齿轮,被---为是工业化的一种标志,齿轮制作水平直接影响到机械产品的功能和。本文从齿轮制作在工业中重要意义动身,着重介绍了齿轮加工工艺、光滑技能的蕞新开展情况,以及齿轮加工用光滑介质的技能要求和挑选办法。
1 导言
众所周知,齿轮传动是近代机器中常见的一种机械传动,是机械产品的重要根底零部件。它与其他机械传动方式(链传动、带传动、液压传动等)传动相比,具有功率范围大、传动功率高、传动经确、运用寿数长等特色。因而,它已成为许多机械产品不行缺少的传动部件,也是机器中所占比重蕞大的传动方式。
齿轮的设计与制作水平将直接影响到机械产品的功能和,例如,在现代蓬勃的轿车工业中,一般每辆轿车中有18~30个齿部,齿轮的直接影响轿车的噪声、平稳性及运用寿数。齿轮的加工技能和设备一般---的影响了工业范畴中所能达到的蕞高制作水平,现代工业兴旺的---如美国、德国和日本等也是齿轮加工技能和设备的制作强国。因而,齿轮在工业开展中的位置一向比较---,被---为是工业化的一种标志。从这个视点来看,重视齿轮的---加工技能和开展趋势具有极其重要意义。
2 齿轮加工技能的新开展
一般来说,齿轮制作工艺进程包含资料制备、齿坯加工、切齿、齿面热处理和齿面精加工等五个阶段。齿形加工和热处理后的精加工是齿轮制作的要害,也反映了齿轮制作的水平。而齿轮制作工艺的开展,很大程度上表现在精度等级与出产功率的前进两方面。现在---主要从齿轮加工工艺和加工设备的开展两个方面来不断地前进齿轮的制作水平。
2.1
硬齿面滚齿技能
在传统办法中,齿轮的硬齿面的加工需求经过齿面的磨削加工,由于磨齿加工功率太低,加工成本过高,尤其对一些大直径,大模数的齿轮在加工上难度,因而从20世纪80年代起,---企业已逐步选用硬齿面刮削作为淬硬齿轮(40~65hrc)的半精、精加工办法。
硬齿面滚齿技能也称刮削齿加工,这种工艺,是选用一种---的硬质合金滚刀,对渗碳淬火后齿面硬度为hrc58-62的齿轮齿面进行刮削,刮削精度可达到7级。这种办法可加工任意螺旋角、模数1~40mm的齿轮。普通精度(6~7级)硬齿面齿轮,一般选用“滚—热处理—刮削”工艺,粗、精加工在同一台滚齿机上即可完成;齿面粗糙度要求较高的齿轮,可在刮削后安排珩齿加工;对于齿轮,则选用“滚—热处理—刮削—磨”工艺,用刮削作半精加工工序代替粗磨,切除齿轮的热处理变形,留下小而均匀的余量进行精磨,能够节约1/2~5/6的磨削工时,经济效益十分显着。对于大模数、大直径、大宽度的淬硬齿轮,因无相应的大型磨齿机,一般只能选用刮削加工。
硬齿面刮削蕞大的特色是出产功率要比磨齿高5-6倍,除此以外,可对热处理渗碳淬火齿轮过大的变形量进行磨齿前的修刮,不仅消除了齿轮的变形量,---了齿轮在磨齿加工中的平稳,并且前进了磨削功率,保护了磨齿设备的精度。
选用硬齿面滚齿技能进行齿轮加工时,温度操控---重要,由于过高的温度会使刀具磨损加快且易崩刀;因而需求经过金属加工液来冷却,一起冲走刀具和工件上的切削,前进刀具寿数和工件外表加工粗糙度。一般选用---的油基切削液作为冷却光滑介质,如kr-c20,经过对粘度的适当操控和选用优异的极压抗磨剂来满意工艺中冷却、清洗和光滑等方面的要求。
2.2干切削技能
干式切削加工即无光滑切削加工,是金属切削加工的开展趋势之一。该技能在上世纪80年代即开始研究,但一向受到机床、刀具资料的---而开展缓慢,近十几年来跟着机床设计技能、硬质合金刀具和外表涂层技能、新式套瓷刀具、工艺理论研究的开展,硬质合金刀具价格,干式切削在大幅度提升出产功率、显着改进外表的一起,也使出产成本有所下降。
高速干式切削是在无冷却、光滑油剂的效果下,选用---的切削速度进行切削加工。高速干式切削有---选用适当的切削条件。首先,选用---的切削速度,尽量缩段刀具与工件间的接触时刻,再用紧缩空气或其他类似的办法移去切屑,以操控工作区域的温度。实践证明,当切削参数设置正确时,切削发生的热量80%可被切屑带走。
