PCD刀具加工有色金屬是大規(guī)模工業(yè)生產(chǎn)的，不同的鋁合金其加工效果也不盡相同。PCD刀具一般采用鋒利切削刃，在刀具使用初期出現(xiàn)表面質(zhì)量差的現(xiàn)象，隨著刀具使用時(shí)間的增加，其加工質(zhì)量越來越好，這是由于PCD刀具在切削過程中鋒利刃口的逐漸鈍化所致。在切削加工中，刃口鈍化是影響刀具性能和壽命的重要因素。刀具經(jīng)刃磨后刃口會(huì)存在毛刺和微缺口，這種微缺口會(huì)影響刀具壽命和加工工件表面質(zhì)量。刃口鈍化能有效去除小的毛刺和微缺口，得到光滑均勻的切削刃，從而提高工件表面質(zhì)量。刃口光滑性的提高能有效預(yù)防積屑瘤的產(chǎn)生。鈍化能夠提高和改善刀具的抗拉強(qiáng)度和刃口韌性，增加刀具強(qiáng)度，從而提高刀具壽命，減小因峰刃缺陷而引起的初期不穩(wěn)定磨損。刀具在涂層之前需經(jīng)過鈍化處理，提高刀具表面光潔度，從而使涂層牢固。

圖1 刀具鈍化實(shí)驗(yàn)裝置

　　目前關(guān)于鈍化的研究主要針對硬質(zhì)合金，而對于PCD刀具鈍化的研究較少。本文探索一種PCD刀具的鈍化方法及其對鋁合金加工表面粗糙度的影響。通過國產(chǎn)小型鈍化機(jī)對PCD刀片進(jìn)行鈍化，并研究了鈍化加工參數(shù)對鈍化后刃口的影響，為選擇合理的鈍化加工參數(shù)提供參考。通過單因素試驗(yàn)探究了鈍化對表面粗糙度的影響，研究分析了不同切削參數(shù)下鈍化刀具對車削1060鋁合金表面粗糙的影響規(guī)律。

刃口鈍化試驗(yàn)研究

　　如圖1所示，本試驗(yàn)鈍化設(shè)備為2MQ6712D小型可轉(zhuǎn)位刀片刃口鈍化機(jī)，用含金剛石磨料的盤刷對PCD刀具進(jìn)行鈍化。采用特殊的裝夾方式進(jìn)行鈍化，可以使鈍化后的刃口成倒圓形。鈍化后的刀片垂直于切削刃磨一個(gè)端面，從圖中可以看出鈍化后的刃口呈倒圓形（見圖2）。

圖2 鈍化后切削刃的剖面圖

　　小型可轉(zhuǎn)位刀片刃口鈍化機(jī)主要利用刀具與磨料刷的相對運(yùn)動(dòng)形成磨損，從而達(dá)到鈍化的目的。磨料刷對切削刃的磨損形式主要為磨料磨損，去除過程中切削刃的加工質(zhì)量和加工效率取決于尼龍絲對切削刃的碰撞作用。隨著轉(zhuǎn)速的提高和磨料顆粒的增大，磨料顆粒的動(dòng)能增大，碰撞過程越劇烈。但過大的轉(zhuǎn)速和磨料顆粒在鈍化過程中會(huì)導(dǎo)致切削刃崩刃或者崩塊，降低了切削刃的表面質(zhì)量。通過試驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，選擇合適的轉(zhuǎn)速和磨料顆粒在保證加工效率的同時(shí)有利于提高切削刃的鈍化質(zhì)量。因此本試驗(yàn)選用絲徑4mm含800目金剛石磨料的磨料刷，轉(zhuǎn)速800r/min，切削刃和磨料刷接觸長度為2mm，在該條件下能夠得到較好表面質(zhì)量的切削刃。圖2為切削刃鈍化后的微觀形貌，從圖中可以看出選擇上述鈍化加工參數(shù)得到的鈍化后的刃口很光滑均勻，隨著鈍化時(shí)間的改變可以得到不同大小的鈍化半徑。

　　通過圖2和圖3可以看出，利用國產(chǎn)小型可轉(zhuǎn)位刀片刃口鈍化機(jī)，采用特殊的裝夾方式并選用合理的鈍化加工參數(shù)對PCD刀片進(jìn)行鈍化，可以得到光滑均勻的倒圓刃。

