Ten wałek przekładniowyjest najważniejszą częścią nośną i obrotową maszyn budowlanych, która może realizować ruch obrotowykoła zębatei innych komponentów, a także może przenosić moment obrotowy i moc na duże odległości. Ma zalety wysokiej wydajności przekładni, długiej żywotności i kompaktowej konstrukcji. Jest szeroko stosowany i stał się jedną z podstawowych części przekładni maszyn budowlanych. Obecnie, wraz z szybkim rozwojem gospodarki krajowej i rozbudową infrastruktury, nastąpi nowa fala popytu na maszyny budowlane. Wybór materiału wału przekładni, sposób obróbki cieplnej, instalacja i regulacja przyrządu obróbczego, parametry procesu frezowania i posuw są bardzo ważne dla jakości obróbki i żywotności wału przekładni. W niniejszym artykule przeprowadzono szczegółowe badania nad technologią obróbki wału przekładni w maszynach budowlanych zgodnie z własną praktyką i zaproponowano odpowiedni projekt ulepszeń, który zapewnia silne wsparcie techniczne dla udoskonalenia technologii obróbki inżynieryjnego wału przekładni.

Analiza technologii przetwarzaniaWał przekładniw maszynach budowlanych

Dla wygody badań, w niniejszym artykule wybrano klasyczny wałek przekładni wejściowej w maszynach budowlanych, czyli typowe części wału stopniowanego, które składają się z wielowypustów, powierzchni obwodowych, powierzchni łukowych, barków, rowków, rowków pierścieniowych, kół zębatych i innych różnych form. Geometryczna kompozycja powierzchni i jednostek geometrycznych. Wymagania dotyczące precyzji wałków przekładni są na ogół stosunkowo wysokie, a trudność obróbki jest stosunkowo duża, dlatego niektóre ważne ogniwa w procesie obróbki muszą zostać prawidłowo wybrane i przeanalizowane, takie jak materiały, ewolwentowe wielowypusty zewnętrzne, punkty odniesienia, obróbka profilu zęba, obróbka cieplna itp. Aby zapewnić jakość i koszt obróbki wałka przekładni, poniżej przeanalizowano różne kluczowe procesy w obróbce wałka przekładni.

Dobór materiałówwałek przekładniowy

Wały przekładniowe w maszynach przekładniowych są zwykle wykonane ze stali 45 w wysokiej jakości stali węglowej, 40Cr, 20CrMnTi w stali stopowej itp. Zazwyczaj spełniają wymagania wytrzymałościowe materiału, a odporność na zużycie jest dobra, a cena jest odpowiednia.

Technologia obróbki zgrubnej wałek przekładniowy

Ze względu na wysokie wymagania wytrzymałościowe wału przekładni, użycie okrągłej stali do obróbki bezpośredniej pochłania dużo materiałów i pracy, więc odkuwki są zwykle używane jako półfabrykaty, a kucie swobodne może być używane do wałów przekładni o większych rozmiarach; Odkuwki matrycowe; czasami niektóre mniejsze koła zębate mogą być wykonane jako integralny półfabrykat z wałem. Podczas produkcji półfabrykatu, jeśli półfabrykat odkuwki jest odkuwką swobodną, ​​jego obróbka powinna być zgodna z normą GB/T15826; jeśli półfabrykat jest odkuwką matrycową, naddatek na obróbkę powinien być zgodny z normą systemu GB/T12362. Półfabrykaty odkuwki powinny zapobiegać wadom kucia, takim jak nierówne ziarna, pęknięcia i pęknięcia, i powinny być testowane zgodnie z odpowiednimi krajowymi normami oceny kucia.

Wstępna obróbka cieplna i proces toczenia wstępnego półfabrykatów

Półfabrykaty z wieloma wałkami przekładni są w większości wykonane z wysokiej jakości stali konstrukcyjnej węglowej i stali stopowej. Aby zwiększyć twardość materiału i ułatwić obróbkę, obróbka cieplna przyjmuje normalizującą obróbkę cieplną, mianowicie: proces normalizacji, temperatura 960 ℃, chłodzenie powietrzem, a wartość twardości pozostaje HB170-207. Normalizująca obróbka cieplna może również mieć wpływ na rafinację ziaren kucia, jednolitą strukturę krystaliczną i eliminację naprężeń kucia, co stanowi podstawę późniejszej obróbki cieplnej.

