151件，其中151件表面粗糙度值Ra=1.0?1.6〃m，