Mài định hình so với mài sinh: Cách mài bánh răng đạt cấp ISO 5

Mài làm gì sau khi tôi cứng

Mài là nguyên công mài mòn được áp dụng cho các sườn răng đã qua nhiệt luyện. Nó đảm nhận hai nhiệm vụ: xóa bỏ sự thay đổi hình dạng do thấm cacbon và tôi để lại, và đưa các sai số prôfin, hướng và bước răng trở lại trong giới hạn bản vẽ.

Một bánh răng thấm cacbon nằm ở HRC 58–62. Cả phay lăn và cà răng đều không cắt được ở mức đó. Quá trình tôi thường làm sai lệch hướng 0.02–0.08 mm. Lắp một chi tiết như vậy mà không qua nguyên công mài sẽ làm cả tiếng ồn và khả năng chia tải suy giảm. Trong tất cả các bước gia công bánh răng, đây là bước tốn kém nhất, và là bước quyết định độ chính xác của chi tiết thành phẩm.

Tóm tắt: Mài diễn ra sau nhiệt luyện. Nhiệm vụ của nó là khắc phục biến dạng do tôi cứng và nâng các sườn răng đã tôi lên Cấp 5 theo ISO 1328-1, với fα ≤ 5 µm và Ra 0.2–0.8 µm. Hai phương pháp xử lý hầu hết các công việc. Mài sinh sử dụng đá mài ren (trục vít) cắt liên tục và xử lý mô-đun 0.5–8 mm, với chi phí mỗi chi tiết trong sản xuất hàng loạt thấp hơn khoảng 20%–30% so với mài định hình. Mài định hình sử dụng đá mài được sửa đúng prôfin, cắt từng rãnh răng một, và phù hợp với mô-đun lớn (mn ≥ 6 mm), số răng ít và các prôfin bất thường. Ba yếu tố đầu vào dẫn dắt lựa chọn: mô-đun, kích thước lô, độ phức tạp của prôfin.

Mài định hình so với mài sinh

Mài định hình sửa đá mài theo hình dạng của rãnh răng. Đá tiến theo hướng kính vào một rãnh, sau đó phôi được phân độ sang rãnh tiếp theo.

Mài sinh ăn khớp một đá mài ren (trục vít) với phôi. Các sườn răng được tạo ra trong chuyển động lăn liên tục, do đó không có điểm dừng phân độ.

• Loại đá mài: Đá mài được sửa đúng prôfin
  • Phương pháp sinh: Đá mài ren (trục vít) hoặc đá mài đĩa
• Chuyển động cắt: Cắm vào từng rãnh răng, sau đó phân độ
  • Phương pháp sinh: Sinh liên tục, không phân độ
• Phạm vi mô-đun: mn ≥ 6 mm, số răng ít, bánh răng trong
  • Phương pháp sinh: mn 0.5–8 mm, bánh răng ngoài tiêu chuẩn
• Cấp điển hình: ISO 5–6
  • Phương pháp sinh: ISO 4–6
• Năng suất: Thấp đến trung bình
  • Phương pháp sinh: Cao, phù hợp với sản xuất hàng loạt
• Chi phí mỗi chi tiết: Mức tham chiếu
  • Phương pháp sinh: Thấp hơn 20%–30% trong sản xuất hàng loạt
• Prôfin đặc biệt: Xử lý dễ dàng các dạng bậc, biến đổi và bánh răng trong
  • Phương pháp sinh: Bị hạn chế bởi hình học đá mài trục vít

Quy tắc lựa chọn rất ngắn gọn. Mô-đun lớn, số răng ít, hoặc prôfin bậc hay biến đổi thì nghiêng về mài định hình. Mô-đun trung bình với lô trên một nghìn chi tiết thì nghiêng về mài sinh. Phạm vi độ chính xác chồng lấn; sự khác biệt thực sự nằm ở năng suất và độ linh hoạt prôfin.