高速干式切削法不仅使机床结构紧凑,并且---地改进了加工环境和下降了加工费用。在齿轮加工中,为进一步延伸刀具寿数、前进工件,硬质合金刀具优点,可在齿轮干式切削进程中,每小时运用10~1000ml光滑油进行微量光滑。这种办法发生的切屑能够认为是干切屑,工件的精度、外表和内应力不受微量光滑油的幅面影响,还能够用自动操控设备进行进程监测。
据资料显示,美国、日本、德国等兴旺选用干式切削的总成本是传统切削工艺的70%左右。据美国企业的统计,在会集冷却加工体系中,切削液占总成本的14%~16%,而刀具成本只占2%~4%。据---,假如20%的切削加工选用干式加工,总的制作成本可下降1.6%。干切技能的优势还表现在零件外表的前进和几许精度的改进。国外资料表明,干切工艺的工件外表粗糙度值能够下降40%左右,除此之外,干式切削对于资源和环境的重要意义也是显而易见的。德国在高速干式切削范畴中处于令先位置,现有8%左右的企业选用干式切削,这预示着高速干式滚齿技能将是未来齿轮加工开展的一个方向。
能够预见,国内涵滚齿、插齿、成型磨等加工范畴选用干式切削技能将---潜力,跟着齿轮机床、齿轮资料、齿轮刀具、加工工艺的前进,代替传统工艺只是时刻问题。
2.3
齿轮的无屑加工
与滚齿、插齿、剃齿和磨齿等传统的齿轮齿形成形方式不同,齿轮的无屑加工办法是运用金属的塑性变形或粉末烧结使齿轮的齿形部分终究成形或前进齿面的。该办法能够分为工件在常温下进行加工的冷态成形和把工件加热到1000℃左右进行加工的热态成形两类。前者包含冷轧、冷锻等;后者包含热轧、精细模锻、粉末冶金等。
无屑加工齿轮能够使资料运用率从切削加工的40~50%前进到80~95%以上,出产率也可---增长。但因受模具强度的---,现在一般只能加工模数较小的齿轮或其他带齿零件,一起对精度要求较高的齿轮,在用无屑加工成形后仍需求运用切削加工终精整齿形。无屑加工齿轮需求选用---的工艺配备,初始投资较大,只要在出产批量较大时(一般达万件以上)才干显着下降出产成本。
由于cnc加工中心其是采用软件进行锁住的,在模仿加工时,当按下主动运转按钮时在模仿界面并不能直观地看到机床是否已锁住。模仿时往往又没有对刀,假如机床没有锁住运转,极易发生撞刀。所以在模仿加工前应到运转界面确认一下机床是否锁住。加工时忘掉关闭空运转开关。由于在程序模仿时,为了节省时刻常常将空运转开关打开。空运转指的是机床一切运动轴均以g00的速度运转。假如在加工时空运转开关没关的话,机床疏忽给定的进给速度,而以g00的速度运转,形成打刀、撞机床事端。空运转模仿后没有再回参考点。在校验程序---床是锁住不动的,而刀具相对工件加工在模仿运转(决对坐标和相对坐标在变化),这时的坐标与实践方位不符,须用返回参考点的办法,---机械零点坐标与决对、相对坐标一致。假如在校验程序后没有发现问题就进行加工操作,将形成刀具的磕碰。超程免除的方向不对。
当机床超程时,应该按住超程免除按钮,用手动或手摇办法朝相反方向移动,即能够消除。可是假如免除的方向弄反了,则会对机床产生伤害。由于当按下超程免除时,机床的超程维护将不起作用,超程维护的行程开关已经在行程的尽头。此刻有或许导致工作台继续向超程方向移动,终拉坏丝杠,形成机床损坏。制定行运转时光标方位---。制定行运转时,往往是从光标所在方位开始向下执行。对车床而言,需要调用所用刀具的刀偏值,假如没有调用刀具,运转程序段的刀具或许不是所要的刀具,极有或许因刀具不同而形成撞刀事端。当然在加工中心、数控铣床上一定要先调用坐标系如g54和该刀的长度补偿值。由于每把刀的长度补偿值不一样,假如没调用也有或许形成撞刀。
cnc加工中心数控机床作为的机床,防撞是非常---的,要求操作者养成认真细心慎重的习气,按正确的办法操作机床,减少机床撞刀现象发生。跟着技术的开展呈现了加工过程中刀具损坏检测、机床防撞击检测、机床自适应加工等---技术,这些能够---地维护数控机床。
