專利名稱：一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磨齒機(jī)的改進(jìn)方法，尤其是一種磨齒機(jī)裂紋的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
齒輪傳動是近代機(jī)器中最常見的一種機(jī)械傳動，是機(jī)械產(chǎn)品中的重要組成部分。 齒形的加工有滾齒、插齒、剃齒、衍齒、磨齒等，目前正向著高速、高效、高精度方向發(fā)展，其中磨齒是獲得高精度齒輪最可靠的方法之一，在齒輪加工的比重日益增大?，F(xiàn)在國內(nèi)進(jìn)口磨齒機(jī)日益增多，其中德國OTLES成型磨齒機(jī)占很大的比例，他的精度等級(DIN396》可達(dá)3級，效率也比較高。但由于砂輪多為剛玉或CBN，硬度較高，而齒輪齒面多經(jīng)滲碳淬火，硬度也比較高， 因此磨齒時如果磨削工藝采用不當(dāng)，齒面很容易出現(xiàn)磨削裂紋、龜裂等，降低齒輪的使用壽命，甚至報廢。為此，努力消除磨削裂紋、提高產(chǎn)品質(zhì)量成為當(dāng)務(wù)之急。我公司采用的NILES ^aii成型磨齒機(jī)的磨削減速機(jī)齒輪的參數(shù)為模數(shù)為M = 32. 82，齒數(shù)Z = 32，壓力角α =20°，螺旋角β = 0，齒寬B = 368，熱處理方式為齒面滲碳淬火，淬火硬度為HRC58-62。通過對兩件相同產(chǎn)品的磨削試驗(yàn)，切削參數(shù)分別為第一件砂輪種類剛玉PS*400*70*127mm 3SG70-GHAB40，粒度70，砂輪線速度 25m/s (粗磨)、30m/s (精磨)，沖程速度:3000mm/min (粗磨)、2800mm/min (精磨)，沖程數(shù) 4，磨量0. 036mm、0. 025mm、0. 015mm、0. 0088mm，刃磨次數(shù)每6個齒修磨一次砂輪。第二件砂輪種類剛玉PS*400*70*127mm 3SG70-GHAB40，粒度70，砂輪線速度 25m/s (粗磨)、30m/s (精磨)，沖程速度:2800mm/min (粗磨)、2800mm/min (精磨)，沖程數(shù) 4，磨量0. 03mm、0. 02mm、0. 015mm、0. 0088mm，刃磨次數(shù)每4個齒修磨一次砂輪。在磨削一圈過后，觀察兩件產(chǎn)品發(fā)現(xiàn)第一件試磨槽無裂紋現(xiàn)象，其他從齒根部開始到齒中部表面出現(xiàn)大量的龜殼狀裂紋，占全部齒的95%以上，且有嚴(yán)重?zé)齻F(xiàn)象；第二件試磨槽無裂紋現(xiàn)象，其他從齒根部開始到齒中部表面出現(xiàn)大量的龜殼狀裂紋，占全部齒的70%以上，剩余為從齒根部開始的細(xì)微條狀裂紋，且有嚴(yán)重?zé)齻F(xiàn)象；查看磨齒機(jī)電流記錄，發(fā)現(xiàn)兩零件燒傷部位均是電流較大處。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法。本發(fā)明所采用的技術(shù)方案為一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于 所述磨齒機(jī)磨削減速機(jī)齒輪的參數(shù)為模數(shù)M = 32. 82，齒數(shù)Z = 32，壓力角α =20°，螺旋角β = 0，齒寬B = 368，所述熱處理方式為齒面滲碳淬火，所述淬火硬度為HRC58-62。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述砂輪為剛玉 4-400*70*127SA60J-35m/s。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述砂輪粒度為60。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述砂輪線速度為粗磨20m/s，精磨30m/s。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述沖程速度為粗磨2000mm/min，精磨1800mm/min。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述沖程數(shù)為2。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述砂輪磨量分別為0. 02mm, 0. 015mm, 0. 01mm, 0. 0088mm。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實(shí)施例，一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法進(jìn)一步包括所述刃磨次數(shù)每3個齒修磨一次砂輪。本發(fā)明的有益效果是通過觀察磨齒機(jī)電流變化及選擇合適的磨削參數(shù)可以及早發(fā)現(xiàn)并有效避免磨削裂紋的產(chǎn)生。
