Proses pemesinan roda gigi, parameter pemotongan dan persyaratan alat jika roda gigi terlalu keras untuk diputar dan efisiensi pemesinan perlu ditingkatkan

Roda gigi merupakan elemen dasar transmisi utama dalam industri otomotif. Biasanya, setiap mobil memiliki 18~30 gigi. Kualitas roda gigi secara langsung memengaruhi kebisingan, stabilitas, dan masa pakai mobil. Mesin perkakas pengolah roda gigi merupakan sistem perkakas mesin yang kompleks dan peralatan utama dalam industri otomotif. Kekuatan manufaktur mobil dunia seperti Amerika Serikat, Jerman, dan Jepang juga merupakan kekuatan manufaktur mesin perkakas pengolah roda gigi. Menurut statistik, lebih dari 80% roda gigi mobil di Tiongkok diproses oleh peralatan pembuat roda gigi dalam negeri. Pada saat yang sama, industri mobil mengonsumsi lebih dari 60% mesin perkakas pengolah roda gigi, dan industri mobil akan selalu menjadi badan utama konsumsi mesin perkakas.

Teknologi pemrosesan roda gigi

1. Pengecoran dan pembuatan blanko

Penempaan cetakan panas masih merupakan proses pengecoran kosong yang banyak digunakan untuk komponen roda gigi otomotif. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi penggulungan baji silang telah banyak dipromosikan dalam pemesinan poros. Teknologi ini sangat cocok untuk membuat billet untuk poros pintu yang kompleks. Teknologi ini tidak hanya memiliki presisi tinggi, kelonggaran pemesinan berikutnya yang kecil, tetapi juga memiliki efisiensi produksi yang tinggi.

2. normalisasi

Tujuan dari proses ini adalah untuk mendapatkan kekerasan yang sesuai untuk pemotongan roda gigi berikutnya dan untuk mempersiapkan struktur mikro untuk perlakuan panas akhir, sehingga secara efektif mengurangi deformasi perlakuan panas. Bahan baja roda gigi yang digunakan biasanya 20CrMnTi. Karena pengaruh besar dari staf, peralatan dan lingkungan, kecepatan pendinginan dan keseragaman pendinginan benda kerja sulit dikendalikan, sehingga menghasilkan dispersi kekerasan yang besar dan struktur metalografi yang tidak merata, yang secara langsung mempengaruhi pemotongan logam dan perlakuan panas akhir, sehingga menghasilkan deformasi termal yang besar dan tidak teratur dan kualitas bagian yang tidak terkendali. Oleh karena itu, proses normalisasi isotermal diadopsi. Praktik telah membuktikan bahwa normalisasi isotermal dapat secara efektif mengubah kerugian dari normalisasi umum, dan kualitas produk stabil dan dapat diandalkan.

3. berputar

Untuk memenuhi persyaratan posisi pemrosesan roda gigi presisi tinggi, semua blanko roda gigi diproses oleh mesin bubut CNC, yang dijepit secara mekanis tanpa menggiling ulang alat pemutar. Pemrosesan diameter lubang, permukaan ujung, dan diameter luar diselesaikan secara serempak di bawah penjepitan satu kali, yang tidak hanya memastikan persyaratan vertikalitas lubang bagian dalam dan permukaan ujung, tetapi juga memastikan dispersi ukuran kecil dari blanko roda gigi massal. Dengan demikian, akurasi blanko roda gigi ditingkatkan dan kualitas pemesinan roda gigi berikutnya dipastikan. Selain itu, efisiensi tinggi pemesinan bubut NC juga sangat mengurangi jumlah peralatan dan memiliki ekonomi yang baik.