圖3 鈍化后的切削刃的形貌

單因素切削試驗(yàn)

　　在相同的切削條件下，采用相同切削參數(shù)對比鈍化與未鈍化的PCD刀具車削1060鋁合金材料對表面粗糙度的影響規(guī)律。為了進(jìn)一步研究切削深度對鈍化刀具所形成表面粗糙度的影響，選用較小切削深度參數(shù)分析切削深度對表面粗糙度的影響。

1.試驗(yàn)條件

　　機(jī)床參數(shù)：SK50P/750型數(shù)控車床；工件材料：1060鋁合金，工件尺寸Φ70mm×250mm圓棒；刀桿型號：SDJCR2525M11；刀片參數(shù)：PCD刀片型號DCMW11T304，粒度約10μm。測量儀器：車削后工件的表面粗糙度的測量采用觸針式表面粗糙度儀（時(shí)代TR200），取樣長度2.5mm，取樣數(shù)量5，在不同位置取5次樣計(jì)算平均值。PCD刀具的主要幾何參數(shù)如表1所示。

表1 PCD車刀的主要幾何參數(shù)

2.試驗(yàn)方案

　　采用鈍化和未鈍化兩種PCD車刀車削工件外圓，選取的刀具鈍化值約為18μm。冷卻方式為乳化液冷卻，切削參數(shù)及測量結(jié)果如表2和表3所示，鈍化和未鈍化刀具均采用此組參數(shù)。

試驗(yàn)結(jié)果分析

1.不同切削參數(shù)下PCD刀具鈍化對表面粗糙度的影響分析

表2 切削參數(shù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果

　　根據(jù)表2中所得的試驗(yàn)結(jié)果繪制各參數(shù)對表面粗糙度影響圖，圖4為鈍化和未鈍化兩種刀具切削速度對表面粗糙度的影響，可見，鈍化刀具加工工件表面粗糙度總體低于未鈍化刀具。鈍化和未鈍化刀具加工工件表面粗糙度都隨切削速度的增大而增大，但增大幅度很小。

圖4 鈍化和未鈍化刀具切削速度對表面粗糙度的影響

　　圖5為鈍化和未鈍化兩種刀具進(jìn)給量對表面粗糙度的影響。從圖中可以看出，鈍化和未鈍化刀具隨著進(jìn)給量的增加表面粗糙度呈增大趨勢，且增大的幅度較大。在進(jìn)給量較小時(shí)，鈍化和未鈍化刀具車削所形成表面粗糙度區(qū)別不大；隨著進(jìn)給量的增大，鈍化對表面粗糙度的影響越來越明顯，在進(jìn)給較大時(shí)鈍化刀具車削所形成表面粗糙度明顯小于未鈍化刀具。

圖5 鈍化和未鈍化兩種刀具進(jìn)給量對表面粗糙度的影響

　　圖6為鈍化和未鈍化兩種刀具切削深度對表面粗糙度的影響。從圖中可以看出，鈍化刀具加工工件表面粗糙度總體低于未鈍化刀具。在0.1-06mm切削深度范圍內(nèi)，切削深度對表面粗糙度影響不大。

圖6 鈍化和未鈍化兩種刀具切削深度對表面粗糙度的影響

　　由上述分析可知，PCD刀具車削1060鋁合金時(shí)進(jìn)給量對表面粗糙度的影響，速度和切削深度對表面粗糙度的影響較小。在不同切削參數(shù)下鈍化后的刀具所形成表面粗糙度低于未鈍化刀具，隨著進(jìn)給量的增大鈍化對表面粗糙度的影響越來越大。這是由于鈍化后的刀具在刃口處形成了一個(gè)光滑均勻的倒圓刃，消除了刃磨后的微缺口，同時(shí)由于鈍化半徑的存在對已加工表面起擠壓修光作用，因此鈍化后的刀具車削所形成的工件表面質(zhì)量更高。

