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

Gear merupakan elemen transmisi dasar utama dalam industri otomotif. Biasanya setiap mobil memiliki 18~30 gigi. Kualitas perlengkapan secara langsung mempengaruhi kebisingan, stabilitas, dan masa pakai mobil. Peralatan mesin pengolah roda gigi adalah sistem peralatan mesin yang kompleks dan merupakan peralatan utama dalam industri otomotif. Kekuatan manufaktur mobil dunia seperti Amerika Serikat, Jerman dan Jepang juga merupakan kekuatan manufaktur peralatan mesin 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 otomotif mengkonsumsi lebih dari 60% peralatan mesin pengolah roda gigi, dan industri otomotif akan selalu menjadi konsumsi utama peralatan mesin.

Teknologi pemrosesan gigi

1. pengecoran dan pembuatan blanko

Penempaan cetakan panas masih merupakan proses pengecoran kosong yang banyak digunakan untuk suku cadang perlengkapan otomotif. Dalam beberapa tahun terakhir, teknologi penggulungan cross wedge telah dipromosikan secara luas dalam pemesinan poros. Teknologi ini sangat cocok untuk pembuatan billet untuk poros pintu yang rumit. Ini tidak hanya memiliki presisi tinggi, tunjangan 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 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, mengakibatkan dispersi kekerasan yang besar dan struktur metalografi yang tidak merata, yang secara langsung mempengaruhi pemotongan logam dan perlakuan panas akhir, sehingga mengakibatkan besar dan deformasi termal yang tidak teratur serta kualitas komponen yang tidak terkendali. Oleh karena itu, proses normalisasi isotermal diadopsi. Praktek telah membuktikan bahwa normalisasi isotermal dapat secara efektif mengubah kelemahan normalisasi umum, dan kualitas produk stabil dan dapat diandalkan.

3. berputar

Untuk memenuhi persyaratan pemosisian 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 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 terjamin. Selain itu, efisiensi pemesinan bubut NC yang tinggi juga sangat mengurangi jumlah peralatan dan memiliki keekonomian yang baik.

4. hobbing dan pembentukan gigi

Mesin hobbing roda gigi biasa dan pembentuk roda gigi masih banyak digunakan untuk pemrosesan roda gigi. Meskipun penyesuaian dan pemeliharaannya mudah, efisiensi produksinya rendah. Jika kapasitas besar diselesaikan, beberapa mesin perlu diproduksi secara bersamaan. Dengan berkembangnya teknologi pelapisan, akan sangat mudah untuk melapisi kembali kompor dan penyedot setelah penggerindaan. Masa pakai perkakas berlapis dapat ditingkatkan secara signifikan, umumnya lebih dari 90%, sehingga secara efektif mengurangi jumlah penggantian pahat 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 kemudahan realisasi persyaratan modifikasi profil gigi dan arah gigi yang dirancang. Sejak perusahaan membeli mesin cukur roda gigi radial khusus dari perusahaan Italia untuk transformasi teknis pada tahun 1995, perusahaan tersebut telah matang dalam penerapan teknologi ini, dan kualitas pemrosesannya stabil dan dapat diandalkan.

6. perlakuan panas

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

7. penggilingan

Hal ini terutama digunakan untuk menyelesaikan lubang 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 penentuan posisi dan penjepitan, yang secara efektif dapat memastikan keakuratan pemesinan gigi dan referensi pemasangan, dan mendapatkan kualitas produk yang memuaskan.

8. penyelesaian

Hal ini untuk memeriksa dan membersihkan gundukan dan gerinda pada bagian roda gigi transmisi dan poros penggerak sebelum perakitan, sehingga dapat menghilangkan kebisingan dan kebisingan tidak normal yang ditimbulkannya setelah perakitan. Dengarkan suara melalui keterlibatan pasangan tunggal atau amati penyimpangan keterlibatan pada penguji komprehensif. Suku cadang rumah transmisi yang diproduksi oleh perusahaan manufaktur antara lain rumah kopling, rumah transmisi, dan rumah diferensial. Rumah kopling dan rumah transmisi merupakan bagian penahan beban, yang umumnya terbuat dari paduan aluminium die-casting melalui die casting khusus. Bentuknya tidak beraturan dan rumit. Alur proses umumnya adalah penggilingan permukaan sambungan → lubang proses pemesinan dan lubang penghubung → lubang bantalan bor kasar → lubang bantalan bor halus dan lokasi lubang pin → pembersihan → uji dan deteksi kebocoran.

Parameter dan persyaratan alat pemotong roda gigi

Roda gigi mengalami deformasi parah setelah karburasi dan pendinginan. Khusus untuk roda gigi besar, deformasi dimensi lingkaran luar dan lubang dalam yang dikarburasi dan dipadamkan umumnya sangat besar. Namun untuk memutar lingkaran luar roda gigi karburasi dan quenched, belum ada alat yang cocok. Perkakas bn-h20 yang dikembangkan oleh "Valin superhard" untuk pembubutan intermiten yang kuat pada baja yang dipadamkan telah mengoreksi deformasi lubang dalam lingkaran luar lingkaran luar dan permukaan ujung roda gigi yang dikarburasi dan dipadamkan, dan menemukan perkakas pemotong intermiten yang sesuai, Ini telah membuat terobosan di seluruh dunia dalam bidang pemotongan intermiten dengan alat superhard.