Głównym celem obróbki zgrubnej jest wycięcie naddatku na obróbkę na powierzchni półfabrykatu, a kolejność obróbki głównej powierzchni zależy od wyboru odniesienia pozycjonowania części. Charakterystyka samych części wału przekładni i wymagania dotyczące dokładności każdej powierzchni są zależne od odniesienia pozycjonowania. Części wału przekładni zazwyczaj wykorzystują oś jako odniesienie pozycjonowania, dzięki czemu odniesienie może być ujednolicone i pokrywać się z odniesieniem projektowym. W rzeczywistej produkcji zewnętrzny okrąg jest używany jako odniesienie pozycjonowania zgrubnego, górne otwory na obu końcach wału przekładni są używane jako odniesienie precyzji pozycjonowania, a błąd jest kontrolowany w zakresie od 1/3 do 1/5 błędu wymiarowego.

Po przygotowawczej obróbce cieplnej, półfabrykat jest toczony lub frezowany na obu powierzchniach końcowych (wyrównanych zgodnie z linią), a następnie zaznaczane są otwory środkowe na obu końcach i wiercone są otwory środkowe na obu końcach, po czym można wykonać obróbkę zgrubną zewnętrznego okręgu.

Technologia obróbki wykończeniowej zewnętrznego okręgu

Proces precyzyjnego toczenia przebiega następująco: zewnętrzny okrąg jest precyzyjnie toczony na podstawie górnych otworów na obu końcach wału zębatego. W rzeczywistym procesie produkcyjnym wałki zębate są produkowane partiami. Aby poprawić wydajność obróbki i jakość obróbki wałków zębatych, zwykle stosuje się toczenie CNC, dzięki czemu jakość obróbki wszystkich elementów obrabianych można kontrolować za pomocą programu, a jednocześnie gwarantowana jest wydajność obróbki partiami.

Gotowe części mogą być hartowane i odpuszczane zgodnie ze środowiskiem pracy i wymaganiami technicznymi części, co może być podstawą do późniejszego hartowania powierzchni i azotowania powierzchni oraz zmniejszyć odkształcenie obróbki powierzchni. Jeśli projekt nie wymaga hartowania i odpuszczania, może on bezpośrednio wejść do procesu frezowania.

Technologia obróbki zębów i wielowypustów wału przekładni

W przypadku układu przeniesienia napędu maszyn budowlanych koła zębate i wielowypusty są kluczowymi elementami do przenoszenia mocy i momentu obrotowego i wymagają wysokiej precyzji. Koła zębate zwykle wykorzystują precyzję klasy 7-9. W przypadku kół zębatych o precyzji klasy 9 zarówno frezy do frezowania kół zębatych, jak i frezy kształtujące koła zębate mogą spełniać wymagania dotyczące kół zębatych, ale dokładność obróbki frezów do frezowania kół zębatych jest znacznie wyższa niż w przypadku kształtowania kół zębatych, a to samo dotyczy wydajności; koła zębate wymagające precyzji klasy 8 można najpierw frezować lub skrawać, a następnie obrabiać zębami kratowymi; w przypadku kół zębatych o wysokiej precyzji klasy 7 należy stosować różne techniki obróbki w zależności od wielkości partii. Jeśli jest to mała partia lub pojedynczy element W przypadku produkcji można go poddać obróbce metodą frezowania (rowkowania), następnie przez nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości i hartowanie oraz inne metody obróbki powierzchni, a na koniec przez proces szlifowania w celu osiągnięcia wymagań dotyczących precyzji; jeśli jest to obróbka na dużą skalę, najpierw frezowanie, a następnie skrawanie. , a następnie nagrzewanie indukcyjne o wysokiej częstotliwości i hartowanie, a na końcu honowanie. W przypadku kół zębatych z wymaganiami hartowania należy je obrabiać na poziomie wyższym niż poziom dokładności obróbki wymagany przez rysunki.

Wielowypusty wału przekładni występują na ogół w dwóch typach: wielowypusty prostokątne i wielowypusty ewolwentowe. W przypadku wielowypustów o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji stosuje się zęby walcowe i szlifujące. Obecnie wielowypusty ewolwentowe są najczęściej stosowane w dziedzinie maszyn budowlanych, z kątem nacisku 30°. Jednak technologia obróbki wielowypustów wału przekładni na dużą skalę jest uciążliwa i wymaga specjalnej frezarki do obróbki; obróbka małych partii może wykorzystywać Płytkę indeksującą obrabia specjalny technik za pomocą frezarki.

