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以防硬齒面凸輪磨齒開(kāi)裂的陶瓷舉措

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放大字體  縮小字體    發(fā)布日期:2021-04-11  來(lái)源:儀器網(wǎng)  作者:Mr liao  瀏覽次數(shù):37
核心提示:防止硬齒面齒輪磨齒裂紋的工藝措施1.熱處理方面的工藝措施對(duì)磨削裂紋越敏感的材料,在磨削中越容易形成裂紋,降低材料對(duì)磨削裂紋敏感的程度,就降低了磨削裂紋的發(fā)生機(jī)率。20CrMnTi和20Cr2Ni4A這二種材料對(duì)磨削裂紋是比較敏感的材料,而這

防止硬齒面齒輪磨齒裂紋的工藝措施

1.熱處理方面的工藝措施

對(duì)磨削裂紋越敏感的材料,在磨削中越容易形成裂紋,降低材料對(duì)磨削裂紋敏感的程度,就降低了磨削裂紋的發(fā)生機(jī)率。20CrMnTi和20Cr2Ni4A這二種材料對(duì)磨削裂紋是比較敏感的材料,而這種敏感性又因滲碳熱處理工藝規(guī)范的不同而不同,因此可通過(guò)改變滲碳、淬火、回火工藝而加以適當(dāng)?shù)恼{(diào)控和降低。正因?yàn)槿绱瞬扇∫韵麓胧?p>降低滲碳件的淬火溫度:用20CrMnTi加工的齒輪,在930℃中滲碳,滲碳后直接淬火,由淬火溫度860℃降至830℃時(shí),在不改變磨削條件的情況下,也可以消除較為嚴(yán)重的磨削裂紋。

表面碳濃度要適當(dāng),碳濃度應(yīng)控制在0.7%~0.9%范圍之內(nèi)。碳濃度分布梯度要平緩,以保障良好的表面強(qiáng)度和應(yīng)力分布。

重載齒輪的碳含量應(yīng)控制在下限,這樣就有利于控制碳化物的大小和形狀。碳含量控制在上限時(shí),會(huì)增強(qiáng)形成殘余奧氏體的趨向,并有增加碳化物,表層氧化與降低齒根強(qiáng)度的趨向。據(jù)有關(guān)資料表明,美國(guó)對(duì)重載齒輪表面碳濃度已控制在0.65%左右。

回火越不充分,磨削裂紋敏感性就越高。因此,必須進(jìn)行充分回火,以提高滲碳淬硬表面的塑性,使殘余應(yīng)力得以平衡或降低,改善表面應(yīng)力的分布狀況。從而降低出現(xiàn)磨削裂紋的機(jī)率。

控制殘余奧氏的數(shù)量,防止齒輪在磨削時(shí)產(chǎn)生組織轉(zhuǎn)變,而產(chǎn)生較大的組織應(yīng)力,嚴(yán)格控制殘余奧氏體在25%之內(nèi),對(duì)重要的齒輪應(yīng)控制在20%以內(nèi)。

主要控制碳化物的大小、數(shù)量、形態(tài)和分布,以獲得彌散分布細(xì)顆粒碳化物,從而提高材料的斷裂強(qiáng)度,減少脆性。

控制馬氏體的級(jí)別,要獲得隱晶狀、細(xì)針狀的馬氏體,避免產(chǎn)生粗大針狀馬氏體,從而減少裂紋源,以提高材料的斷裂強(qiáng)度。馬氏體的級(jí)別3級(jí)。

采取必要的工藝措施控制熱處理的變形,以減小磨齒余量。

2.機(jī)加工方面的工藝措施

根據(jù)有關(guān)文獻(xiàn)表明,砂輪與齒面接觸區(qū)的平均溫度一般為:500-800℃,磨粒磨削點(diǎn)的溫度可達(dá)1000℃,且80%以上的熱將傳入齒輪。由于磨齒時(shí)產(chǎn)生的大量磨削熱,使齒面磨削區(qū)域局部受到很大的熱應(yīng)力和熱脹冷縮變形,磨削熱得不到有效控制時(shí),齒面就容易產(chǎn)生磨削裂紋和磨削燒傷,因此,機(jī)加工方面工藝措施的重點(diǎn)將放在如何減小和控制磨削熱的方面。

降低粗滾齒時(shí)的齒面粗糙度,應(yīng)控制在Ra3.2~Ra6.3。

嚴(yán)格控制粗滾齒時(shí)的公法線余量,不允許隨意加大磨齒余量。

熱處理后嚴(yán)格按照工藝要求的位置和允許的范圍找正,以便盡可能減小熱變形的誤差。

在磨齒前必須采取硬齒面的滾切技術(shù)對(duì)齒面進(jìn)行刮齒加工,使磨齒余量均勻,最大限度減小磨齒余量,也就是最大限度的減小磨削熱。

合理選擇、搭配切削用量,選擇的原則為較高的砂輪轉(zhuǎn)速,較快的沖程,適當(dāng)?shù)倪M(jìn)給。

德國(guó)推薦NILES-ZSTZ630C3(相當(dāng)于國(guó)產(chǎn)Y7163A),當(dāng)齒面的硬度在HRC58~62時(shí):粗磨0.03~0.06;精磨0~0.01。