4. hobbing dan pembentukan roda gigi

Mesin hobbing roda gigi biasa dan pembentuk roda gigi masih banyak digunakan untuk pemrosesan roda gigi. Meskipun mudah untuk disesuaikan dan dirawat, efisiensi produksinya rendah. Jika kapasitas besar diselesaikan, beberapa mesin perlu diproduksi pada saat yang sama. Dengan perkembangan teknologi pelapisan, sangat mudah untuk melapisi ulang hob dan plunger setelah penggilingan. Masa pakai alat yang dilapisi dapat ditingkatkan secara signifikan, umumnya lebih dari 90%, secara efektif mengurangi jumlah penggantian alat dan waktu penggilingan, dengan manfaat yang signifikan.

5. mencukur

Teknologi pencukuran roda gigi radial banyak digunakan dalam produksi roda gigi mobil massal karena efisiensinya yang tinggi dan mudahnya memenuhi persyaratan modifikasi profil gigi dan arah gigi yang dirancang. Sejak perusahaan membeli mesin pencukur roda gigi radial khusus dari perusahaan Italia untuk transformasi teknis pada tahun 1995, perusahaan telah matang dalam penerapan teknologi ini, dan kualitas pemrosesannya stabil dan andal.

6. perlakuan panas

Roda gigi mobil memerlukan karburisasi dan pendinginan untuk memastikan sifat mekanisnya yang baik. Peralatan perlakuan panas yang stabil dan andal sangat penting untuk produk yang tidak lagi mengalami penggerindaan roda gigi setelah perlakuan panas. Perusahaan telah memperkenalkan lini produksi karburisasi dan pendinginan berkelanjutan dari German Lloyd's, yang telah mencapai hasil perlakuan panas yang memuaskan.

7. menggiling

Terutama digunakan untuk menyelesaikan lubang bagian dalam roda gigi yang diberi perlakuan panas, permukaan ujung, diameter luar poros dan bagian lain untuk meningkatkan akurasi dimensi dan mengurangi toleransi geometris.

Pemrosesan roda gigi mengadopsi perlengkapan lingkaran pitch untuk pemosisian dan penjepitan, yang secara efektif dapat memastikan keakuratan pemesinan gigi dan referensi pemasangan, serta memperoleh kualitas produk yang memuaskan.

8. menyelesaikan

Ini untuk memeriksa dan membersihkan benjolan dan gerinda pada bagian roda gigi transmisi dan poros penggerak sebelum perakitan, sehingga menghilangkan kebisingan dan suara abnormal yang disebabkan olehnya setelah perakitan. Dengarkan suara melalui pemasangan pasangan tunggal atau amati penyimpangan pemasangan pada penguji komprehensif. Bagian rumah transmisi yang diproduksi oleh perusahaan manufaktur meliputi rumah kopling, rumah transmisi, dan rumah diferensial. Rumah kopling dan rumah transmisi adalah bagian yang menahan beban, yang umumnya terbuat dari paduan aluminium die-casting melalui die casting khusus. Bentuknya tidak beraturan dan rumit. Alur proses umum adalah penggilingan permukaan sambungan → proses pemesinan lubang dan lubang penghubung → lubang bantalan pengeboran kasar → lubang bantalan pengeboran halus dan menemukan lubang pin → pembersihan → uji dan deteksi kebocoran.

Parameter dan persyaratan alat pemotong roda gigi

Roda gigi mengalami deformasi yang parah setelah proses karburisasi dan pendinginan. Khusus untuk roda gigi besar, deformasi dimensi lingkaran luar dan lubang dalam yang dikarburisasi dan didinginkan umumnya sangat besar. Namun, untuk pembubutan lingkaran luar roda gigi yang dikarburisasi dan didinginkan, belum ada alat yang sesuai. Alat bn-h20 yang dikembangkan oleh "Valin superhard" untuk pembubutan intermiten yang kuat dari baja yang didinginkan telah mengoreksi deformasi lubang dalam lingkaran luar roda gigi yang dikarburisasi dan didinginkan dan permukaan ujung, dan menemukan alat pemotong intermiten yang sesuai, Ini telah membuat terobosan di seluruh dunia dalam bidang pemotongan intermiten dengan alat superkeras.