Các thông số sử dụng trên xưởng

• Tốc độ đá mài: 25–35 m/s thông thường; 45–80 m/s tốc độ cao
  • Ghi chú: Tốc độ cao hơn giảm nguy cơ cháy
• Chiều sâu cắt thô: 0.02–0.05 mm/lần chạy
  • Ghi chú: Loại bỏ biến dạng do tôi
• Chiều sâu cắt tinh: 0.005–0.01 mm/lần chạy
  • Ghi chú: Quyết định độ chính xác prôfin cuối cùng
• Áp suất dung dịch làm mát: 8–15 bar (dầu)
  • Ghi chú: Xả và làm mát vùng tiếp xúc
• Độ nhám bề mặt: Ra 0.2–0.8 µm
  • Ghi chú: Đạt trực tiếp, không cần bước đánh bóng
• Lượng dư mài (mỗi bên): 0.15–0.25 mm
  • Ghi chú: Điển hình cho bánh răng thấm cacbon

Lượng dư là nơi các vấn đề thường xuất hiện đầu tiên. Dưới 0.1 mm, đá mài không thể loại bỏ biến dạng và prôfin sẽ vượt dung sai. Trên 0.3 mm, thời gian chu kỳ tăng và nguy cơ cháy tăng.

Cháy: Một khuyết tật bạn không thể thấy

Cháy là sự biến đổi luyện kim của sườn răng do nhiệt mài vượt quá nhiệt độ ram của vật liệu. Có hai loại: cháy ram và cháy tôi lại.

• Cháy ram: Mất độ cứng HRC 1–5, phản ứng ăn mòn tối
  • Hậu quả: Mài mòn nhanh, rỗ bề mặt
• Cháy tôi lại: Lớp tôi lại giòn, phản ứng ăn mòn trắng sáng
  • Hậu quả: Nứt do mài, bong tróc sườn răng

Trên xưởng, ăn mòn nital là kiểm tra chi tiết đầu tiên tiêu chuẩn. Kiểm tra tiếng ồn Barkhausen bao phủ toàn bộ mà không làm hỏng chi tiết. Bốn thực hành kiểm soát cháy:

• Giảm chiều sâu cắt tinh
• Sửa đá mài đúng lúc để đá luôn sắc
• Cung cấp đủ dung dịch làm mát
• Không mài khô

Mài nằm ở đâu trong chuỗi gia công tinh

• Cà răng: Áp dụng trước nhiệt luyện (≤ HRC 45)
  • Cấp đạt được: ISO 6–7
  • Độ nhám: Ra 0.4–1.0 µm
  • Chi phí: Thấp
• Mài: Áp dụng sau nhiệt luyện (HRC 58–62)
  • Cấp đạt được: ISO 4–6
  • Độ nhám: Ra 0.2–0.8 µm
  • Chi phí: Cao
• Mài khôn: Áp dụng sau nhiệt luyện, thường sau mài
  • Cấp đạt được: Cải thiện kết cấu bề mặt và đặc tính tiếng ồn
  • Độ nhám: Ra 0.1–0.4 µm
  • Chi phí: Trung bình

Đối với bánh răng sản xuất, quy trình thông thường là phay lăn, sau đó thấm cacbon và tôi, rồi mài. Khi mục tiêu âm thanh nghiêm ngặt hoặc hướng kết cấu quan trọng, một bước mài khôn được thêm vào sau mài.

Quan sát từ sản xuất

Quan sát 1: Đo lượng dư, đừng giả định. Lấy 3–5 chi tiết mỗi lô sau khi tôi và ghi lại sai lệch hướng và prôfin. Đặt lượng dư mỗi bên bằng giá trị đo lớn nhất cộng 0.05 mm. Một con số 0.2 mm chung chung hoặc để lại biến dạng hoặc tốn thời gian cắt không khí.

Quan sát 2: Sửa đá sớm hơn trực giác mách bảo. Một đá mài ren cần sửa sau mỗi 50–100 chi tiết. Giám sát phát xạ âm thanh (AE) để định thời gian sửa đá có thể giảm phế phẩm do cháy từ 2%–3% xuống dưới 0.5%, đồng thời lượng dầu sử dụng giảm khoảng 10%.

Quan sát 3: Chất lượng lọc thể hiện trên bề mặt. Chuyển từ lọc 20 µm sang 5 µm giúp cải thiện khoảng 0.1–0.2 µm về Ra. Cắt xén trong lọc tốn kém hơn là tiết kiệm.

Quan sát 4: Ăn mòn các chi tiết đầu tiên. Ăn mòn nital 2–3 chi tiết trước khi phát hành lô. Phát hiện vùng tối tại trạm ăn mòn rẻ hơn nhiều so với phát hiện rỗ sau khi lắp ráp.

PinyiGear — truyền động bánh răng và gia công chế tạo theo bản vẽ | Xem những gì chúng tôi sản xuất | Xem sản phẩm bánh răng