據(jù)國(guó)外資料表明以及我公司的體會(huì):對(duì)齒面粗磨階段,是磨削裂紋形成的關(guān)鍵時(shí)刻,絕大部分磨削裂紋產(chǎn)生于這個(gè)階段。在這一階段,要特別加以注意。

選擇砂輪是磨齒加工中一個(gè)重要的環(huán)節(jié):砂輪選用是否恰當(dāng),對(duì)磨齒精度和效率有很大影響。對(duì)砂輪的硬度、粒度、組織選擇的不當(dāng),就非常容易出現(xiàn)齒面燒傷和磨削裂紋。因此,應(yīng)從以下幾個(gè)方面加以選擇:

磨料:(代號(hào)PA)紅色鉻剛玉,鉻剛玉的硬度與白剛玉(代號(hào)WA)接近,而韌性比白剛玉好,用鉻剛玉磨削韌性大的鋼材時(shí)。效率比白剛玉高,砂輪的耐用度以及磨削表面粗糙度也要好,因此優(yōu)選(代號(hào)PA)。

結(jié)合劑:把砂粒粘結(jié)在一起,形成砂輪的材料。目前,磨齒機(jī)上用的砂輪結(jié)合劑,基本上都是陶瓷粘合劑(代號(hào)V);陶瓷粘合劑性能穩(wěn)定,耐水耐熱不變質(zhì),能適應(yīng)各種冷卻液磨削,而價(jià)格又低。

硬度:砂輪越硬,其多孔性越差,在磨削過(guò)程中,砂輪粒間的孔隙很快被磨粒堵塞,加上硬度高的砂輪自銳性差,磨鈍的砂粒又不易脫落,造成砂輪與工件表面間的擠光現(xiàn)象,影響熱量散發(fā),使磨削熱增加,很容易產(chǎn)生燒傷和裂紋。

較軟的砂輪磨損很快,不禁用,將直接影響磨齒精度。

因此,選擇砂輪硬度的原則:加工軟材料時(shí),要選較硬的砂輪;加工硬材料時(shí),要選較軟的砂輪。磨削硬的低碳合金鋼時(shí),應(yīng)該選用(K~J)的砂輪。(新-老型號(hào)對(duì)照:K-中軟1、J-軟3)

組織:優(yōu)先選用具有一般多孔結(jié)構(gòu)的砂輪,砂輪組織分區(qū)5級(jí)用的最多。

粒度:粒度越小在單位面積內(nèi)同時(shí)參加磨削的磨粒就越多,相應(yīng)的切削力和磨削熱就越大,容易磨裂,在保證齒面磨削精度的情況下,常用的粒度號(hào)為:46#~60#,對(duì)于齒輪模數(shù)較小時(shí),就應(yīng)該選粒度號(hào)大一些的砂輪,當(dāng)齒輪模數(shù)較大時(shí),就應(yīng)選用粒度號(hào)小一些的砂輪。(用號(hào)數(shù)表示的磨粒,數(shù)目越大,顆粒尺寸越?。?p>形狀和尺寸我單位磨齒機(jī)的型號(hào)為Y7163A,用的是雙錐面砂輪(代號(hào)PSX1)。尺寸為Ф350 Ф127 32。

砂輪修整器金剛石的鋒利狀況不容忽視:在這方面,我公司的教訓(xùn)非常深刻。由于金剛石尖部鈍化,造成砂輪修整后不鋒利,在磨削中導(dǎo)致磨削熱大量增加,曾經(jīng)一度是我公司在磨齒中產(chǎn)生磨削裂紋的主要原因。因此,一旦金剛石磨鈍后,應(yīng)即時(shí)修尖,恢復(fù)其鋒利的工作狀態(tài),是修好砂輪的前提和保證。

冷卻液是磨削中一個(gè)極為重要的環(huán)節(jié),要引起足夠的重視。磨齒機(jī)采用展成工作原理,所以砂輪和齒面在磨削過(guò)程是點(diǎn)接觸,由此產(chǎn)生的磨削熱由流過(guò)砂輪和齒面的強(qiáng)力冷卻液帶走,這種磨削方式能防止產(chǎn)生磨削裂紋,同時(shí)砂輪始終不被堵塞,磨削粉塵也不四處飛散,環(huán)保效果好。因此,冷卻液必須充分,并直接噴在磨削區(qū),流量選取40~45L/min,壓力為0.8~1.2Mpa。要經(jīng)常保持冷卻液的純凈,循環(huán)中要經(jīng)過(guò)過(guò)濾網(wǎng),控制冷卻液的溫度,必要時(shí)應(yīng)當(dāng)使用散熱器。使用中應(yīng)特別注意,冷卻液的流量及噴射沖刷的力度是否足夠,一旦發(fā)生變化,檢查冷卻泵濾網(wǎng)是否被堵塞,對(duì)濾網(wǎng)要定期清洗和檢查。

 
關(guān)鍵詞: 磨削 砂輪 裂紋 控制 產(chǎn)生
 
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