2.鈍化刀具在小切削深度時(shí)對表面粗糙度的影響

　　通過分析可知，在所選的切削深度范圍內(nèi)，切削深度對表面粗糙度基本沒有影響。為了進(jìn)一步研究切削深度對鈍化刀具車削形成的表面粗糙度的影響規(guī)律，采用小切削深度，研究鈍化對車削所形成的表面粗糙度的影響。測量結(jié)果見表3。

表3 小切削深度參數(shù)對表面粗糙度的影響

　　根據(jù)表3中實(shí)驗(yàn)結(jié)果繪制切削深度對表面粗糙度影響規(guī)律如圖7所示。從圖中可以看出，在切削深度為20μm時(shí)，鈍化刀具所形成表面粗糙度比同一條件下其他切削深度所形成的表面粗糙度低，未鈍化刀具沒有此現(xiàn)象?？梢?，當(dāng)切削深度約為20μm時(shí)，鈍化半徑對表面粗糙度的影響比較明顯。

圖7 小切削深度對表面粗糙度的影響

小結(jié)

（1）采用特殊的裝夾方式，在合理的加工參數(shù)下通過國產(chǎn)小型鈍化機(jī)作鈍化處理后，可以得到光滑均勻的正倒圓切削刃。

（2）PCD刀具車削1060鋁合金時(shí)，進(jìn)給量對表面粗糙度的影響，切削速度和切削深度對表面粗糙度的影響較小。在相同切削條件下，使用相同切削參數(shù)鈍化刀具車削1060鋁合金所獲得的表面粗糙度低于未鈍化刀具。隨著進(jìn)給量的增大，鈍化對表面粗糙度的影響越來越大，在進(jìn)給量較大時(shí)鈍化刀具車削所形成表面粗糙度明顯小于未鈍化刀具。刀具經(jīng)鈍化后消除了刃口毛刺和微刃口，同時(shí)在刃口處形成一個(gè)倒圓形刃口半徑。刃口半徑的存在對工件已加工表面起到了擠壓修光作用，提高了工件表面質(zhì)量。

（3）鈍化刀具在切削深度為20μm時(shí)加工獲得的表面粗糙度低于其他切削深度，鈍化對表面粗糙度的影響比較明顯。

齒輪加工中強(qiáng)力噴丸

強(qiáng)力噴丸是提高齒輪齒部彎曲疲勞強(qiáng)度和接觸疲勞強(qiáng)度的重要方法，是改善齒輪抗咬合能力、提高齒輪壽命的重要途徑。本文主要介紹齒輪加工中的強(qiáng)力噴丸工藝。

1、工作原理  

強(qiáng)力噴丸工藝主要是利用高速噴射的細(xì)小鋼丸在室溫下撞擊受噴工件表面，使工件表層材料產(chǎn)生彈塑性變形并呈現(xiàn)較高的殘余壓應(yīng)力，從而提高工件表面強(qiáng)度及疲勞強(qiáng)度。噴丸一方面使零件表面發(fā)生彈性變形，同時(shí)也產(chǎn)生了大量孿晶和位錯(cuò)，使材料表面發(fā)生加工強(qiáng)化。如圖1所示：

.    圖1-a   經(jīng)噴丸處理的零件表面    圖1-b 未經(jīng)噴丸處理的零件表面

噴丸對表面形貌和性能的影響主要表現(xiàn)在改變零件的表面硬度、表面粗糙度、抗應(yīng)力腐蝕能力和零件的疲勞壽命。零件的材料表層在鋼丸束的沖擊下發(fā)生循環(huán)塑性變形。根據(jù)材料的性質(zhì)和狀態(tài)的不同，噴丸后材料的表層將發(fā)生以下變化：硬度變化、組織結(jié)構(gòu)的變化、相轉(zhuǎn)變、表層殘余應(yīng)力場的形成、表面粗糙度的變化等。

2、    噴丸強(qiáng)度的測量方法

當(dāng)一塊金屬片接受鋼丸流的噴擊時(shí)會(huì)產(chǎn)生彎曲。飽和狀態(tài)和噴丸強(qiáng)度是噴丸加工工藝中的兩個(gè)重要概念。飽和狀態(tài)是指在同一條件下繼續(xù)噴擊而不再改變受噴區(qū)域機(jī)械特性時(shí)的狀態(tài)。所謂噴丸強(qiáng)度，就是通過打擊預(yù)制成一定規(guī)格的金屬片（即試片），在規(guī)定的時(shí)間使之達(dá)到飽和狀態(tài)的強(qiáng)弱程度，并用試片彎曲的弧高值來度量其噴擊的強(qiáng)弱程度。