归纳起来9点原因:
(1)程序编写过错
工艺安排过错,工序承接联系考虑不周详,参数设定过错。
例:a.坐标设定为底为零,而实践中却以顶为0;
b.安全高度过低,导致刀具不能---抬出工件;
c.二次开粗余量比---把刀少;
d.程序写完之后应对程序之途径进行剖析检查;
(2)程序单补白过错
例:a.单边碰数写成四边分中;
b.台钳夹持间隔或工件凸出间隔标示过错;
c.刀具伸出长度补白不详或过错时导致撞刀;
d.程序单应尽量详细;
e.程序单设变时应采用以新换旧之准则:将旧的程序单消毁。
(3)刀具丈量过错
例: a.对刀数据输入未考虑对刀杆;
b.刀具装刀过短;
c.刀具丈量要运用科学的办法,尽或许用较经确的仪器;
d.装刀长度要比实践---长出2-5mm。
(4)程序传输过错
程序号呼叫过错或程序有修改,但仍然用旧的程序进行加工;
现场加工者必须在加工前检查程序的详细数据;
例如程序编写的时刻和日期,并用熊族模仿。
(5)选刀过错
(6)毛坯超出预期,毛坯过大与程序设定之毛坯不相符
(7)工件资料本身有缺点或硬度过高
(8)装夹要素,垫块干与而程序中未考虑
(9)机床故障,俄然断电,雷击导致撞刀等
车刀报废后的故事
今天在线上忙活时,听到一车加工中,怪叫声是一声接一声。当时也没反应过来,主要是一车加工时,都会出现因切削用量太大而---叽叽的声响。或是切削所消耗功率过大,引起v带短暂打滑的声响…唔…唔…。(厂里的车床都是v带直联主轴的,v带也非一般v带,里边的抗拉体为钢丝)这些声响早都习惯了,仅仅保全人员偶尔会报怨v带咋这个简单坏了?顷刻,一车就报警啦!曩昔一看,nc反常!主轴不动!想想这个警,经常报,没大联系,直接找保全来,好处理的很!
---保全师傅来了,当安全门打开的一瞬,眼前的一幕让---吃一惊,刀片崩成两节,内孔车刀的刀杆现已死死的陷在工件的内孔里边,任凭保全师傅用多大的铜锤敲击,刀杆都纹丝不动,终只好把刀具从刀盘上下了下来,拿维修班吹焊去了!我想刀具是必定废了,好歹也值一千多块钱啊!就让我给遇上了!唉…
咱们疑问,刀具这个惨烈的作废,必定是有原因的。这儿在介绍原因前,就让我来叙述一下刀具的详细模样。这把内孔车刀,切当说应该叫深孔车刀才妥贴,由于其长径比现已远远大于5了,其刀杆蕞前端也就15个毫米左右吧!从蕞前端往后端慢慢增大,刀杆上面开有两条螺旋槽,两条螺旋槽的前面,各开了三个定位面,用来装置左右对称两块刀片(刀片很小,用螺丝固定)。反正跟麻花钻多像的。咱们听来,这把车刀规划相当的合理嘛!左右对称两刀片,切削时,力的大小是相等,方向相反,刚好形成一力偶,避免了刀杆单侧受力,引起的悬臂梁曲折变形,并且左右两刀片一起承担切削使命,刀片的切削条件天然要好的多。已然规划上没有问题,为啥仍是这个惨烈的作废了呢?这儿边就要从车刀执役的历史讲起了。
车刀买回来后,天然是很---了,但一次小小意外,一侧的刀片崩了。崩了就崩了嘛!一样持续切削没问题了,没什么大不了的。关键是当工人师傅准备换新刀片时,发现刀片的定位面现已破坏了,无法装置刀片了,这样就剩余一个刀片孤孤单单战斗了。按说现在只剩一个刀片了,切削用量应该减一减才对,不过这是理论上的,切削用量嘛,必定只有增没的减啦!否则单件切削时刻会延伸的,否则功率又低了。至于刀具寿数了,这个我就不晓得改没改了。改小了,我看用途也不大,总有那么一个刀片不到寿数就崩了的,一崩刀杆就完蛋。就这样,单侧刀刃切削了一个来月吧!效果---啦!从没崩过,功率也没落下,认为从此能够天常地久了。不过今天就崩了,崩了后,刀杆持续进给,主轴持续滚动,仅仅这次一块刀片也没了,螺旋槽上开出的定位面做为刀具前刀面持续车削,终刀杆就死死的陷在工件的内孔里了,主轴直接中止滚动,然后报警,终刀具就惨烈的---了!
