蜗杆齿面磨削后开裂原因分析

采用直读光谱仪、显微硬度计、光学显微镜、扫描电子显微镜等手段对蜗杆齿面磨削后产生开裂的原因进行了分析。结果表明:开裂蜗杆磨削后蜗齿表面渗碳层的显微组织和硬度发生了明显变化,齿面裂纹呈放射状沿晶扩展,开裂方向与磨削痕迹大致垂直,裂纹深度在0.42 mm以内;蜗杆齿面上的裂纹为磨削操作不当引起的磨削裂纹;对蜗杆齿面的磨削工艺进行改进后再未出现开裂现象。     

磨齿表面烧伤与裂纹的产生机理及预防措施

齿轮热处理质量是造成齿面磨削烧伤与裂纹的内在因素,齿面磨削温度是造成磨削烧伤与裂纹的主要外在诱发因素。通过控制渗碳与淬火过程、调整回火工艺等方式,改善渗碳层的碳浓度与碳含量梯度,碳化物的大小、数量、形态,马氏体形态和残余奥氏体数量等渗碳组织与齿面残余应力状况。基于磨齿工艺降低磨削温度的方法主要包括合理选用砂轮、适当控制磨齿余量与磨削用量以及合理选用冷却液与冷却方式等。     

解决齿面磨裂的途径

磨削经渗碳淬火后高硬度的20CrMaTi钢齿轮,很易发生齿面磨裂,多数裂纹与磨削方向相垂直,呈平行线排列,较规则,少数齿面带烧伤的裂纹,形态不规则。这是在磨齿工艺中长期存在而尚未彻底解决的一个严重问题。我们对此进行了攻关,对热处理和磨齿工艺进行了较长时间的试验,最后采用降低砂轮速度和加强冷却效果的方法,解决了20CrMaTi钢齿轮齿面磨裂问题。     

面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法

蜗杆砂轮磨削是面齿轮的精加工工艺,蜗杆砂轮修整精度直接影响面齿轮磨削精度。本文分析了修整工艺误差对磨削齿面误差的影响规律,并提出了一种面齿轮蜗杆砂轮的成形修整工艺误差建模及补偿方法。首先,建立面齿轮蜗杆砂轮的数学模型,分析面齿轮蜗杆砂轮的成形修整原理,提出利用圆柱齿轮磨齿机的多轴耦合联动实现面齿轮蜗杆砂轮的成形修整。其次,将修整工艺误差分为轴向位置和径向位置误差,分析轴向位置和径向位置误差对磨削齿面误差的影响规律,提出成形修整工艺误差的补偿方法。最后,进行蜗杆砂轮补偿修整、面齿轮磨削加工及测量实验,实验表明：左齿面齿形误差由补偿前51.9μm到补偿后7.9μm,右齿面齿形误差由补偿前35.3μm到补偿后17.6μm,验证了误差补偿方法的有效性。     

22324轴承内圈滚道面开裂原因分析

GCr15钢制22324内圈采用常规淬、回火热处理工艺后,经粗磨后滚道面局部发生开裂及翘皮现象。采用金相及热酸洗的方法对该现象进行了分析,结果表明,内圈滚道面上的开裂及翘皮现象是由于磨削裂纹引起的。通过调整磨削工艺,规范磨削操作,杜绝了磨削烧伤和裂纹。     

大功率分动器疲劳试验齿轮断齿问题研究

某多轴超重型试验平台大功率分动器在进行疲劳耐久试验时发生断齿问题。针对失效齿轮开展了全面问题分析,对齿轮强度、轴和箱体刚度、齿轮齿形和齿向精度、表面热处理等可能导致齿轮损坏的原因进行了逐一分析,最终定位为齿轮齿面磨削烧伤,造成齿面硬度降低,接触疲劳强度下降,发生提前失效破坏。在改进工作中,修改了齿轮齿面的磨削加工工艺,并增加了100%的磨削烧伤监测,经改进后的大功率分动器通过了疲劳耐久试验。     

平面包络凸环面蜗杆齿形研究

针对一种新型平面包络凸环面蜗杆,应用啮合原理建立了齿面数学模型,对其进行齿形分析,研究母平面倾角等参数对齿面根切及中齿变尖的影响规律。提出了一种均化磨削余量的粗加工方法,运用虚拟中心距原理试制出平面包络凸环面蜗杆样件。基于蜗杆齿面离散点坐标值对平面包络凸环面蜗杆进行了齿形加工精度检测。结果表明:齿面磨削余量优化方法正确、可行、有效,样件齿形达8级加工精度,解决了平面包络凸环面蜗杆在设计、制造及检测中的关键问题。     

