超音頻加熱設(shè)備對(duì)插齒齒面表面粗糙度不合格的改進(jìn)

    齒輪運(yùn)行中受脈動(dòng)或交變應(yīng)力作用，在嚙合傳遞動(dòng)力和改變速度的運(yùn)動(dòng)中，承受摩擦磨損接觸疲勞作用和磨粒磨損，以及彎曲疲勞作用，因而要求齒輪表面強(qiáng)度高，耐磨性好，心部韌性好，綜合抗接觸與彎曲疲勞強(qiáng)度高。因而大多數(shù)齒綸采用20CrMnTi鋼或20Cr鋼，經(jīng)表面滲碳或碳氮共滲強(qiáng)化處理。而預(yù)備熱處理多采用正火處理。生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，這種傳統(tǒng)處理方法雖可滿足大多數(shù)齒輪技術(shù)要求勘O(jiān)工要求，但也有例外。20CrMnTi鋼或20Cr鋼齒輪正火后，在插齒中常出現(xiàn)起毛或拉傷現(xiàn)象，齒面表面粗糙度差，達(dá)不到技術(shù)要求，嚴(yán)重影響產(chǎn)品質(zhì)量，甚至造成產(chǎn)品報(bào)廢。

    分析認(rèn)為，碳質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0.25%以下的鋼材，其切削加工性能隨碳含量升高而改善。20CrMnTi鋼或20Cr鋼齒輪碳含量低，采用正火處理后，金相組織中存在大量鐵素體，鋼的硬度低，但延展性好，切屑易在刀刃部形成刀瘤，出現(xiàn)切屑撕裂斷落，造成齒面擦傷使表面粗糙度不合格。試驗(yàn)和生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，不同金相組織、不同硬度下，不同切削方式（車、刨、銑、拉、插等）的切削性能是不同的。為避免切削中出現(xiàn)粘刀、拉傷起毛和齒面擦傷、表面粗糙度升高的缺陷，應(yīng)選擇超音頻加熱設(shè)備熱處理工藝，改變鋼材組織，使其硬度適合，改善鋼材切削加工質(zhì)量和表面性能。

    生產(chǎn)中試驗(yàn)用超音頻加熱設(shè)備不完全淬火方法，取得明顯效果。齒輪不完全淬火后，硬度達(dá)208 -251HBW，插齒后表面粗糙度Ra全部達(dá)到3.2μm 合格指標(biāo)，部分工件表面粗糙度Ra達(dá)1.6μm以上，優(yōu)于合格指標(biāo)，齒輪加工后徑向跳動(dòng)量合格率大于98%，插齒后齒輪無毛刺現(xiàn)象。采用改進(jìn)工藝后，不但解決了齒輪插齒表面粗糙度問題，由于加熱溫度比正火低200℃，節(jié)電約40%，而且生產(chǎn)周期縮短10h以上，提高了生產(chǎn)效率，技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益顯著。