目前，應(yīng)用廣的美國機(jī)動(dòng)車工程學(xué)會(huì)噴丸標(biāo)準(zhǔn)中采用阿爾曼提出的噴丸強(qiáng)化檢驗(yàn)法——弧高度法，該方法由美國GM公司的J. O. Almen（阿爾門）提出，并由SAEJ442a和SAE443標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的測量方法，其要點(diǎn)是用一定規(guī)格的彈簧鋼試片通過檢測噴丸強(qiáng)化后的形狀變化來反映噴丸效果。對薄板試片進(jìn)行單面噴丸時(shí)，由于表面層在彈丸作用下產(chǎn)生參與拉伸形變，所以薄板向噴丸面呈球面彎曲。通常在一定跨度距離上測量球面的弧高度值，用其來度量噴丸的強(qiáng)度。測定弧高度值是通過將阿爾門試片固定在專用夾具上，經(jīng)噴丸后，再取下試片，然后用阿爾門量規(guī)測量試片經(jīng)單面噴丸作用下產(chǎn)生的參與拉伸形變量（即弧高度值）。如用試片測得的弧高值為0.35mm時(shí)，記作0.35A。

噴丸強(qiáng)度的另一種檢驗(yàn)方法為殘余應(yīng)力檢測，即對經(jīng)強(qiáng)力噴丸后的工件進(jìn)行殘余應(yīng)力的檢測，具體的檢驗(yàn)方法為X射線衍射法。在美國SAE J784a標(biāo)準(zhǔn)中推薦如下方法：X射線的入射和衍射束必須平行于齒輪的齒根，圓柱直齒輪和圓柱螺旋齒輪上的測量位置應(yīng)當(dāng)在齒根的寬度中央，照射區(qū)域必須集中在齒根圓角的中心，不能橫向延伸超出規(guī)定的齒根圓角表面深度的測量點(diǎn)，照射區(qū)域大小的控制可以通過對直光束和適當(dāng)遮蓋齒根表面實(shí)現(xiàn)；在每個(gè)選定受檢的齒輪上，少要任選兩個(gè)齒進(jìn)行評估，兩齒間隔180。如果齒的有效齒廓受到保護(hù)沒有研磨，則可以認(rèn)為齒根研磨的用于表面下殘余應(yīng)力測量的齒輪未受損壞并且可以用于生產(chǎn)。

3、    噴丸對提高零件疲勞抗力的作用

a．借助表面冷變形實(shí)現(xiàn)材料表面強(qiáng)化的本質(zhì)在于冷變形造成材料表層組織結(jié)構(gòu)的變化、引入殘余壓應(yīng)力以及表面形貌的變化。

b． 噴丸使材料表面性能改善

c． 強(qiáng)化噴丸過程中，當(dāng)微小球形鋼丸高速撞擊受噴工件表面時(shí)，使工件表層材料產(chǎn)生彈、塑性變形，撞擊處因塑性形變而產(chǎn)生一壓坑，撞擊導(dǎo)致壓坑附近的表面材料發(fā)生徑向延伸。當(dāng)越來越多的鋼丸撞擊到受噴工件表面時(shí)，工件表面越來越多的部分因吸收高速運(yùn)動(dòng)鋼丸的動(dòng)能而產(chǎn)生塑性流變，使表面材料因塑性變化而產(chǎn)生的徑向延伸區(qū)域越來越大，發(fā)生塑性形變的表面逐步連接成片，則使工件表面逐步形成一層均勻的塑性變形層。塑性變形層形成后，繼續(xù)噴丸會(huì)使塑變層因繼續(xù)延伸而厚度逐步變薄，同時(shí)塑變層的徑向延伸會(huì)因受到鄰近區(qū)域的限制而導(dǎo)致重疊部分發(fā)生破壞，終塑變層因持續(xù)的噴丸而剝落。所以必須對噴丸的時(shí)間加以嚴(yán)格的控制。