Deformasi karburasi dan pendinginan roda gigi: deformasi karburasi 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 gear ring dan gear berukuran besar, gear ring yang besar juga akan meningkatkan deformasi setelah karburasi dan quenching karena modulusnya yang besar, lapisan karburasi yang dalam, waktu karburasi yang lama, dan bobot diri. Hukum deformasi poros roda gigi besar: diameter luar lingkaran tambahan menunjukkan tren kontraksi yang jelas, tetapi searah dengan lebar gigi poros roda gigi, bagian tengahnya mengecil, dan kedua ujungnya sedikit melebar. Hukum deformasi cincin roda gigi: Setelah Karburasi dan pendinginan, diameter luar cincin roda gigi besar akan membengkak. Apabila lebar gigi berbeda maka arah lebar gigi akan berbentuk kerucut atau gendang pinggang.

Pembubutan roda gigi setelah karburasi dan pendinginan: deformasi karburasi dan pendinginan pada cincin roda gigi dapat dikontrol dan dikurangi sampai batas tertentu, namun tidak dapat sepenuhnya dihindari. Untuk koreksi deformasi setelah karburasi dan pendinginan, berikut adalah pembahasan singkat tentang kelayakannya alat pembubut dan pemotong setelah karburasi dan pendinginan.

Memutar lingkaran luar, lubang dalam, dan permukaan ujung setelah karburasi dan quenching: memutar adalah cara paling sederhana untuk memperbaiki deformasi lingkaran luar dan lubang dalam dari ring gear yang dikarburasi dan dipadamkan. Sebelumnya, perkakas apa pun, termasuk perkakas superhard asing, tidak dapat menyelesaikan masalah pemotongan lingkaran luar dari roda gigi yang padam secara terputus-putus. Valin superhard diundang untuk melakukan penelitian dan pengembangan perkakas, “Pemotongan baja yang diperkeras secara terputus-putus selalu menjadi masalah yang sulit, belum lagi baja yang diperkeras sekitar HRC60, dan kelonggaran deformasinya besar. Saat memutar baja yang diperkeras dengan kecepatan tinggi, jika benda kerja mengalami pemotongan terputus-putus, pahat akan menyelesaikan pemesinan dengan lebih dari 100 guncangan per menit saat memotong baja yang diperkeras, yang merupakan tantangan besar terhadap ketahanan benturan pahat.” Pakar Asosiasi Pisau Tiongkok mengatakan demikian. Setelah satu tahun pengujian berulang, Valin superhard telah memperkenalkan merek alat pemotong superhard untuk Pembubutan Baja Keras dengan diskontinuitas yang kuat; Percobaan pembubutan dilakukan pada lingkaran luar roda gigi setelah dilakukan karburasi dan quenching.

Percobaan memutar roda gigi silinder setelah karburasi dan quenching

Roda gigi besar (ring gear) mengalami deformasi serius setelah karburasi dan quenching. Deformasi lingkaran luar roda gigi ring mencapai 2 mm, dan kekerasan setelah pendinginan adalah hrc60-65. Pada saat itu, sulit bagi pelanggan untuk menemukan penggiling berdiameter besar, tunjangan pemesinan yang besar, dan efisiensi penggilingan yang terlalu rendah. Terakhir, gigi karburasi dan quenching diputar.

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

Saat memutar roda gigi quenched excircle, pemesinan selesai pada satu waktu. Alat keramik impor asli hanya dapat diproses berkali-kali untuk memotong deformasi. Selain itu, keruntuhan tepian sangat serius, dan biaya penggunaan alat ini sangat tinggi.

Hasil pengujian alat: lebih tahan benturan dibandingkan alat keramik silikon nitrida impor asli, dan masa pakainya 6 kali lipat dari alat keramik silikon nitrida ketika kedalaman pemotongan ditingkatkan tiga kali lipat! Efisiensi pemotongan meningkat 3 kali lipat (dulu pemotongan tiga kali, tetapi sekarang selesai satu kali). Kekasaran permukaan benda kerja juga memenuhi kebutuhan pengguna. Hal yang paling berharga adalah bahwa bentuk kegagalan akhir dari alat ini bukanlah bagian tepi patah yang mengkhawatirkan, melainkan keausan bagian belakang yang normal. Eksperimen excircle roda gigi quenched yang diputar secara intermiten ini mematahkan mitos bahwa perkakas superkeras di industri tidak dapat digunakan untuk baja yang dikeraskan dengan pembubutan intermiten yang kuat! Hal ini telah menimbulkan sensasi luar biasa di kalangan akademisi alat pemotong!

Permukaan akhir lubang bagian dalam roda gigi yang keras setelah pendinginan

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

Pemesinan ujung roda gigi setelah karburasi dan pendinginan

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

Untuk roda gigi yang dikarburasi dan dipadamkan, persyaratan untuk pemotong sangat tinggi. Pertama, pemotongan intermiten memerlukan kekerasan tinggi, ketahanan benturan, ketangguhan, ketahanan aus, kekasaran permukaan, dan sifat pahat lainnya.

ringkasan:

Untuk pembubutan setelah karburasi dan pendinginan serta untuk pembubutan permukaan ujung, perkakas boron nitrida kubik komposit las biasa telah dipopulerkan. Namun, untuk deformasi dimensi lingkaran luar dan lubang dalam dari cincin roda gigi besar yang dikarburasi dan dipadamkan, selalu menjadi masalah yang sulit untuk mematikan deformasi dalam jumlah besar. Pembubutan baja yang dipadamkan secara intermiten dengan alat boron nitrida kubik Valin superhard bn-h20 merupakan kemajuan besar dalam industri perkakas, yang kondusif bagi promosi luas proses “pembubutan alih-alih penggilingan” di industri roda gigi, dan juga menemukan jawaban atas masalah alat pemutar silinder roda gigi yang diperkeras yang telah membingungkan selama bertahun-tahun. Hal ini juga sangat penting untuk memperpendek siklus pembuatan cincin roda gigi dan mengurangi biaya produksi; Pemotong seri Bn-h20 dikenal sebagai model dunia baja quenching yang kuat dan terputus-putus di industri.