大型齒輪加工正火的應(yīng)用

大型齒輪加工廠家平時(shí)經(jīng)常遇到客戶問大型齒輪需要經(jīng)過什么熱處理工藝，正火處理是大型齒輪熱處理的一種，那么什么是正火處理呢？

正火是將大型齒輪鑄件加熱到一定溫度，保溫一定時(shí)間，然后出爐在空氣中冷卻的熱處理工藝。正火和退火的主要區(qū)別就是正火的冷卻速度較快，過冷度較大，因此正火后所獲得的組織比較細(xì)，強(qiáng)度和硬度比退火高一些。正火是成本較低和生產(chǎn)效率較高的熱處理工藝，在生產(chǎn)中優(yōu)先采用正火工藝，對于大型齒輪或大模數(shù)齒輪淬火時(shí)，可能有開裂的可能，所以采用正火處理可以細(xì)化大型齒輪鋼晶粒，提高組織的力學(xué)性能；同時(shí)正火處理改善大型齒輪鑄件的切削加工性；對于性能要求較高的大型齒輪，正火處理可消除由于熱加工造成的組織缺陷，使其具備良好的切削加工性，并減少大型齒輪在淬火時(shí)的變形與開裂，提高大型齒輪質(zhì)量。正火可消除過共析鋼中的二次滲碳體網(wǎng)，為球化退火作組織準(zhǔn)備。

齒輪加工的齒形和模數(shù)的關(guān)系

“模數(shù)”是指相鄰兩輪齒同側(cè)齒廓間的齒距t與圓周率π的比值(m＝t/π)，以毫米為單位。模數(shù)是模數(shù)制輪齒的一個(gè)基本參數(shù)。模數(shù)越大，輪齒越高也越厚，如果齒輪的齒數(shù)一定，則輪的徑向尺寸也越大。模數(shù)系列標(biāo)準(zhǔn)是根據(jù)設(shè)計(jì)、制造和檢驗(yàn)等要求制訂的。對於具有非直齒的齒輪，模數(shù)有法向模數(shù)mn、端面模數(shù)ms與軸向模數(shù)mx的區(qū)別，它們都是以各自的齒距(法向齒距、端面齒距與軸向齒距)與圓周率的比值，也都以毫米為單位。

對於錐齒輪，模數(shù)有大端模數(shù)me、平均模數(shù)mm和小端模數(shù)m1之分。對於刀具，則有相應(yīng)的刀具模數(shù)mo等。標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)的應(yīng)用很廣。在公制的齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)、同步齒形帶傳動(dòng)和棘輪、齒輪聯(lián)軸器、花鍵等零件中，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)都是一項(xiàng)基本的參數(shù)。它對上述零件的設(shè)計(jì)、制造、維修等都起著基本參數(shù)的作用(見圓柱齒輪傳動(dòng)、蝸桿傳動(dòng)等)。

    大齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件，其中鍛件使用較多。對毛坯件首先進(jìn)行正火處理，改善其切削加工型，便于切削；然后進(jìn)行粗加工，按照大齒輪設(shè)計(jì)要求，先將毛坯加工成大致形狀，傘齒輪價(jià)格，保留較多余量。再進(jìn)行半精加工，車、滾、插齒，微型傘齒輪，使大齒輪基本成型；之后對大齒輪進(jìn)行熱處理，改善大齒輪的力學(xué)性能，按照使用要求和所用材料的不同，有調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等；然后對齒輪進(jìn)行精加工，精修基準(zhǔn)、精加工齒形。

    1、正火：鍛造毛坯之后部分工廠會選擇正火，也有公司選擇退火，正火和退火的目的都是為了使晶粒細(xì)化和碳化物分布均勻化，去除材料的內(nèi)應(yīng)力，但由于正火冷卻速度比退火冷卻速度稍快，因而正火組織要比退火組織更細(xì)一些，其機(jī)械性能也有所提高。另外，圓弧傘齒輪，正火爐外冷卻不占用設(shè)備，生產(chǎn)率較高，珠海傘齒輪，因此生產(chǎn)中盡可能采用正火來代替退火。采用等溫正火使產(chǎn)品質(zhì)量。

    2、粗車加工：粗加工齒輪外圓，端面，可選擇普通車床和數(shù)控車床，由于粗車之后還有對工件進(jìn)行熱處理，所以一般會留有3-5毫米的余量，方便之后的精車加工到zhi定尺寸。

    3、精車加工：精加工齒輪外圓，端面，將尺寸加工到圖紙規(guī)定的尺寸要求，如后續(xù)還需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削獲得更高的精度要求。

    4、調(diào)質(zhì)熱處理：由于大齒輪的工作條件不同，熱處理出來的表面硬度也不同，但大齒輪經(jīng)過淬火后的硬度一般都在HRC45以上，例如：汽車齒輪由于受力較大，受沖擊較頻繁的原因常采用20CrMnTi鋼作為齒輪材料，20CrMnTi鋼具有較高的力學(xué)性能，經(jīng)過淬火后表面硬度可達(dá)HRC58～62，心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲勞抗力。

    5、制齒：常采用插齒機(jī)或者滾齒機(jī)加工齒面，雖然調(diào)整維護(hù)方便，但如果大批量生產(chǎn)就會出現(xiàn)效率低的問題，之后隨著涂層技術(shù)的發(fā)展，滾刀、插刀刃磨后的再次涂鍍非常方便地進(jìn)行，經(jīng)過涂鍍的刀具能夠明顯地提高使用壽命，一般能提高百分之九十以上，有效地減少了換刀次數(shù)和刃磨時(shí)間，效益顯著。