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      修形珩齒新工藝

      發布時間:2022-03-11

      文件類型:修形珩齒新工藝

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      提供者:孫錫林

      【修形珩齒新工藝】

      資料介紹

        1、國外齒輪加工現狀和發展趨勢

        1.1降低汽車變速器中齒輪傳動噪音,一直是汽車變速器行業的主攻對象。世界上大多數國家,特別是發達國家對汽車變速器規定了嚴格的噪音標準。為了降低噪音,汽車齒輪行業從設計和制造兩方面作了大量的工作。在制造方面,隨著齒輪加工設備和工藝的不斷改進,以及制造精度的不斷提高,使變速器齒輪傳動噪音降低很多。

        上世紀九十年代以來,國外很多汽車齒輪行業,將原有的滾、剃工藝和滾、磨(展成法磨齒)工藝,逐步用滾、高效磨(蝸桿砂輪磨齒機,成形磨齒機)和滾、剃、珩(內齒圈砂輪珩齒機)工藝代替。我們熟悉的美國EATON公司在90年代就成功地研制出了細高齒雙中間軸變速器,并且在齒輪加工上,采用了滾、剃、珩工藝。

        1.2上世紀八九十年代,熱處理后磨齒工藝比較盛行。但在變速器的使用過程中,人們發現,熱處理后磨齒工藝,產生的磨紋與齒輪的運轉軸線平行,平行波紋產生諧振,在高速運轉時降低噪音并不明顯。然而,熱處理后珩齒工藝產生的細微珩紋與齒輪的運轉軸線不平行,呈斜紋狀態存在。這樣,就不會導致高速運轉時諧振的產生,齒輪傳動噪音得到了很大程度的降低。同時珩齒時的擠壓和振動作用可以減少齒面熱處理的殘余應力,增強齒面壓應力,提高齒輪的使用壽命。所以,一些國外有名的汽車變速器企業,正在實施滾、剃、珩工藝,甚至發展到滾、珩工藝。世界上有名的汽車齒輪加工機床生產廠商,例如美國格里森-胡爾特、德國KAPP、萊斯豪爾、日本三菱公司都有強力珩齒機生產。但是,價格相當昂貴,而且加工各種零件相配的砂輪和砂輪修整器也相當昂貴,并且只適用于大批量生產。

        2.國內齒輪加工現狀和發展趨勢

        2.1上世紀九十年代,國內很多齒輪生產廠家,例如一汽齒輪箱廠、上汽齒輪箱廠、綦江齒輪箱廠、陜西汽車齒輪總廠等開始采用滾、剃工藝和滾、高效磨工藝。由于高效磨齒機價格昂貴,進口格里森磨齒機每臺價格大約在人民幣700~800萬元之間。磨齒成本高,多數廠家只是在高速運轉齒上采用此工藝,大多數齒輪仍采用滾、剃工藝。本世紀初,陜西法士特公司后來者居上,大膽地進行技術改造,購買了大批國外有名品牌的數控加工機床和熱處理設備,采用各種先進加工工藝,使變速箱質量領先,產量多年雄居世界。但是,對于大多數的小企業,由于資金不足,設備差,底子薄,想提高產品質量,只能望塵莫及。

        2.2哈爾濱東安動力齒輪箱廠上世紀九十年代開始采用滾、剃、珩工藝,生產的微型車變速器以噪音低,壽命長,而雄居全國。他們的珩齒工藝采用的機床是國內生產的YW4232剃齒機(主軸電機經過改造),珩輪是自己制造的環氧樹脂砂輪,珩輪幾何形狀跟剃刀的形狀一樣,珩削方法也與剃齒方法一樣,只不過剃齒是在熱前加工,而珩齒是在熱后加工,主軸轉速比剃齒高好多倍。

        上世紀九十年代至今,環氧樹脂珩輪珩齒機在有些齒輪生產廠家得到了應用。這種珩輪只能起到一個拋光作用,對齒輪的熱處理變形修正效果不佳。首先,超過4模數的齒輪,珩削力大,此環氧樹脂砂輪強度不夠,會發生打齒現象。其次,環氧樹脂砂輪脫粒很快,加工不了多少工件。

        2.3浙江三歡齒輪有限公司的變速器齒輪加工原來采用的是滾、剃工藝。盡管制造的齒輪在熱處理前都達到了國標8-7-7標準。但由于20CrMnTi鋼材材質的缺點,熱處理變形大。再加上生產中齒面殘留毛刺和磕碰,會使齒部精度大大降低,裝箱后增加了噪音。

        為了減輕變速箱的噪音,現行工藝在完工檢查工序,專門增加了一道工序:在綜合檢查儀上檢查齒面毛刺,并用打磨機去掉毛刺和磕碰。至于齒面熱處理變形問題一直是滾、剃工藝解決不了的難題。近年來接到美國、西歐等國家的定單,送來的大多數樣件都是熱處理后珩齒加工出來的。為了保證質量,只能采用磨齒加工,存在加工費用高和生產效率低,盈利少的問題。

       

        2.4新的修形珩齒工藝可以解決齒面熱處理變形問題。要徹底解決齒面熱處理變形問題,必須走滾、剃、珩工藝的路子。但是,國外珩齒機價格相當昂貴,小企業根本買不起。要走滾、剃、珩工藝的路子勢必增加生產成本,這是中小企業目前做不到的。那么,有沒有一種既省錢,又能解決齒面熱處理變形問題的加工方法呢?有。那就是新的CBN珩輪珩齒工藝。(立方氮化硼簡稱CBN,本文暫將此工藝定為CBN珩輪珩齒工藝)。

      孫錫林

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