某机齿轮齿面磨削缺陷技术研究

在磨削加工中,因磨削力和热引起的物理性质、化学性质和机械性能变化的金属表面层称为变质层。磨削力和磨削热是造成磨削烧伤、产生磨削裂纹和决定变质层深度的关键。以降低某机硬齿面齿轮齿面缺陷研究为目的,系统探讨了齿面缺陷产生机理,分析影响齿面缺陷的因素,调整工艺流程,优化工艺参数,提出了降低硬齿轮齿面磨削缺陷的控制、改进措施。     

ZC1蜗杆凹形齿的砂轮成形磨削工艺探讨

螺旋凹齿面ZC1蜗杆的磨削加工是实现其精加工的关键工艺,在磨削过程中有多种因素决定着蜗杆磨削加工的质量。基于ZC1高效传动蜗杆成形机理,结合蜗杆的实际生产及蜗杆基本参数,对成形磨削工艺中砂轮的特性和选择、磨齿余量的形式和选择、成形磨削切削用量的选择、磨削液的选用和浇注方式及磨齿灼伤的预防措施等方面进行分析探讨,获得一种ZC1蜗杆精密加工的磨削工艺方案,为实现蜗杆成形磨齿工艺的高效、高质量提供理论依据。     

渗碳齿面裂纹成因分析

同批处理的渗碳齿轮在磨齿成形后发现齿面裂纹,通过采用化学分析、宏观分析、金相分析、硬度测试、电镜分析、X射线应力测试、工艺试验等方法对齿面裂纹成因分析,结果表明,由于齿轮渗碳层内有渗氢现象,磨削烧伤后,在内部拉应力作用下产生了氢脆,最终导致齿面收缩开裂,由此提出了预防和改进措施。     

我国数控蜗杆砂轮磨齿机达国际水平

秦川机床集团有限公司研制的ＹＫ72 5 0数控蜗杆砂轮磨齿机 ,通过了专家的鉴定 ,性能指标达到国际先进水平。ＹＫ72 5 0数控蜗杆砂轮磨齿机设计先进 ,结构合理 ,匹配世界先进数控系统 ,填补了大规格、高精度、高效率蜗杆砂轮磨齿机产品空白 ;同时解决了磨齿机领域高硬度齿面齿轮磨削烧伤及裂纹的难题。新产品已在中国一汽集团、杭州前进齿轮箱厂磨制 10万件各类齿轮。充分体现出高效率、高精度、自动化的优点。ＹＨ72 5 0数控蜗杆砂轮磨齿机采用了八轴五联动技术和连续展成的磨削原理 ,所有齿轮参数和磨削工艺参数均可界面输入 ,机床根据输…     

中频淬火曲轴磨削裂纹产生原因及对策

磨削表面烧伤是磨削过程的瞬时高温使工件金属表面产生一层很薄的氧化层,对于已淬硬件来说可能会造成表面磨削回火软化,严重的甚至产生裂纹,影响工件的耐磨性和使用寿命。以某型号发动机的球墨铸铁曲轴中频淬火后在磨削加工时轴颈表面产生裂纹现象为实例,分析轴颈表面由于磨削烧伤而产生裂纹的原因,并从热处理工艺及磨削工艺两个方面介绍了消除磨削裂纹的方法。     

变厚齿轮的锥形蜗杆砂轮磨削方法

为实现变厚齿轮的精密高效磨削,提出锥形蜗杆砂轮连续展成磨削工艺。根据变厚齿轮的特性建立锥形蜗杆砂轮模型,分析锥形蜗杆砂轮磨削变厚齿轮的运动几何学原理;推导锥形蜗杆砂轮主要参数的计算公式,给出金刚滚轮单面修整方法,并运用解析计算法计算滚轮和砂轮接触线,从而求解锥形蜗杆砂轮齿面方程;基于软件MATLAB数字计算方法计算共轭齿面接触线,将其螺旋投影,获得啮合齿轮齿面端面廓形点坐标;通过与理论廓形对比得到量化的齿面廓形误差结果,分析结果验证了该磨削工艺的实际准确性,其对实现变厚齿轮的高效低成本精密磨削有重要意义。     

单层电镀超硬磨料蜗杆砂轮的工艺研究

在原有电镀工艺的基础上，开发了一种磨削齿轮的电镀单层超硬磨料蜗杆砂轮，对其进行了基体设计，并提出了一套新的电镀工艺，加强了镀前处理，增强了镀层的结合力，提高了电镀工具的性能，并进行了磨削性能实验。实验证明，蜗杆砂轮磨削淬硬齿面大齿轮及中等模数常用尺寸的淬硬齿面齿轮，齿面硬度可达到HRC50以上，具有很高的推广应用价值。     

