Optimierung des Verzahnungsbearbeitungsprozesses für Langwellenverzahnungsteile

Optimierung des Verzahnungsbearbeitungsprozesses für Langwellenverzahnungsteile

Derzeit ist die Bearbeitung von Zahnrädern noch hauptsächlichWälzfräsenundZahnradformung. Unterschiedliche Verarbeitungstechnologien haben unterschiedliche Eigenschaften. In der tatsächlichen Verarbeitung wird oft die am besten geeignete Verarbeitungstechnologie nach den Eigenschaften der Teile ausgewählt; Die Auswahl verschiedener Verarbeitungstechnologien beeinflusst und entscheidet sogar über die Qualität und das Niveau der Bearbeitung. Auf dem derzeitigen Stand der Zahnradbearbeitungstechnologie in meinem Land gibt es immer noch viele Probleme, die von Prozessdesignern berücksichtigt werden müssen, und es werden ständig neue Methoden zur Optimierung vorgeschlagen, um das Niveau der Zahnradbearbeitungstechnologie zu verbessern.

Die Verzahnungsbearbeitung von Verzahnungsteilen nimmt im Allgemeinen den Wälzfräsprozess mit hoher Effizienz an; Im Vergleich zum Wälzfräsverfahren ist der Zahnradformungsprozess zwar weniger effizient, seine Präzision jedoch besser als die der Wälzfräserei. Darüber hinaus kann die Zahnradformung Innenzähne und Off-Axis verarbeiten. Zahnräder näher an der Schulter. Zum Beispiel für einige lange ZeitWellengetriebeteile, aufgrund der Begrenzung der Wellenschulterstruktur, gibt es nicht genug Wälzfräse, so dass der Zahnradformungsprozess nur übernommen werden kann. Aufgrund der geringen Getriebeformungseffizienz ist die Prozessoptimierung jedoch besonders wichtig. Durch die Entwicklung automatischer Anzugsvorrichtungen und die Optimierung von Schnittparametern und Zugaben kann die Verarbeitungseffizienz der Zahnradformung verbessert werden.

 

1. Werkstückstruktur und Ist-Analyse


Abbildung 1 zeigt die Antriebswelle der Traktorteile, bei der das A-Zahnmodul 5 mm und die Anzahl der Zähne 11 und das B-Zahnmodul 5 mm und die Anzahl der Zähne 13 beträgt. Die B-Zähne können direkt zugebissen werden, während die B-Zähne das Kochfeld stören, wenn die A-Zähne direkt zugekniffen werden, und können nur durch Zahnradformung für eine lange Zeit verarbeitet werden. Die Bearbeitung von Wellenteilen verwendet im Allgemeinen die mittleren Löcher an beiden Enden als Positionierungsreferenz, aber dieses Teil ist lang (478 mm), und der äußere Kreis der Stange ist relativ dünn (Φ30 mm), so dass der Zahnformungsprozess des A-Zahns den äußeren Kreis D und die Endfläche E-Positionierung annimmt, manuell Verwenden Sie eine Zifferblattanzeige, um den äußeren Kreis C des A-Zahnteils zu finden und zu bearbeiten; C, D Außenkreis und E-Stirnfläche haben vor der Zahnformung einen feinen Schleifprozess. Darüber hinaus muss die Vorrichtung vier Druckplatten manuell anziehen, um die Teile zu komprimieren. Die Verarbeitungseffizienz und die Spanneffizienz sind extrem niedrig und die Arbeitsintensität ist ebenfalls hoch. Pro Schicht werden nur 15 Stück verarbeitet, was zum Verarbeitungsengpass dieses Teils geworden ist, was die Produktionskapazität ernsthaft beeinträchtigt. Abbildung 2 zeigt die manuelle Spannvorrichtung vor der Prozessoptimierung. Durch die Analyse der Teilestruktur und des ursprünglichen Prozessplans wird angenommen, dass das Hauptproblem dieser Teileverarbeitung eine geringe Verarbeitungseffizienz ist. Um dieses Problem zu lösen, können Durchbrüche in den folgenden zwei Aspekten gefunden werden: Erstens in Bezug auf die Verarbeitungstechnologie: Finden Sie effiziente Verarbeitungsmethoden, um den Nachteil der geringen Effizienz des Zahnformungsprozesses auszugleichen; Zweitens, die Vorrichtung: Eine neue Zahnradformvorrichtung mit automatischer Straffung und ohne Spaltpositionierung ist konzipiert, ohne manuelle einteilige Ausrichtung und obere Plattenschrauben, was die Klemmung erheblich verbessert.

2. Effizienz und Genauigkeit der Zahnradformung


Das Wälzfräsen ist derzeit der effizienteste Bearbeitungsprozess, aber das direkte Wälzfräsen hat Werkzeugstörungen. Also dachte ich an die Kombination von Wälzfräsen und Zahnradformung, das heißt, Wälzfräsen entfernt nur den größten Teil der Bearbeitungszulage, ohne sie auf Maß zu bearbeiten, und die verbleibende Zugabe wird durch Verzahnungsformung auf Maß verarbeitet, was Werkzeugstörungen vermeiden kann. Um das automatische Anziehen zu entwerfen, ist das erste, was zu berücksichtigen ist, die Teilestruktur. Aufgrund der relativ langen Struktur der Teile ist es schwieriger, Vorrichtungen zu entwerfen: Die Länge der Teile beträgt 478 mm, und die meisten Längen müssen auf der Arbeitsfläche der Werkzeugmaschine installiert werden, die im Grunde die Bearbeitungsgrenze der Werkzeugmaschine erreicht. Nach dem konventionellen Design ist die Vorrichtung extrem schwierig herzustellen, die Herstellungsgenauigkeit ist schwer zu garantieren, das Gewicht ist auch sehr groß und der Preis wird sehr teuer sein.
 