4、噴丸對滲碳齒輪表層殘余應(yīng)力的影響

關(guān)于噴丸使工件表面形成殘余應(yīng)力的原因，根據(jù)Al-Obaid等人的觀點(diǎn)：當(dāng)高速鋼丸撞擊到試樣表面,撞擊處產(chǎn)生塑性變形而殘余一壓坑,當(dāng)越來越多的鋼丸撞擊到試樣表面時(shí),則會(huì)在試樣表層產(chǎn)生一層均勻的塑變層,由于塑性變形層的體積膨脹會(huì)受到來自未塑性變形近鄰區(qū)域的限制,因此整個(gè)塑變層受到一壓應(yīng)力。

由于殘余壓應(yīng)力及其分布對齒輪疲勞壽命有較大的影響,而噴丸強(qiáng)化工藝的優(yōu)劣將直接影響殘余應(yīng)力大小及其分布。因此準(zhǔn)確測定受噴零件的表層殘余應(yīng)力對于評價(jià)噴丸工藝的優(yōu)劣是一個(gè)行之有效的手段。

5、噴丸對零件表面粗糙度的影響

強(qiáng)化噴丸會(huì)引起零件受噴表面的塑性變形，使零件的表面粗糙度發(fā)生變化。表面粗糙度是一種微觀幾何形狀誤差，又稱為微觀不平度。表面粗糙度和表面波度、形狀誤差一樣，都屬于零件的幾何形狀誤差，表面粗糙度對于機(jī)器零件的使用性能有著重要的影響。噴丸對材料表面粗糙度的影響通常在Ra0.6～20mm范圍內(nèi)。在不改變工藝參數(shù)的條件下，材料原始表面粗糙度愈高，噴丸后的Ra值愈大。生產(chǎn)實(shí)踐證明，一般情況下，噴前表面粗糙度在6.3mm以下，噴丸可以提高或維持原表面粗糙度，如果原表面粗糙度在6.3mm以上，則噴丸后表面粗糙度有所降低。

在生產(chǎn)實(shí)踐中，要想獲得較理想的噴丸表面，應(yīng)從以下幾個(gè)方面著手：

提供較好的原始表面，Ra值應(yīng)在6.3mm以下；

選擇合理的鋼丸直徑和噴丸壓力；

在大直徑鋼丸噴丸強(qiáng)化后，采用較小鋼丸低壓力(不能改變噴丸強(qiáng)度值)覆蓋一次，可達(dá)到較好的表面粗糙度。

噴丸后的零件表面應(yīng)輕微打磨，打磨時(shí)要控制表面金屬去除量。這樣，既不損害噴丸的強(qiáng)化效果，又可改善表面粗糙度。當(dāng)然，這是一個(gè)多因素問題,不論采用什么方法，必須同時(shí)考慮其他因素的影響。

6 、工藝參數(shù)對噴丸效果的影響

對噴丸質(zhì)量有影響的主要有以下幾個(gè)方面：

鋼丸材料、鋼丸直徑、鋼丸速度、鋼丸流量、噴射角度、噴射距離、噴射時(shí)間、覆蓋率等。其中任何一個(gè)參數(shù)的變化都會(huì)不同程度地影響噴丸強(qiáng)化的效果。

a、鋼丸的材料、硬度、尺寸及粒度對噴丸效果的影響

鑄鐵丸和鑄鋼丸通常用于硬齒面齒輪的噴丸。鑄鐵丸的缺點(diǎn)是韌性較低，在噴丸過程中易于破碎、耗損量大，對破碎的鋼丸要及時(shí)分離，否則會(huì)影響受噴表面質(zhì)量。但鑄鐵丸的優(yōu)點(diǎn)是價(jià)格便宜、硬度高，可以使受噴表面產(chǎn)生較高的殘余壓應(yīng)力。鑄鋼丸與鑄鐵丸相比，其優(yōu)點(diǎn)是不易破碎，對受噴表面幾何形貌有利。但鑄鋼丸硬度較鑄鐵丸低，在其他條件相同時(shí)，受噴表面的殘余壓應(yīng)力低于鑄鐵丸。