硬齿面磨削裂纹的工艺研究

通过在生产实际中对中等模数硬齿面齿轮磨削裂纹进行分析研究,并多次反复试验,找出防止裂纹的有效方法:采用高速快冲程,使磨削在瞬间完成,迅速消除裂纹,可防止原裂纹扩展;刮齿去除法,将出现的裂纹采用硬质合金滚刀刮削将裂纹刮净后,再进行磨齿;二次回火磨削法,对齿轮进行180℃不小于16小时的回火处理,再进行磨齿;喷丸处理消除应力.     

螺纹磨削烧伤与裂纹的原因分析及改进措施

在实际生产过程中，螺纹磨削烧伤和裂纹问题时有发生，这给提高产品质量、降低废品率造成了一定影响。文中首先对螺纹磨削烧伤与裂纹的形成机理进行了分析，并对产生螺纹磨削烧伤的消除方法进行了论述，为螺纹磨削烧伤及其它烧伤问题的解决提供了参考。     

连续展成磨削小半径齿顶圆角的多刀逼近法

齿顶倒圆可以减少应力集中并提高齿轮寿命,连续展成磨削作为高效高精的倒圆工艺,在加工小半径齿顶圆角时(通常在1 mm以下),蜗杆砂轮将具有较大曲率从而难以修整,针对该问题文中提多刀逼近方法,采用小曲率砂轮多次磨削,逼近设计圆角。首先建立齿顶圆角的数学模型,并基于齿轮啮合原理对蜗杆砂轮廓形进行求解,其次计算每刀加工的砂轮偏移量及砂轮偏移后得到的齿面,最后进行仿真验证,说明方法可行且逼近精度较高。该方法解决了磨削小半径齿顶圆角蜗杆砂轮难以修整的问题,同时对连续展成磨削摆线齿轮、圆弧齿轮等具有参考价值。     

面向降噪的蜗杆砂轮磨削齿面纹理改善方法

蜗杆砂轮磨是广泛应用于中小模数齿轮的批量精加工方法,但在实际加工过程中,蜗杆砂轮磨齿易在齿向形成规则的平行齿面纹理,从而增大了齿轮的啮合噪声。分析磨削过程中蜗杆砂轮与齿轮的接触特性,建立了啮合方程和接触点方程,阐述了接触迹构成整个齿面的机理;分析蜗杆砂轮磨齿的磨削特性,建立瞬时接触点的磨削速度和形状模型,计算磨粒在齿面上的磨削路径,分析磨削特性对齿面微观几何结构的影响,得到齿面的整体纹理模型;结合齿面纹理与噪声激励的关系,分析出齿面规则纹理对齿轮噪声的影响机理,提出按照正弦函数变化的冲程变速蜗杆砂轮磨齿加工方法;进行了蜗杆砂轮磨削常规加工与变冲程速度加工的对比试验,结果表明,该方法加工的齿面接触点位置具有一定的随机性,形成不规则的齿面纹理,不同转速下齿轮啮合噪声声压级总值减小约3.5 dB,已经达到改善齿面纹理的效果。     

圆弧齿圆柱蜗杆齿面精确磨削

制造高质量的圆弧齿圆柱蜗杆副时,在工艺上必须解决蜗杆齿面的磨削。由于砂轮必须是被磨削蜗杆螺旋面的包络曲面,而实际设计计算时,其砂轮曲面求解相当繁杂,不但周期长,甚至人工无法求解。故传统工艺常采用近似磨削法,从而影响到加工精度。针对这一情况,我们应用空间啮合理论,对圆弧齿圆柱蜗杆磨削过程进行新的、严密的理论推导,得出了啮合方程和砂轮轴向廓线的数学模型,并借助电脑辅助设计,解决了其工艺关键:砂轮曲面求解及靠模设计,实现了圆弧齿圆柱蜗杆齿面的精确磨削。     

用于磨削面齿轮的蜗杆砂轮修整方法研究

为了实现面齿轮磨齿加工,采用包络原理对面齿轮磨削蜗杆砂轮齿形进行设计,并对蜗杆砂轮的修整方法进行研究.建立了蜗杆砂轮齿面的包络坐标系;给出了蜗杆砂轮产形面方程;推导了蜗杆砂轮齿廓的曲面方程,利用Matlab软件对蜗杆砂轮齿廓进行了仿真,根据面齿轮磨削蜗杆砂轮的齿面生成原理,给出了修整工具的齿廓形状、齿宽限制以及修整工具...