具體實(shí)施例方式磨削裂紋的特征由背景技術(shù)中的兩件產(chǎn)品的磨削裂紋情況來看，磨削裂紋只發(fā)生在磨削面上，深度較淺，且深度基本一致。較輕的磨削裂紋垂直于或接近垂直于磨削方向的平行線，且規(guī)則排列的條狀裂紋，較嚴(yán)重的裂紋顯龜甲狀(封閉網(wǎng)絡(luò)狀)。從產(chǎn)生裂紋的機(jī)理中可知，產(chǎn)生裂紋的根本原因，是磨削過程產(chǎn)生了高溫，或?qū)⒏邷卦趥魅牍ぜ韺忧皫ё?，才是解決磨削裂紋的根本途徑。因此，磨削時工件不產(chǎn)生高溫， 或?qū)⒏邷卦趥魅牍ぜ韺忧皫ё撸攀墙鉀Q磨削裂紋的根本途徑。高溫絕大多數(shù)來源于磨削過程中的摩擦和擠壓，減少摩擦和擠壓是降低溫度的關(guān)鍵。磨粒刃口鋒利時，磨削過程是切削過程占主導(dǎo)地位，摩擦、擠壓很輕微，產(chǎn)生的熱量小，表層溫度就低，因此，當(dāng)刃口鈍化時，應(yīng)及時修整砂輪，在保證齒面要求的情況下，選擇比較粗的砂輪；加大冷卻液的流量，使冷卻充分，帶走磨削產(chǎn)生的熱量；選擇相對小的砂輪轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量；減少沖程速度和沖程數(shù)。本發(fā)明提出了一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，所述磨齒機(jī)磨削減速機(jī)齒輪的參數(shù)為模數(shù)M = 32. 82，齒數(shù)Z = 32，壓力角α =20°，螺旋角β =0，齒寬B = 368， 所述熱處理方式為齒面滲碳淬火，所述淬火硬度為HRC58-62。先把齒面裂紋打磨干凈，重新設(shè)置磨齒機(jī)參數(shù)，參數(shù)如下砂輪種類剛玉 4-400*70*127SA60J-35m/s，粒度:60，砂輪線速度:20m/s (粗磨)、30m/s (精磨)，沖程速度:2000mm/min(粗磨)、1800mm/min(精磨)，沖程數(shù)2，磨量0. 02mm、0. 015mm、0. 01mm、 0. 0088mm，刃磨次數(shù)每3個齒修磨一次砂輪，并加大冷卻液流量，采用此磨削參數(shù)后，在加工相同零部件的情況下，無裂紋現(xiàn)象產(chǎn)生，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。磨削裂紋的產(chǎn)生機(jī)理磨削裂紋的產(chǎn)生是外因磨削熱、內(nèi)因熱處理引起的。磨削過程由摩擦、擠壓及切削三過程組成。磨削過程中的摩擦和擠壓劇烈時，它的能量絕大部分轉(zhuǎn)化為熱能，其中傳入工件的達(dá)到了 80%，磨削時齒面溫度可以達(dá)到800-900度，甚至更高， 傳入工件的高溫又集中于磨削部位的表層，表層溫度高，里層溫度低，表層及里層受熱膨脹的體積大小因溫度差不能同步，相互之間的牽引作用，形成了熱變應(yīng)力。齒面組織為馬氏體和少量的殘余奧氏體，其表面快速升溫至100°c左右并迅速冷卻，將產(chǎn)生收縮，這種收縮僅發(fā)生在表面，其基體仍處于膨脹狀態(tài)，從而使表面層承受拉應(yīng)力；溫度升至30(TC，表面再次收縮(馬氏體的膨脹收縮隨著鋼中的含碳量的增加而增大)。殘余奧氏體，在磨削時受磨削熱的影響即發(fā)生分解，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體，這種新生的馬氏體集中于表面，引起零件局部體積膨脹，加大了零件表面應(yīng)力，導(dǎo)致磨削應(yīng)力集中，新生的馬氏體脆性較大，磨削也容易產(chǎn)生磨削裂紋；另一方面，在磨削工件時，對工件既是壓力，又是拉力，加劇了磨削裂紋的產(chǎn)生。如果在磨削時冷卻不充分，則由于磨削產(chǎn)生的熱量，足以使磨削表面薄層重新奧氏體化，隨后再次淬火成為淬火馬氏體，使表面層產(chǎn)生附加的組織應(yīng)力，再加上磨削所形成的熱量使零件表面的溫度升高極快，這種組織應(yīng)力和熱應(yīng)力的迭加就導(dǎo)致磨削表面出現(xiàn)磨削裂紋。