齒輪零件變形因素及熱處理工藝
齒輪零件在加工過程中,由於物理及化學因素,總會有變形的存在,所以瞭解其變形因素及相關熱處理工藝是很有必要的。下面就由小編為你帶來齒輪零件變形因素及熱處理工藝,希望你喜歡。
齒輪零件的變形因素
在零件進行熱處理的同時,必然伴隨著形狀與尺寸的改變,這是組織應力、熱應力及重力的共同作用結果。組織應力與熱應力均為熱處理應力,組織應力是指熱處理過程各部位冷卻的不同時性引起的各部位組織轉變不同時所產生的應力,熱應力是由於工件各部分的溫度差異,導致熱脹冷縮不均勻而引起的應力。
淬火時,零件主要發生兩種變形:幾何形狀的變形,主要為尺寸及形狀的變形,由淬火應力引起;體積的變形,主要為工件體積按比例脹大或縮小,是由相變時的比體積變化引起。
影響零件熱處理變形的因素很多,淬火過程只是釋放了零件的變形潛在應力,而這些變形潛在應力是整個零件加工過程中不斷累積的,可概括為材料的化學成分,鍛造過程中的鍛造溫度、鍛後冷卻速度,機械加工過程中的進給速率、進刀量、切削速度、裝夾方式,熱處理過程中的加熱速度、冷卻速度、加熱溫度等各個方面的因素。
熱處理工序作為最後工序,其上游所有工序都會為零件熱處理變形埋下種子,因此研究熱處理變形不能單一地研究熱處理工藝本身,而應該著眼於零件結構、材料以及零件的所有加工工序。
齒輪零件的熱處理工藝
退火工藝
將偏離平衡狀態的金屬加熱至較高溫度,保持一定時間,然後緩慢冷卻,以得到接近於平衡狀態組織的各種工藝方法,統稱為退火。退火的目的在於均勻化學成分、改善力學效能及工藝效能、消除或減小內應力,併為零件最終熱處理提供合適的內部組織。
完全淬火工藝
將亞共析鋼或其製件加熱到Ac3點以上溫度,保溫後以大於臨界冷卻速度的冷速冷卻,得到馬氏體組織,以提高強度、硬度及耐磨性的熱處理稱為完全淬火。
齒輪零件的加工工藝
①保證工作臺與夾具中心軸軸心能完全重合。通常情況下,我們在會在夾具底層安裝止口,雖然該止口與工作臺之間的縫隙較小,但還是會產生誤差,所以,安裝時我們應儘量避免存在縫隙。
②安裝刀具前應充分檢查,確保刀具端面與內孔等部位清潔,並將刀刃輕輕推入刀柄中,嚴禁使用重物錘擊刀柄。
③提升滾齒的精度。滾齒是我們在加工齒輪時常用的處理方式,要想提升滾齒精度,必須使用精良的滾刀在精密的滾齒機上操作。此外,還應確保機床迴轉中心與齒輪中心完美重合,以有效減小徑向誤差;提升工作臺蝸輪副迴轉的精度;將刀架與機床等垂直放至既定區域,併科學調整其與各零件軸線的偏移,控制好打磨量,嚴禁產生較多的餘量。
④提升齒輪自身的熱處理能力。一般在進行熱處理的過程中,齒輪精確度、硬度和使用年限等都會受到一定程度的影響,且在熱處理之後還要進行磨齒處理,這一工序也會對齒輪精度造成影響,因此,嚴控齒輪加工中的各個環節和細節才是確保齒輪精度的最有力措施。