Dyskusja na temat nawęglania powierzchni zębów lub ważnej technologii hartowania powierzchni

Powierzchnia wału przekładni i powierzchnia ważnej średnicy wału zwykle wymagają obróbki powierzchni, a metody obróbki powierzchni obejmują obróbkę nawęglania i hartowanie powierzchni. Celem hartowania powierzchni i obróbki nawęglania jest nadanie powierzchni wału większej twardości i odporności na zużycie. Wytrzymałość, wytrzymałość i plastyczność, zwykle zęby wielowypustowe, rowki itp. nie wymagają obróbki powierzchni i wymagają dalszej obróbki, więc nałóż farbę przed nawęglaniem lub hartowaniem powierzchni, po zakończeniu obróbki powierzchni lekko stuknij, a następnie odpadnij, obróbka hartownicza powinna zwrócić uwagę na wpływ takich czynników, jak temperatura sterowania, prędkość chłodzenia, medium chłodzące itp. Po hartowaniu sprawdź, czy jest wygięty lub odkształcony. Jeśli odkształcenie jest duże, należy je odprężyć i ponownie umieścić w celu odkształcenia.

Analiza szlifowania otworu centralnego i innych ważnych procesów wykańczania powierzchni

Po obróbce powierzchni wału przekładni konieczne jest szlifowanie górnych otworów na obu końcach i wykorzystanie szlifowanej powierzchni jako dokładnego odniesienia do szlifowania innych ważnych powierzchni zewnętrznych i powierzchni czołowych. Podobnie, wykorzystując górne otwory na obu końcach jako dokładne odniesienie, należy wykończyć obróbkę mechaniczną ważnych powierzchni w pobliżu rowka, aż zostaną spełnione wymagania rysunkowe.

Analiza procesu wykańczania powierzchni zęba

Wykańczanie powierzchni zęba również odbywa się poprzez wykorzystanie otworów górnych na obu końcach jako punktu odniesienia, a powierzchnia zęba i inne części są szlifowane aż do momentu spełnienia wymagań dotyczących dokładności.

Ogólnie rzecz biorąc, obróbka wałów przekładni maszyn budowlanych przebiega następująco: wykrawanie, kucie, normalizowanie, toczenie zgrubne, toczenie precyzyjne, frezowanie zgrubne, frezowanie precyzyjne, frezowanie, gratowanie wielowypustów, hartowanie powierzchni lub nawęglanie, szlifowanie otworu centralnego, szlifowanie ważnych powierzchni zewnętrznych i powierzchni czołowych. Produkty szlifowania ważnych powierzchni zewnętrznych w pobliżu rowka tocznego są sprawdzane i składowane.

Po podsumowaniu praktyki, obecna ścieżka procesu i wymagania procesowe wału przekładni są takie, jak pokazano powyżej, ale wraz z rozwojem nowoczesnego przemysłu, nowe procesy i nowe technologie nadal pojawiają się i są stosowane, a stare procesy są stale udoskonalane i wdrażane. Technologia przetwarzania również stale się zmienia.

Podsumowując

Technologia przetwarzania wału zębatego ma duży wpływ na jakość wału zębatego. Przygotowanie każdej technologii wału zębatego ma bardzo ważny związek z jej pozycją w produkcie, jej funkcją i pozycją powiązanych z nią części. Dlatego też, aby zapewnić jakość przetwarzania wału zębatego, należy opracować optymalną technologię przetwarzania. W oparciu o rzeczywiste doświadczenie produkcyjne, niniejszy artykuł dokonuje szczegółowej analizy technologii przetwarzania wału zębatego. Poprzez szczegółową dyskusję na temat wyboru materiałów do przetwarzania, obróbki powierzchni, obróbki cieplnej i technologii obróbki skrawaniem wału zębatego, podsumowuje praktykę produkcyjną w celu zapewnienia jakości przetwarzania i obróbki wału zębatego. Optymalna technologia przetwarzania pod warunkiem wydajności zapewnia ważne wsparcie techniczne dla przetwarzania wałów zębatych, a także stanowi dobre odniesienie do przetwarzania innych podobnych produktów.