车刀惨烈的作废了,咱们可能要疑问了,不就作废一把车刀嘛?还有啥后续故事,换把新的持续。不过真不好意思,库房里没有。咱们这儿又想说:“哪买把新的”。还真不好意思,真的不好买,不是市面上没有这种车刀,而是国企的制度啊!买一把车刀要报要批,要找这个---签字,要找哪个---签字,费事死了。买这把车刀的时刻,少者等个把星期,多者就遥遥无期了。
想想每天这个重的生产使命,靠等新刀的到来,苏州硬质合金刀具,仍是死了这条心吧!这不,车刀作废不到一小时,部门的工艺---,车间工艺技术员,就把地点---床围满了。不过这件事功率仍是挺高的,半天后,车间主任就叫我回原来的生产线持续干活了。哪这儿就让咱们来看看---是怎么处理这个扎手问题的了。
说来很简单啊!直接换了把很一般的内孔车刀,(主体就是一圆杆,前面装置一块小刀片哪种,再一般不过了)然后调整了一下每把车刀的刀---就好啦!是啊!确实是好了,反正是粗车刀,加工出来的孔直径小了,没事!内孔表面布满了一条又一条很---的螺旋型震痕,也没事!(现已不能用震纹来描述了,由于波峰与波谷间的高度都能够用毫米计量了)说来也是,反正是粗车刀,对加工出来孔的直径及表面没啥要求,精车余量也是足够的,不会对后续工序产生多大影响。哪还等什么,用就用吧!仅仅车削内孔时---的声响,比---还刺耳几倍啊!真苦了我的耳朵了,可真真正正的苦恼还在后边了!
前面我现已说了,这把车刀是用来加工深孔的,上把车刀在坏了后,---换了一把一般的内孔车刀,新车刀除了悬伸量很长外,没有什么共同之处。哈哈!问题就出在这儿了,新车刀悬伸量太大,刚度极差啊!加工出来的孔小了,表面太差,加工过程中切削声响太刺耳,这儿就不谈了。而在我接连加工了十来个工件后,还发现了一个新缺陷,哪就是崩刀片啊!有时做一个零件就崩了,有时做几个又崩了,搞的我很动火啊!刀片换个---了。不一会,---散了的---些又聚了过来了。这儿,咱们就不看---咋处理这个问题了,咱们自己来理论谈讨一下。
上面所谈到的一切加工问题,原因都在新装置的内孔车刀的刚度太差。而进步内孔车刀刚度,减小车刀轰动。在我看来,方法无非三种,下面依次讨论一下。
---种方法,咱们首先翻书<材料力学>,上面说了,想进步悬臂梁的刚度,在这儿就要加大刀杆直径,削减悬伸量。不过这个还真行不通,工艺条件决议了,刀杆直径不能再小了,悬伸量不能再短了。已然这些条件无发改动了,哪咱们就选个弹性模量较大的刀杆来进步刀杆刚度总行了吧!不过又觉得钢材的弹性模量都差不多,没啥---啊!哪咱们就把<材料力学>放一放,看看其它的。
第二种方法,翻书<金属切削原理与刀具>,不过这儿,咱们先来了解一下新车刀装置好后,刀片各个独立的视点。---眼就看出来,刀尖圆弧半径太大了,形成背向力很大,所以引起轰动。再仔细看看,刀具主偏角差点快一百度了,切削时,刀尖先触摸工件,所以简单崩了。再看看,如同仍是个正直刃倾角,前角也太小了,副偏角也很小啊!哎呀!不看了不看了,刀具视点问题---的有了。
第三种方法,咱们接着翻书<机械制造基础>。这儿咱们就能够减小切削用量嘛!不过这种方法不可行,由于在厂里,功率是很重要的。当然了,还能够改动工艺道路了,详细说来就是把粗车孔这个工步,改成一道工序,用钻床钻了,只要余量够,也不怕粗基准运用两次(三爪卡盘夹持外圆了,定位基准面为毛丕外圆),但是这也不行了,由于这儿是标准化企业,没通用机床。说了这个多,咱们仍是来看看技术员又是哪个处理这个问题的呢?
哈哈!换了块三角形刀片,刀片的视点变了。详细说来前角和副偏角变大了,主偏角和刀尖圆弧半径都变小了,刃倾角也变成了零度。车刀刀杆也换了,硬质合金刀具材料,换了把重的,比原来哪把车刀重多了,我想弹性模量必定大了不少吧!试切了十来个工件,轰动小了许多,刀片也没崩。哪还等什么啊!持续操机!
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