从磨削工艺的角度分析渗碳淬火齿轮裂纹

2017年04月17日

    我厂在解决渗碳钢件齿轮磨削裂纹问题中,采用了喷丸强化工艺,喷丸强化工艺是表面加工工艺 的一种,是利用大量高速运动的珠丸冲击工件表面,对工件表面进行冷挤压,使之发生冷态塑性变形,产生 冷硬层并形成表面残余压应力。由于表面具有残余压应力,将抵消一部分拉应力,从而有效地避免了裂纹的 产生。磨削条件也是影响裂纹产生的一个重要因素,从上述分析可知:磨削热导致磨削裂纹的产生,所以解 决磨削裂纹的关键在于如何降低磨削热。(1)应选用湿磨法,采用冷却的方法使磨削区温度降低,并且应确 保冷却液喷到磨削区,经过多次试验,调节流量为 40~45LPmin,压力为 0.8~1.2MPa,就能实现充分冷却,同时冲去粘在砂轮上的切屑。(2)选择合适的磨削量,对降低磨削温度也起到重要作用。磨齿时砂轮的切削速 度很高,砂轮与齿轮的接触面积又很小,产生的热量会在接触区域形成很高的温度,热应力增加,所以渗碳 淬火齿轮在磨削过程中不宜采用过高的砂轮线速度;磨齿时产生的热量与砂轮单位时间内切除的金属量大 致成正比,因此,必要时适当减小磨削深度、降低进给量以避免产生磨齿裂纹。(3)若磨削余量选得过大,会产生过多的磨削热,从而导致磨齿裂纹等多种缺陷,因而应尽可能减小磨齿余量。减小磨齿量可以从以下几 方面采取措施:①减小热处理变形;②在加工中应以齿圈找正,以使余量分布均匀;③磨前采用硬质合金滚 刀半精滚齿,去除热处理变形。④砂轮的选择对磨削温度有重要影响。渗碳钢硬度高,砂粒易磨钝,为了避 免砂粒磨钝而产生的磨削热,砂轮硬度软一些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性,同时也应选 择组织较软的砂轮,组织较软的砂轮气孔多,可以容纳切屑,避免砂轮堵塞,又可将磨削液或空气带入磨削 区域,从而使磨削区域温度降低。在保证面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度的砂轮,以达到较高的去 除量比率。另外,砂轮的平衡和修整也非常重要,砂轮必须精细地平衡,及时修整,使砂轮工作时处于良好的 平衡及锋利状态。

来源:南通张小明机械设备有限公司
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张海洪
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