3. Optimierung des Bearbeitungsplans


Durch die theoretische Analyse und Zeichnung des Teils (siehe Abbildung 1) wird festgestellt, dass die Störung des Wälzlagerns bei A gering ist. Zum Beispiel kann die Reduzierung der üblichen Normalität des Wälzlagerns um 1 mm nur das Wälzfräsen vervollständigen; Verwenden Sie nach dem groben Wälzen das Zahnradformungsverfahren, um die verbleibende Aufwandmenge der Zähne zu vervollständigen, um die endgültige Zahnformverarbeitung abzuschließen. Auf diese Weise wird der Prozess in zwei Teile unterteilt, die Bearbeitungszugabe der beiden Bearbeitungsmethoden ist gering und eine große Vorschubverarbeitung kann verwendet werden, und die Effizienz des Wälzfräsverfahrens ist von Natur aus hoch, so dass die Verarbeitungseffizienz verdoppelt wird.
 

4. Automatisches Vorrichtungsdesign


Nach der Analyse des ursprünglichen Prozesses sind der äußere Kreis D und die Endfläche E die Grundbezüge, so dass die neue Vorrichtung immer noch auf dem äußeren Kreis D und der Endfläche E positioniert ist. Das schematische Diagramm seiner Baugruppe ist in Abbildung 2 dargestellt. Die zuvor niedrige Bearbeitungsgenauigkeit wurde hauptsächlich durch die Spaltpositionierung zwischen dem äußeren Kreis D und der Vorrichtung verursacht, und die manuelle Ausrichtungsgenauigkeit war nicht hoch; Die neue Vorrichtung verwendet eine elastische Spannzange, um den äußeren Kreis D zu halten, und es gibt keine Lücke für die Positionierung, und es besteht keine Notwendigkeit, den äußeren Kreis des Zahnes auszurichten; der elastische Zylinder Die Klemme ist mit dem Hydraulikzylinder der Werkzeugmaschine durch die Pleuelmutter, die Pleuelstange und die Zugstange verbunden, und der automatische Positionier- und Anzugsprozess der Teile wird mit der Wirkung des Hydraulikzylinders der Werkzeugmaschine abgeschlossen. Vier lange Spurstangen werden verwendet, um die elastische Spannzange und den Hydraulikzylinder der Werkzeugmaschine zu verbinden, was nicht nur die lange Teilestange vermeidet, sondern auch kein Übergewicht der Klemme verursacht, Material spart und die Kosten der Klemme senkt. Der Oberkörper ist mit einem Handzahn-Ausrichtungsmessgerät ausgestattet. Nachdem das erste Stück eingestellt wurde, kann das nachfolgende Zahnausrichtungsmessgerät die Übereinstimmung zwischen den Zahnrillen jedes Teils und den Fräszähnen sicherstellen. Da die übliche Normallinie einen Rand von 1 mm hat, ist die Zahnausrichtung bequem und schnell und kann auch die Anforderungen an die Genauigkeit der Zahnformgebung erfüllen.

5. Auswirkungen des neuen Prozessplans


Vor der Implementierung des neuen Verfahrens wurden aufgrund der geringen Effizienz der Zahnradformung und -spannung nur 15 Stück pro Schicht verarbeitet. Nach der Einführung des neuen Verfahrens betrug der Rohwalzprozess 60 Stück pro Schicht und der Feinstopfprozess 35 Stück pro Schicht, was die Bearbeitungszeit verdoppelte. Darüber hinaus wird auch die Präzision der Teile stark verbessert, und die Zahnradformung muss nicht ausgerichtet werden, so dass der Heißvorverarbeitungsprozess des äußeren Kreises C des Zahnteils aufgehoben wird. Dieser Teil verwendet den groben Wälzfräsprozess, der durch Experimente überprüft und verarbeitet werden muss, und die Größe der gemeinsamen normalen Linie und das Messerschneiden werden streng kontrolliert, um Interferenzen mit dem B-Zahn durch übermäßiges Schneiden zu vermeiden; Verarbeitung. Darüber hinaus sollte der Zahnradformungsprozess hauptsächlich auf die Operation der Zähne achten, um die Ungenauigkeit der Zähne zu vermeiden und die Zahnoberfläche nicht vollständig bearbeitet werden kann.

Durch die innovative Optimierung des Prozessplans und die innovative Auslegung der Verzahnungsvorrichtung bei gleichzeitiger Verbesserung der Bearbeitungseffizienz wird die Bearbeitungsqualität der Teile verbessert, der redundante Schleifprozess reduziert, die Gesamtoptimierung des Prozesses erreicht und die Bearbeitung von Sonderteilen in der Zukunft. Ein neues Prozessschema wird bereitgestellt. Daher kann die mechanische Prozessgestaltung und -optimierung nur eine Lösung finden, indem sie das traditionelle Prozessdenken durchbricht, und basierend auf der Theorie und der kontinuierlichen praktischen Überprüfung kann sie zu einer praktikablen und innovativen Lösung werden.

Artikelquelle:齿轮传动