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渗碳齿轮磨削烧伤原因及改善

2015-04-21 18:04:11 格鲁夫机械 Www.Gelufu.Com 点击数:
渗碳齿轮磨削烧伤原因及改善

 

1)损伤原因 
   (1)热处理的影响 
   a)残余奥氏体 磨削时残余奥氏体由于砂轮磨削时产生的热和压力而转变,同时可能伴随出现表面回火和磨削裂纹残余奥氏体量应控制在30%以内。 
   b)渗层碳浓度 渗层碳浓度过高,在渗层组织中容易形成网状碳化物过多的游离碳化物。由于这种物质极硬,在磨削过程中可能出现局部过热倾向和发生表面回火。 
   渗层碳浓度过高,会使轮齿表面产生过多残余奥氏体.从而导致烧伤裂纹。因此,表面碳浓度增加,则降低了磨削性能,一般表面碳浓度控制在0.75%-0.95%范围以内。 
   c)碳化物分布形态 碳化物分布应均匀,粒度平均直径不大于lμm;碳化物形态应为球状粉状或细点状沿网分布,不允许有网状或角状碳化物 
   d)脱碳 热处理时.表面环境保护不当会产生表面氧化,这样在齿面上就会产生一层薄的脱碳层,这层软的脱碳层会引起砂轮过载过热,从而造成表面回火 
   e)回火保证硬度前提下,回火温度尽可能高一些,回火时间尽可能长一些。这样可以提高渗碳淬硬表面塑性,而且使残余应力得以平衡或降低.改善表面应力的分布状况。这样可以降低出现磨齿裂纹的机率,从而提高磨齿效率。 
   f)变形 应尽可能减少热处理变形.这样可以减小磨齿余量。若热处理变形过大,如果磨齿操作不是在齿圈径向圆跳动最大处开始磨削,则每次磨削在这些点上去除的磨削余量将是不正常的,从而导致烧伤裂纹 
   (2)磨削条件的影响 磨齿时砂轮的切削速度很高,砂轮轮齿的接触面积又很小,产生的热量可能在接触区域形成很高的温度,从而导致磨齿损伤 
   a)磨齿余量 磨齿余量过大会产生过多的磨削热,从而导致磨齿损伤。应尽可能减小磨齿余量,为此必须: 
   ①减少热处理变形。 
   ②淬火后按齿田精确找正,然后加工定位基准,以便齿面余量分布均匀。 
   ③磨前采用硬质合金滚刀半精滚齿,去除热处理变形, 
   b)切削规范 磨齿时产生的热量大致与砂轮单位时间内切除的金属量成正比,因此为了避免磨齿损伤,必要时适当减少切深,降低展成进给量或纵向进给量。 
   c)砂轮 
   砂轮的选择 渗碳硬度高,砂粒易磨钝,为了避免砂粒磨钝而产生大量磨削热,砂轮硬度宜选软些,以便磨钝的砂粒及时脱落,保持砂轮的自锐性。 
   宜选择组织较软的砂轮。组织较软的砂轮气孔多,其中可以容纳切屑.避免砂轮堵塞,又可将冷却液或空气带入磨削区域,从而使磨削区域温度降低。 
   保证齿面粗糙度要求的前提下,宜选择较粗粒度砂轮,以达到较高的去除量比率。 
   砂轮的平衡及修整 砂轮必须精细地平衡,以便砂轮工作时处于良好的平衡状态。 
   砂轮必须及时修整以保持其锋利。影响砂轮修整频次的因素很多.包括被磨材料的纯度和类型、冷却液的净度等。 修整砂轮的金刚石支座必须牢固。若金刚石表面上有0.5-0.6mm的磨损量,标志金刚石已磨钝了,应及时更换。 
   ③严格控制砂轮传动系统及砂轮心轴的间隙。砂轮传动带松紧调整合适。 
   d)冷却液 磨削上艺中,冷却的控制是一个重要因素。 
   ①冷却必须有效充分,冷却液必须喷到磨削区域;流量一般为40~45L/min,以实现充分冷却;压力一般为0.8~1.2N/mm2,以冲去粘在砂轮上的切屑; 
   ②保持冷却液的纯净,妥善地过滤,以清除冷却液的切屑、磨粒等脏物;冷却液的容器要足够大,以免掺入过多的气体或泡沫, 
   ③防止冷却液的温度急剧升高或降低,一般控制冷却系统的容积和工作间的室温,就足以控制冷却液的温度,然而在特殊储况下应当使用散热器
2)磨齿损伤的检查 
   (1)可采用硝酸腐蚀法检查烧伤。 
   (2)磨齿后必须检查是否产生裂纹。可用下列方法之一进行检查: 
   a)磁粉探伤, 
   b)荧光渗透探伤, 
   c)着色渗透探伤。
3)磨齿损伤对承载能力的影响 
   齿面的烧伤裂纹,在轮齿承受脉冲负荷时将影响其疲劳强度和使用寿命,甚至造成齿轮早期失效。 
   烧伤将导致齿面过早地磨损。 沿齿长方向的裂纹会导致齿根疲劳断齿,这是绝对不允许的。 
   沿齿高方向的裂纹会导致单方向断裂。这种裂纹是最常见的。当裂纹深度较浅时.可采用硬质合金滚刀将裂纹去除,再重新磨齿。 当沿齿高方向和沿团长方向的裂纹同时出现时,可能形成网状裂纹,它会导致齿面剥落.这当然是绝对不允许的

 

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