對于成型磨齒機(jī)來說，通過觀察磨齒機(jī)電流變化及選擇合適的磨削參數(shù)可以及早發(fā)現(xiàn)并有效避免磨削裂紋的產(chǎn)生，影響可磨性的條件有材料、材料批次的質(zhì)量、硬度、熱處理質(zhì)量、磨削油和磨削油供給、砂輪技術(shù)參數(shù)、修整刀具和修整條件等，因此在磨削工藝參數(shù)設(shè)定上要根據(jù)齒輪的實(shí)際狀況，如模數(shù)、齒數(shù)、齒寬、齒面硬度、齒面組織成分、齒根圓角狀況等，選在合適的砂輪粒度、砂輪線速度、沖程速度、沖程數(shù)、磨量及砂輪修磨次數(shù)等。一般對于大模數(shù)、大齒寬的齒輪應(yīng)選擇粒度較粗的砂輪，砂輪線速度、沖程速度、 磨量要小，沖程數(shù)要少，砂輪修磨次數(shù)要多，并加大冷卻液流量，避免產(chǎn)生磨削裂紋；且前幾圈一定要注意觀察電流變化情況及齒面有無燒傷現(xiàn)象，如電流變大或齒面有燒傷情況，要及時停機(jī)修改磨削參數(shù)。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實(shí)施例為啟示，通過上述的說明內(nèi)容，相關(guān)工作人員完全可以在不偏離本項(xiàng)發(fā)明技術(shù)思想的范圍內(nèi)，進(jìn)行多樣的變更以及修改。本項(xiàng)發(fā)明的技術(shù)性范圍并不局限于說明書上的內(nèi)容，必須要根據(jù)權(quán)利要求范圍來確定其技術(shù)性范圍。
權(quán)利要求
1.一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述磨齒機(jī)磨削減速機(jī)齒輪的參數(shù)為模數(shù)M = 32. 82，齒數(shù)Z = 32，壓力角α =20°，螺旋角β =0，齒寬B = 368，所述熱處理方式為齒面滲碳淬火，所述淬火硬度為HRC58-62。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述砂輪為剛玉 4-400*70*127SA60J-35m/s。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述砂輪粒度為60。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述砂輪線速度為粗磨20m/s，精磨30m/s。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述沖程速度為粗磨2000mm/min，精磨1800mm/min。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述沖程數(shù)為2。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述砂輪磨量分別為0. 02mm, 0. 015mm, 0. 01mm, 0. 0088mm。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，其特征在于所述刃磨次數(shù)每3個齒修磨一次砂輪。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種成型磨齒機(jī)磨削裂紋的改進(jìn)方法，所述磨齒機(jī)磨削減速機(jī)齒輪的參數(shù)為模數(shù)M＝32.82，齒數(shù)Z＝32，壓力角α＝20°，螺旋角β＝0，齒寬B＝368，所述熱處理方式為齒面滲碳淬火，所述淬火硬度為HRC58-62，所述砂輪為剛玉4-400*70*127SA60J-35m/s，粒度60，砂輪線速度粗磨20m/s、精磨30m/s，沖程速度粗磨2000mm/min、精磨1800mm/min，沖程數(shù)2，磨量0.02mm、0.015mm、0.01mm、0.0088mm，刃磨次數(shù)每3個齒修磨一次砂輪，并加大冷卻液流量，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)為采用此磨削參數(shù)后，在加工相同零部件的情況下，無裂紋現(xiàn)象產(chǎn)生，產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定。
文檔編號B23G1/36GK102463396SQ20101054436
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月15日
發(fā)明者葉華 申請人:江蘇高齒傳動機(jī)械有限公司