汽車齒輪加工工藝發(fā)展介紹

1、齒輪，汽車行業(yè)主要的基礎(chǔ)傳動元件，通常每輛汽車中有1830個齒部，齒輪的質(zhì)量直接影響汽車的噪聲、平穩(wěn)性及使用壽命。齒輪加工機床是一種復(fù)雜的機床系統(tǒng)，是汽車行業(yè)的關(guān)鍵設(shè)備，世界上各汽車制造強國如美國、德國和日本等也是齒輪加工機床制造強國。據(jù)統(tǒng)計，我國80%以上的汽車齒輪由國產(chǎn)制齒裝備加工完成。同時，汽車工業(yè)消費了60%以上的齒輪加工機床，汽車工業(yè)將一直是機床消費的主體。 齒輪加工工藝 1.鍛造制坯 熱模鍛仍然是汽車齒輪件廣泛使用的毛坯鍛造工藝。近年來，楔橫軋技術(shù)在軸類加工上得到了大范圍推廣。這項技術(shù)特別適合為比較復(fù)雜的階梯軸類制坯，它不僅精度較高、后序加工余量小，而且生產(chǎn)效率高。 2.正火 這一

2、工藝的目的是獲得適合后序齒輪切削加工的硬度和為最終熱處理做組織準備，以有效減少熱處理變形。所用齒輪鋼的材料通常為20CrMnTi,一般的正火由于受人員、設(shè)備和環(huán)境的影響比較大，使得工件冷卻速度和冷卻的均勻性難以控制，造成硬度散差大，金相組織不均勻，直接影響金屬切削加工和最終熱處理，使得熱變形大而無規(guī)律，零件質(zhì)量無法控制。為此，采用等溫正火工藝。實踐證明，采用等溫正火有效改變了一般正火的弊端，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 3.車削加工 為了滿足高精度齒輪加工的定位要求，齒坯的加工全部采用數(shù)控車床，使用機械夾緊不重磨車刀，實現(xiàn)了在一次裝夾下孔徑、端面及外徑加工同步完成，既保證了內(nèi)孔與端面的垂直度要求，又保證

3、了大批量齒坯生產(chǎn)的尺寸離散小。從而提高了齒坯精度，確保了后序齒輪的加工質(zhì)量。另外，數(shù)控車床加工的高效率還大大減少了設(shè)備數(shù)量，經(jīng)濟性好。 4.滾、插齒 加工齒部所用設(shè)備仍大量采用普通滾齒機和插齒機，雖然調(diào)整維護方便，但生產(chǎn)效率較低，若完成較大產(chǎn)能需要多機同時生產(chǎn)。隨著涂層技術(shù)的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進行，經(jīng)過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高90%以上，有效地減少了換刀次數(shù)和刃磨時間，效益顯著。 5.剃齒 徑向剃齒技術(shù)以其效率高，設(shè)計齒形、齒向的修形要求易于實現(xiàn)等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于大批量汽車齒輪生產(chǎn)中。公司自1995年技術(shù)改造購進意大利公司專用徑向剃齒機以來，在這項技

4、術(shù)上已經(jīng)應(yīng)用成熟，加工質(zhì)量穩(wěn)定可靠。 6.熱處理 汽車齒輪要求滲碳淬火，以保證其良好的力學(xué)性能。對于熱后不再進行磨齒加工的產(chǎn)品，穩(wěn)定可靠的熱處理設(shè)備是必不可少的。公司引進的是德國勞易公司的連續(xù)滲碳淬火生產(chǎn)線，獲得了滿意的熱處理效果。 7.磨削加工 主要是對經(jīng)過熱處理的齒輪內(nèi)孔、端面、軸的外徑等部分進行精加工，以提高尺寸精度和減小形位公差。 齒輪加工采用節(jié)圓夾具定位夾緊，能有效保證齒部與安裝基準的加工精度，獲得滿意的產(chǎn)品質(zhì)量。 8.修整 這是變速器、驅(qū)動橋齒輪裝配前對齒部進行磕碰毛刺的檢查清理，以消除它們在裝配后引起噪聲異響。通過單對嚙合聽聲音或在綜合檢查儀上觀察嚙合偏差來完成。制造公司生產(chǎn)的變

5、速器中殼體零件有離合器殼、變速器殼和差速器殼。離合器殼、變速器殼是承重零件，一般采用壓鑄鋁合金經(jīng)專用模具壓鑄而成，外形不規(guī)則、較復(fù)雜，一般工藝流程是銑結(jié)合面加工工藝孔和連接孔粗鏜軸承孔精鏜軸承孔和定位銷孔清洗泄漏試驗檢測。 齒輪加工技術(shù)與裝備的發(fā)展趨勢 為適應(yīng)齒輪加工行業(yè)對制造精度、生產(chǎn)效率、清潔生產(chǎn)、提高質(zhì)量的要求，制齒機床及制齒技術(shù)出現(xiàn)了以下發(fā)展趨勢。 1.數(shù)控化 由于通過將機床的各運動軸進行CNC控制及部分軸間進行聯(lián)動后，具有以下優(yōu)點： （1）增加了機床的功能，如滾削小錐度及鼓形齒輪等變得極為簡單。 （2）縮短了傳動鏈，同時采用半閉環(huán)或全閉環(huán)控制后，通過數(shù)控補償可以提高各軸的定位精度和重

6、復(fù)定位精度，從而提高了機床的加工精度及Cp值，增加了機床的可靠性。 （3）換品種時由于省去了計算及換分齒掛輪及差動掛輪、進給及主軸換擋的時間，插齒機還省去了換斜導(dǎo)軌的時間，從而減少了輔助加工時間，增加了機床的柔性。 （4）由于機械結(jié)構(gòu)變得簡單了，可以設(shè)計得更有利于提高機床的剛性及把熱變形降到最底。 （5）各軸間沒有機械聯(lián)系，結(jié)構(gòu)設(shè)計變得典型化，更利于實施模塊化設(shè)計及制造。 2.高速高效 齒輪加工機床如滾齒機、插齒機及磨齒機的高速化主要是指機床擁有高的刀具主軸轉(zhuǎn)速和高的工作臺轉(zhuǎn)速，它們是提高切削效率的主要指標。 傳統(tǒng)機械滾齒機的滾刀主軸速度通常最高為500r/min,工作臺轉(zhuǎn)速最高為32r/mi

7、n.隨著齒輪加工刀具性能的提高，齒輪加工機床的高速、高效切削得到了飛速發(fā)展和成熟，齒輪滾齒切削速度由100m/min,發(fā)展到可達500600m/min,切削進給速度由34mm/r發(fā)展到20mm/r,這使?jié)L齒機主軸的最高轉(zhuǎn)速可達5500r/min,工作臺最高轉(zhuǎn)速可達800r/min,機床部件移動速度也高達10m/min;大功率主軸系統(tǒng)使機床可運用直徑和長度均較大的砂輪進行磨削，有利于增加砂輪壽命，也有利于操作者選擇最優(yōu)的磨削參數(shù)來完成磨削加工。 高效加工是機床從各個方面采用了專用技術(shù)來得以保證：具有最佳吸振效果的鑄造床身；使機床具有最佳熱穩(wěn)定性的集成冷卻介質(zhì)循環(huán)系統(tǒng)；切削區(qū)保護隔板大傾角及光滑設(shè)