齒輪制造工藝

1 齒輪資料的選取

齒輪資料的挑選是至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，現(xiàn)在在通用普遍的齒輪才有以下幾種：

1.1 鋼

鋼的性質(zhì)耐沖擊、耐性好，外表經(jīng)過特定的熱處理后大大提升其的硬度，為適用制作齒輪的資料。

1.2 鍛鋼

合金鋼依據(jù)所含金屬的成分及功能，可分別使資料的耐性、耐沖擊、耐磨及抗膠合的功能等取得進(jìn)步，也可經(jīng)過熱處理或化學(xué)熱處理改善資料的力學(xué)功能及進(jìn)步齒面的硬度。所以對于既是高速、重載又要求尺度小、質(zhì)量小的航空用齒輪，就都用功能優(yōu)良的合金鋼來制作。

1.3 鑄鐵

鑄鋼耐磨性比較好，故用于大型的齒輪。

1.4 非金屬

非金屬資料能夠大大地降低齒輪傳動(dòng)進(jìn)程中的噪音，但缺點(diǎn)也比較明顯，耐磨性較差，只適用于部分傳動(dòng)齒輪。

2 機(jī)械加工工藝

2.1 粗 / 精車

車削加工的本質(zhì)就是依照零件圖紙的尺度要求，在確保尺度質(zhì)量合格的情況下，確保切切削性、穩(wěn)定性、安全性。在進(jìn)行精車加工的進(jìn)程中，咱們有必要了解留意以下幾點(diǎn)：刀具的選取、切削途徑及參數(shù)的設(shè)定、產(chǎn)品質(zhì)量。

2.2 滾齒

滾切齒輪屬于展成法，可將看作無嚙合間 隙的齒輪與齒條傳動(dòng)。當(dāng)滾齒旋轉(zhuǎn)一周時(shí)，相當(dāng)于齒條在法向移動(dòng)一個(gè)刀齒，滾刀的接連傳動(dòng)，猶如一根無限長的齒條在接連移動(dòng)。當(dāng)滾刀與滾齒坯間嚴(yán)格依照齒輪于齒條的傳動(dòng)比強(qiáng)制嚙合傳動(dòng)時(shí)，滾刀刀齒在一系列方位上的包絡(luò)線就形成了工件的漸開線齒形。隨著滾刀的筆直進(jìn)給，即可滾切出所需的漸開線齒廓。

2.3 熱處理

熱處理是指資料在固態(tài)下，經(jīng)過加熱、保溫文冷卻的手段，以取得預(yù)期安排和功能的一種金屬熱加工工藝。

2.4 磨齒

利用磨齒機(jī)對齒輪的輪齒進(jìn)行磨削加工的進(jìn)程叫做磨齒。分為圓柱形齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削;圓柱斜齒輪的內(nèi)齒磨削和外齒磨削，以及傘齒輪的磨削。 磨齒機(jī)，是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來磨削現(xiàn)已加工出的齒輪齒面，用以進(jìn)步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。是一種齒輪精加工用的金屬切削機(jī)床。用砂輪作為刀具來磨削現(xiàn)已加工出的齒輪齒面，用以進(jìn)步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。

2.5 磨錐面/磨內(nèi)孔

經(jīng)過磨床進(jìn)行外表或內(nèi)孔進(jìn)行加工，也包括珩磨機(jī)、超精加工機(jī)床、砂帶磨床、研磨機(jī)和拋光機(jī)等設(shè)備。

2.6 安裝

安裝是一個(gè)漢語詞語，指將零件按規(guī)則的技能要求組裝起來，并經(jīng)過調(diào)試、查驗(yàn)使之成為合格產(chǎn)品的進(jìn)程，安裝始于安裝圖紙的規(guī)劃。.產(chǎn)品都是由若干個(gè)零件和部件組成的。依照規(guī)則的技能要求，將若干個(gè)零件接組成部件或?qū)⑷舾蓚€(gè)零件和部件接組成產(chǎn)品的勞動(dòng)進(jìn)程，稱為安裝。前者稱為部件安裝，后者稱為總安裝

