探討齒輪軸加工工藝分析及優(yōu)化:泰來機械
在工程機械中,齒輪軸的主要作用是支撐旋轉部件,從而實現旋轉運動,并傳遞相應的扭矩和功率。主要傳動效率高,結構緊湊,使用壽命長。相關優(yōu)點,在一般機械,尤其是工程機械傳動中,是非常重要的組成部分。如今,隨著我國刺激內需的開始,基礎設施建設也將得到很好的發(fā)展,對工程機械和產量的需求也將繼續(xù)增加。因此,應有效優(yōu)化齒輪軸材料、熱處理方法和機械加工的選擇,以提高齒輪軸的加工質量和加工效率,延長齒輪軸的使用壽命。零件結構分析:齒輪軸對精度要求較高,加工時需要注意相關問題。具體來說,必須正確選擇和分析齒輪軸的材料基準熱處理以及齒廓加工,才能保證齒輪軸的加工質量得到提高。以輸入齒輪軸為例,其外表面尺寸公差大部分可控制在±0.01mm范圍內,而表面粗糙度主要為Ra3.2~0.8°m,位置精度一般為尺寸精度值的三分之二、一到五分之一,齒輪精度等級是7-5。加工前要了解齒輪軸的技術要求和結構可制造性,根據圖紙要求的定位參考合理安排加工順序。材料選擇:以減速機為例。常用的齒輪軸主要采用合金鋼材料42CrMo、20CrMnMo、20Cr2Ni4、17CrNiMo6等。根據齒輪軸的用途和設計強度的不同,在材料的選擇和熱處理的工藝要求上也會有一定的差異。20CrMnMo、20Cr2Ni4、17CrNiMo6等材料一般先淬火回火,再用前滾刀進行滾削,然后滲碳淬火,再研磨成成品。最終牙硬度可達50-62HRC。毛坯的選擇:在加工過程中,由于齒輪軸的機械強度要求較高,而且每一步的直徑相差較大,為了有效降低材料消耗和加工勞動,我們通常會選擇鍛造毛坯。以圖1中的產品為例(M=9, Z=17)。本產品要求使用17CrNiMo6電渣重熔材料。坯料的原料應為精鋼。鋼在轉爐內熔煉,在爐內進行鎮(zhèn)靜、真空脫氣處理,再加二次電渣重熔,嚴格控制H、O、N等氣體的增加。使用電渣重熔鋼錠可以提高鋼的純度,顯著提高鋼的塑性和韌性,減少枝晶偏析,防止氣孔和收縮的出現,并能顯著提高鋼的各向同性。軸的鍛造工藝為:原料下料→下料鋸切→加熱→鍛造→鍛造后熱處理→機加工→探傷尺。鍛件采用先鑄后壓的方法,過程中采用小十字變形的方法。對原料進行伸長和鐓鍛,使鍛件比大于6,大大改善了原原料成分和枝晶。如偏析等缺陷;成形和鍛造使用小的擺動來鍛造小直徑和圓。使鍛件達到結構均勻、流線合理、變形比均勻的目標,提高產品的各向同性性能。鍛造后迅速冷卻至300-400℃左右,安裝在電爐中進行正火+高溫回火,改善結構和加工性能。預熱處理和半精加工車削:鍛件、粗車削、黑色皮清理后,鍛件毛坯需調質回火。淬火回火處理是指淬火和高溫回火的雙重熱處理方法。其目的是使工件具有良好的綜合機械性能。高溫回火是指在500-650℃之間回火。淬火回火可以使鋼的性能和材料有較大的調整,強度、塑性和韌性好,具有良好的綜合力學性能。淬火回火采用正火和淬火預處理工藝。它被加熱到溫度880攝氏度,然后保持2.5小時,然后通過油冷卻到室溫。然后在650℃的溫度下回火,保存5小時,在空氣中冷卻到室溫。預處理后硬度控制在160~200HBS,下一道工序為半精加工車削。對于半精加工車削,盡量選擇較小的切削深度和進給速度,切削速度可以更高。精細車削要求切削深度小,切削量小。半精加工車削后,不僅要對工件的直徑和幾何尺寸要求合格,而且對表面粗糙度要求較高,也要合格。精車削加工精度可達IT8~IT6,表面粗糙度Ra可達1.6~0.8°m。齒輪加工和精車削:通常在機械設備中,由于齒輪軸的精度不同,齒輪軸被分為不同的級別。插齒和滾齒可以有效地保證齒廓的精度,但它們比滾齒具有更高的精度和效率。因此,對于外齒齒輪軸,可采用滾齒機進行小批量生產和大批量生產。根據不同的生產方法,加工過程也會有所不同。產品可以用預磨滾刀進行滾削,然后進行滲碳、淬火、精細磨削、磨齒等加工工序。對于需要淬火的齒輪,需要在特殊淬火前提高精度?;ㄦI按形狀不同可分為矩形花鍵和漸開線花鍵,后者一般用于機械設備中。精車時,以齒輪軸兩端的上孔為基準,完成外圓的精車。如果要有效提高加工效率和質量,可以在精車削加工過程中使用數控車削方法,有效提高加工效率,保證齒輪軸圓弧面等特性的加工質量。
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