專利名稱：一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種磨齒機的改進方法，尤其是一種磨齒機裂紋的改進方法。
背景技術：
齒輪傳動是近代機器中最常見的一種機械傳動，是機械產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)在國內進口磨齒機日益增多，其中德國OTLES成型磨齒機占很大的比例，他的精度等級(DIN396》可達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，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、提高產品質量成為當務之急。我公司采用的NILES ^aii成型磨齒機的磨削減速機齒輪的參數(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。通過對兩件相同產品的磨削試驗，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，且有嚴重燒傷現(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微條狀裂紋，且有嚴重燒傷現(xiàn)象；查看磨齒機電流記錄，發(fā)現(xiàn)兩零件燒傷部位均是電流較大處。

發(fā)明內容
為了克服以上缺陷，本發(fā)明要解決的技術問題是提出一種磨齒機磨削裂紋的改進方法。本發(fā)明所采用的技術方案為一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于 所述磨齒機磨削減速機齒輪的參數(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)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進一步包括所述砂輪為剛玉 4-400*70*127SA60J-35m/s。
根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進一步包括所述砂輪粒度為60。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進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)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進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)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進一步包括所述沖程數(shù)為2。根據(jù)本發(fā)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進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)明的另外一個實施例，一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法進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生。
具體實施例方式磨削裂紋的特征由背景技術中的兩件產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，較嚴重的裂紋顯龜甲狀(封閉網(wǎng)絡狀)。從產生裂紋的機理中可知，產生裂紋的根本原因，是磨削過程產生了高溫，或將高溫在傳入工件表層前帶走，才是解決磨削裂紋的根本途徑。因此，磨削時工件不產生高溫， 或將高溫在傳入工件表層前帶走，才是解決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鍵。磨粒刃口鋒利時，磨削過程是切削過程占主導地位，摩擦、擠壓很輕微，產生的熱量小，表層溫度就低，因此，當刃口鈍化時，應及時修整砂輪，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，帶走磨削產生的熱量；選擇相對小的砂輪轉速和進給量；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磨削裂紋的改進方法，所述磨齒機磨削減速機齒輪的參數(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，重新設置磨齒機參數(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)象產生，產品質量穩(wěn)定。磨削裂紋的產生機理磨削裂紋的產生是外因磨削熱、內因熱處理引起的。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化為熱能，其中傳入工件的達到了 80%，磨削時齒面溫度可以達到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，加大了零件表面應力，導致磨削應力集中，新生的馬氏體脆性較大，磨削也容易產生磨削裂紋；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生。如果在磨削時冷卻不充分，則由于磨削產生的熱量，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，使表面層產生附加的組織應力，再加上磨削所形成的熱量使零件表面的溫度升高極快，這種組織應力和熱應力的迭加就導致磨削表面出現(xiàn)磨削裂紋。對于成型磨齒機來說，通過觀察磨齒機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生，影響可磨性的條件有材料、材料批次的質量、硬度、熱處理質量、磨削油和磨削油供給、砂輪技術參數(shù)、修整刀具和修整條件等，因此在磨削工藝參數(shù)設定上要根據(jù)齒輪的實際狀況，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，要及時停機修改磨削參數(shù)。以上述依據(jù)本發(fā)明的理想實施例為啟示，通過上述的說明內容，相關工作人員完全可以在不偏離本項發(fā)明技術思想的范圍內，進行多樣的變更以及修改。本項發(fā)明的技術性范圍并不局限于說明書上的內容，必須要根據(jù)權利要求范圍來確定其技術性范圍。
權利要求
1.一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于所述磨齒機磨削減速機齒輪的參數(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)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于所述砂輪為剛玉 4-400*70*127SA60J-35m/s。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于所述砂輪粒度為60。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，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)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于所述沖程速度為粗磨2000mm/min，精磨1800mm/min。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，其特征在于所述沖程數(shù)為2。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，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)權利要求1所述的一種成型磨齒機磨削裂紋的改進方法，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磨削裂紋的改進方法，所述磨齒機磨削減速機齒輪的參數(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)象產生，產品質量穩(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)先權日2010年11月15日
發(fā)明者葉華 申請人:江蘇高齒傳動機械有限公司