3 工藝挑選

3.1 資料挑選

3.1.1 輕載、低速或中速、沖擊力小、精度較低的一般齒輪

選用中碳鋼,如Q235、Q275、40、45、50、50Mn等鋼制作,常用正火或調(diào)質(zhì)等熱處理制成軟齒面齒輪，正火硬度HBS160～200，一般調(diào)質(zhì)硬度HBS200～280。因硬度適中,精切齒廓可在熱處理后 進(jìn)行,工藝簡單,成本低。齒面硬度不高則易于磨合,但承載才能也不高。這種齒輪主要用于規(guī)范系列減速箱齒輪、冶金機(jī)械、中載機(jī)械和機(jī)床中的一些次要齒輪。

3.1.2 中載、中速、接受必定沖擊載荷、運(yùn)動(dòng)較為平穩(wěn)的齒

選用中碳鋼或合金調(diào)質(zhì)鋼,如45、50Mn、40Cr、42SiMn等鋼,也可選用55Tid、60Tid等低淬透性鋼。其終究熱處理選用高頻或中頻淬火及低溫回火,制成硬齒面齒輪,可達(dá)齒面硬度HRC50～55,齒輪心部堅(jiān)持正火或調(diào)質(zhì)狀況,具有較好的耐性。因?yàn)楦袘?yīng)加熱外表淬火的齒輪變形小,若精度要求不高(如7級以下),可不用再磨齒。機(jī)床中絕大多數(shù)齒輪就是這種類型的齒輪。對外表硬化的齒輪,應(yīng)留意控制硬化層深度及硬化層沿齒廓的合理散布。

3.1.3 重載、高速或中速,且受較大沖擊載荷的齒輪

選用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼,如20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr、30CrMnTi等鋼。其熱處理選用滲碳、淬火、低溫回火,齒輪外表取得HRC58～63的高硬度,因淬透性較高,齒輪心部有較高的強(qiáng)度和耐性。這種齒輪的外表耐磨性、抗皮勞強(qiáng)度和齒根的抗彎強(qiáng)度及心部抗沖擊才能都比外表淬火的齒輪高,,精度要求較高時(shí),終一般要安排磨削。它適用于工作條件較為惡劣的轎車、拖拉機(jī)的變速箱和后橋齒輪。碳氮共滲與滲碳相比,熱處理變形小,生產(chǎn)周期短,力學(xué)功能高,而且還應(yīng)用于中碳鋼或中碳合金鋼,所以許多齒輪可用碳氮共滲來替代滲碳工藝。內(nèi)燃機(jī)坦克、飛機(jī)上的變速齒輪的負(fù)載和工作條件比轎車的更重、更惡劣,要求資料的功能更高,應(yīng)選用含合金元素高的合金滲碳鋼,以取得更高的強(qiáng)度和耐磨性。

3.1.4 精細(xì)傳動(dòng)齒輪或磨齒有困難的硬齒面齒輪(如內(nèi)齒輪)

主要要求精度高,熱處理變形小,宜選用氮化鋼,如35CrMo、38CrMoAlA等鋼。熱處理選用調(diào)質(zhì)及氮化處理,氮化后齒面硬度高達(dá)HV850～1200(相當(dāng)于HRC65～70),熱穩(wěn)定性好(在500～550℃仍能堅(jiān)持高硬度),并有必定的抗蝕性。其缺點(diǎn)是硬化薄,不耐沖擊,故不適用于載荷頻頻變動(dòng)的重載齒輪,而多用于載荷平穩(wěn)、光滑杰出的精細(xì)傳動(dòng)齒輪或磨齒困難的內(nèi)齒輪。近年來,因?yàn)檐浀碗x子氮化工藝的開展,使工藝周期縮短,選用鋼種變寬,選用氮化處理的齒輪逐步廣泛。

3.2 車銑加工

3.2.1 車銑設(shè)備

數(shù)控車床是一種的加工設(shè)備，能夠?qū)X輪的軸向/徑向尺度進(jìn)行粗加工與精加工.