Deformasi karburisasi dan pendinginan roda gigi: deformasi karburisasi dan pendinginan roda gigi terutama disebabkan oleh aksi gabungan dari tegangan sisa yang dihasilkan selama pemesinan, tegangan termal dan tegangan struktural yang dihasilkan selama perlakuan panas, dan deformasi berat sendiri benda kerja. Khusus untuk cincin roda gigi dan roda gigi besar, cincin roda gigi besar juga akan meningkatkan deformasi setelah karburisasi dan pendinginan karena modulusnya yang besar, lapisan karburisasi yang dalam, waktu karburisasi yang lama, dan berat sendiri. Hukum deformasi poros roda gigi besar: diameter luar lingkaran addendum menunjukkan tren kontraksi yang jelas, tetapi ke arah lebar gigi poros roda gigi, bagian tengahnya berkurang, dan kedua ujungnya sedikit mengembang. Hukum deformasi cincin roda gigi: Setelah karburisasi dan pendinginan, diameter luar cincin roda gigi besar akan membengkak. Ketika lebar gigi berbeda, arah lebar gigi akan berbentuk kerucut atau drum pinggang.

Pembubutan roda gigi setelah karburisasi dan pendinginan: deformasi cincin roda gigi akibat karburisasi dan pendinginan dapat dikontrol dan dikurangi sampai batas tertentu, namun tidak dapat dihindari sepenuhnya. Untuk perbaikan deformasi setelah karburisasi dan pendinginan, berikut ini adalah penjelasan singkat tentang kelayakan pembubutan dan pemotongan perkakas setelah karburisasi dan pendinginan.

Memutar lingkaran luar, lubang dalam, dan permukaan ujung setelah karburisasi dan pendinginan: pembubutan adalah cara paling sederhana untuk memperbaiki deformasi lingkaran luar dan lubang dalam roda gigi cincin yang dikarburisasi dan didinginkan. Sebelumnya, alat apa pun, termasuk alat superkeras asing, tidak dapat memecahkan masalah pemotongan yang sangat terputus-putus pada lingkaran luar roda gigi yang didinginkan. Valin superhard diundang untuk melakukan penelitian dan pengembangan alat, “Pemotongan baja yang dikeraskan secara terputus-putus selalu menjadi masalah yang sulit, belum lagi baja yang dikeraskan sekitar HRC60, dan kelonggaran deformasi besar. Saat memutar baja yang dikeraskan dengan kecepatan tinggi, jika benda kerja memiliki pemotongan terputus-putus, alat akan menyelesaikan pemesinan dengan lebih dari 100 guncangan per menit saat memotong baja yang dikeraskan, yang merupakan tantangan besar bagi ketahanan benturan alat.” Pakar Asosiasi Pisau Tiongkok mengatakan demikian. Setelah satu tahun pengujian berulang, Valin superhard telah memperkenalkan merek alat pemotong superkeras untuk Memutar Baja yang Dikeraskan dengan diskontinuitas yang kuat; Percobaan pembubutan dilakukan pada lingkaran luar roda gigi setelah dilakukan karburisasi dan pendinginan.

Percobaan pembubutan roda gigi silinder setelah karburisasi dan pendinginan

Roda gigi besar (roda gigi cincin) mengalami deformasi serius setelah karburisasi dan pendinginan. Deformasi lingkaran luar roda gigi cincin mencapai 2 mm, dan kekerasan setelah pendinginan adalah hrc60-65. Pada saat itu, sulit bagi pelanggan untuk menemukan penggiling berdiameter besar, dan kelonggaran pemesinan besar, dan efisiensi penggilingan terlalu rendah. Akhirnya, roda gigi yang dikarburisasi dan didinginkan diputar.

Kecepatan pemotongan linier: 50–70m/menit, kedalaman pemotongan: 1,5–2mm, jarak pemotongan: 0,15-0,2mm/Revolusi (disesuaikan dengan kebutuhan kekasaran)

Saat memutar excircle roda gigi yang dipadamkan, pemesinan diselesaikan sekaligus. Alat keramik impor asli hanya dapat diproses berkali-kali untuk memotong deformasi. Selain itu, keruntuhan tepinya serius, dan biaya penggunaan alat tersebut sangat tinggi.

Hasil uji alat: lebih tahan benturan daripada alat keramik silikon nitrida impor asli, dan masa pakainya 6 kali lipat dari alat keramik silikon nitrida saat kedalaman pemotongan ditingkatkan tiga kali lipat! Efisiensi pemotongan meningkat 3 kali lipat (dulu tiga kali pemotongan, tetapi sekarang selesai satu kali). Kekasaran permukaan benda kerja juga memenuhi persyaratan pengguna. Hal yang paling berharga adalah bahwa bentuk kegagalan akhir alat bukanlah tepi patah yang mengkhawatirkan, tetapi keausan permukaan belakang yang normal. Eksperimen ekslingkar roda gigi yang dipadamkan dengan putaran terputus-putus ini mematahkan mitos bahwa alat superkeras di industri tidak dapat digunakan untuk baja yang dikeraskan dengan putaran terputus-putus yang kuat! Ini telah menyebabkan sensasi hebat di kalangan akademis alat pemotong!

Permukaan akhir lubang bagian dalam roda gigi yang berputar keras setelah pendinginan

Mengambil contoh pemotongan intermiten lubang bagian dalam roda gigi dengan alur oli: masa pakai alat pemotong uji mencapai lebih dari 8000 meter, dan hasil akhirnya berada dalam Ra0.8; Jika alat superkeras dengan tepi pemoles digunakan, hasil akhir pembubutan baja yang dikeraskan dapat mencapai sekitar Ra0.4. Dan umur alat yang baik dapat diperoleh

Pemesinan permukaan ujung roda gigi setelah karburisasi dan pendinginan

Sebagai aplikasi umum "pembubutan alih-alih penggilingan", bilah boron nitrida kubik telah banyak digunakan dalam praktik produksi pembubutan keras pada permukaan ujung roda gigi setelah pemanasan. Dibandingkan dengan penggilingan, pembubutan keras sangat meningkatkan efisiensi kerja.

Untuk roda gigi yang dikarburisasi dan didinginkan, persyaratan untuk pemotong sangat tinggi. Pertama, pemotongan terputus-putus memerlukan kekerasan tinggi, ketahanan benturan, ketangguhan, ketahanan aus, kekasaran permukaan, dan sifat-sifat lain dari alat.

ringkasan:

Untuk pembubutan setelah karburisasi dan pendinginan dan untuk pembubutan permukaan ujung, perkakas boron nitrida kubik komposit las biasa telah dipopulerkan. Namun, untuk deformasi dimensi lingkaran luar dan lubang dalam cincin roda gigi besar yang dikarburisasi dan didinginkan, selalu menjadi masalah yang sulit untuk mematikan deformasi dengan jumlah yang besar. Pembubutan intermiten baja yang didinginkan dengan perkakas boron nitrida kubik Valin superkeras bn-h20 merupakan kemajuan besar dalam industri perkakas, yang kondusif untuk promosi luas proses "pembubutan alih-alih penggilingan" dalam industri roda gigi, dan juga menemukan jawaban untuk masalah perkakas pembubutan silinder roda gigi yang diperkeras yang telah membingungkan selama bertahun-tahun. Ini juga sangat penting untuk memperpendek siklus pembuatan cincin roda gigi dan mengurangi biaya produksi; pemotong seri Bn-h20 dikenal sebagai model dunia baja yang didinginkan dengan pembubutan intermiten yang kuat dalam industri.