3.2.2刀具類型

在進(jìn)行數(shù)控車削的進(jìn)程中，咱們需求有幾大要素需求掌握，刀具的挑選、工裝的承認(rèn)、切削參數(shù)的設(shè)定。其間重要的環(huán)節(jié)就是刀具挑選。在挑選車削刀具的進(jìn)程中需考慮刀具的原料、趕緊方法、刀桿形狀、刀片形狀、刀片后角、刀桿方向、內(nèi)切圓直徑、刀片切削刃長等。刀具類型一般取決于加工工件區(qū)域的不同，加工內(nèi)孔一般運(yùn)用鏜孔刀。加工工件外圓尺度一般運(yùn)用慣例外圓車刀;加工槽的進(jìn)程中一般運(yùn)用特種成型刀具。

3.2.3刀具裝夾

快速松開的趕緊方法能夠削減換刀時(shí)間，剛性趕緊的方法能夠削減振動(dòng)、延常刀具壽命。

3.3 滾齒加工

滾齒設(shè)備是一種進(jìn)行齒輪成型的設(shè)備，滾刀是加工進(jìn)程中的重中之重，常用的加工外嚙合支撐和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時(shí)，滾刀相當(dāng)于一個(gè)螺旋角很大的螺旋齒輪，其齒數(shù)即為滾刀的頭數(shù)，工件相當(dāng)于另一個(gè)螺旋齒輪，互相依照一對螺旋齒輪空間嚙合，以固定的速比旋轉(zhuǎn)，由依次切削的各相鄰方位的刀齒齒形。刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)﹐齒輪繞自身軸線轉(zhuǎn)過一個(gè)齒﹔多頭滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)﹐齒輪轉(zhuǎn)過的齒數(shù)與滾刀頭數(shù)持平。值得說明的一點(diǎn)是用硬質(zhì)合金制作滾刀﹐能夠明顯進(jìn)步切削速度和切齒效率。全體硬質(zhì)合金滾刀已在鐘表和儀器制作工業(yè)中廣泛地用于加工各種小模數(shù)齒輪.

3.4熱處理

對工件外表進(jìn)行強(qiáng)化的金屬熱處理工藝。它廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗皮勞強(qiáng)度和較大的沖擊載荷，又要求全體具有杰出的塑性和耐性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動(dòng)齒輪等。外表熱處理分為外表淬火和化學(xué)熱處理兩大類。

機(jī)夾式螺紋車刀切削用量的選用

1. 進(jìn)給量 進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)，對螺紋的加工質(zhì)量和切削功率有決定性影響。

   在螺紋加工過程中，為了取得蕞佳刀具壽數(shù)，工件直徑不得超越螺紋外徑的0.14mm，進(jìn)給量應(yīng)防止小于0.05mm/r。加工辦法一般采用進(jìn)給量遞減的辦法，終一刀走刀可所以不進(jìn)刀的空走刀，以消除切削過程中的彈性變形影響。實(shí)踐進(jìn)給量的巨細(xì)和走刀次數(shù)應(yīng)通過實(shí)驗(yàn)或根據(jù)實(shí)踐情況而定，也可參照不同刀具廠商供給的切削參數(shù)進(jìn)行選用。

2．進(jìn)給辦法選擇 螺紋車削共有三種進(jìn)刀辦法：徑向、側(cè)向和替換式。在實(shí)踐運(yùn)用中，工件資料、刀片槽形和螺距決定了進(jìn)刀辦法的選擇。        

   （1）徑向進(jìn)刀：常運(yùn)用的進(jìn)刀辦法，切屑成形柔和、刀片磨損均勻，適用于小螺距螺紋。加工大螺距螺紋時(shí)，切屑操控不良，振動(dòng)較大。是加工硬化資料（如不銹鋼等）的手選。

   （2）側(cè)向進(jìn)刀：該進(jìn)刀辦法可將切屑引向一個(gè)方向，能夠較好地操控切屑。適用于切削大螺距螺紋和易發(fā)作排屑問題的內(nèi)螺紋的加工。為了防止因后邊緣摩擦而導(dǎo)致表面質(zhì)量差或后刀面過度磨損，進(jìn)刀角應(yīng)比螺紋角小1°～5°。側(cè)向進(jìn)刀的軸向進(jìn)刀量可簡略地按0.5×徑向進(jìn)刀量計(jì)算。

   （3）替換式進(jìn)刀：首要用于切削大牙形。這種辦法刀具磨損均勻，刀具壽數(shù)長。