गियर मशीनिंग प्रक्रिया, कटिंग पैरामीटर और उपकरण की आवश्यकताएं यदि गियर को मोड़ना बहुत कठिन है और मशीनिंग दक्षता में सुधार की आवश्यकता है

गियर ऑटोमोबाइल उद्योग में मुख्य बुनियादी संचरण तत्व है। आमतौर पर, प्रत्येक ऑटोमोबाइल में 18 ~ 30 दांत होते हैं। गियर की गुणवत्ता सीधे ऑटोमोबाइल के शोर, स्थिरता और सेवा जीवन को प्रभावित करती है। गियर प्रसंस्करण मशीन उपकरण एक जटिल मशीन उपकरण प्रणाली है और ऑटोमोटिव उद्योग में एक महत्वपूर्ण उपकरण है। संयुक्त राज्य अमेरिका, जर्मनी और जापान जैसी दुनिया की ऑटोमोबाइल विनिर्माण शक्तियाँ भी गियर प्रसंस्करण मशीन उपकरण विनिर्माण शक्तियाँ हैं। आँकड़ों के अनुसार, चीन में 80% से अधिक ऑटोमोबाइल गियर घरेलू गियर बनाने वाले उपकरणों द्वारा संसाधित किए जाते हैं। इसी समय, ऑटोमोबाइल उद्योग 60% से अधिक गियर प्रसंस्करण मशीन टूल्स का उपभोग करता है, और ऑटोमोबाइल उद्योग हमेशा मशीन टूल खपत का मुख्य निकाय रहेगा।

गियर प्रसंस्करण प्रौद्योगिकी

1. कास्टिंग और खाली बनाना

हॉट डाई फोर्जिंग अभी भी ऑटोमोटिव गियर पार्ट्स के लिए व्यापक रूप से इस्तेमाल की जाने वाली ब्लैंक कास्टिंग प्रक्रिया है। हाल के वर्षों में, शाफ्ट मशीनिंग में क्रॉस वेज रोलिंग तकनीक को व्यापक रूप से बढ़ावा दिया गया है। यह तकनीक विशेष रूप से जटिल डोर शाफ्ट के लिए बिलेट बनाने के लिए उपयुक्त है। इसमें न केवल उच्च परिशुद्धता, छोटे अनुवर्ती मशीनिंग भत्ते हैं, बल्कि उच्च उत्पादन दक्षता भी है।

2. सामान्यीकरण

इस प्रक्रिया का उद्देश्य बाद की गियर कटिंग के लिए उपयुक्त कठोरता प्राप्त करना और अंतिम ताप उपचार के लिए सूक्ष्म संरचना तैयार करना है, ताकि ताप उपचार विरूपण को प्रभावी ढंग से कम किया जा सके। उपयोग किए जाने वाले गियर स्टील की सामग्री आमतौर पर 20CrMnTi होती है। कर्मचारियों, उपकरणों और पर्यावरण के महान प्रभाव के कारण, वर्कपीस की शीतलन गति और शीतलन एकरूपता को नियंत्रित करना मुश्किल होता है, जिसके परिणामस्वरूप बड़ी कठोरता फैलाव और असमान मेटलोग्राफिक संरचना होती है, जो सीधे धातु काटने और अंतिम ताप उपचार को प्रभावित करती है, जिसके परिणामस्वरूप बड़े और अनियमित थर्मल विरूपण और अनियंत्रित भाग की गुणवत्ता होती है। इसलिए, आइसोथर्मल सामान्यीकरण प्रक्रिया को अपनाया जाता है। अभ्यास ने साबित कर दिया है कि आइसोथर्मल सामान्यीकरण सामान्य सामान्यीकरण के नुकसान को प्रभावी ढंग से बदल सकता है, और उत्पाद की गुणवत्ता स्थिर और विश्वसनीय है।

3. मोड़ना

उच्च परिशुद्धता गियर प्रसंस्करण की स्थिति आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए, गियर रिक्त स्थान सभी सीएनसी खराद द्वारा संसाधित किए जाते हैं, जो टर्निंग टूल को फिर से पीसने के बिना यांत्रिक रूप से क्लैंप किए जाते हैं। छेद व्यास, अंत चेहरे और बाहरी व्यास का प्रसंस्करण एक बार की क्लैंपिंग के तहत समकालिक रूप से पूरा किया जाता है, जो न केवल आंतरिक छेद और अंत चेहरे की ऊर्ध्वाधरता आवश्यकताओं को सुनिश्चित करता है, बल्कि बड़े पैमाने पर गियर रिक्त स्थान के छोटे आकार के फैलाव को भी सुनिश्चित करता है। इस प्रकार, गियर रिक्त स्थान की सटीकता में सुधार होता है और बाद के गियर की मशीनिंग गुणवत्ता सुनिश्चित होती है। इसके अलावा, एनसी खराद मशीनिंग की उच्च दक्षता भी उपकरणों की संख्या को बहुत कम करती है और अच्छी अर्थव्यवस्था है।

4. हॉबिंग और गियर शेपिंग

गियर प्रसंस्करण के लिए साधारण गियर हॉबिंग मशीन और गियर शेपर का अभी भी व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। हालांकि इसे समायोजित करना और बनाए रखना सुविधाजनक है, लेकिन उत्पादन दक्षता कम है। यदि बड़ी क्षमता पूरी हो जाती है, तो एक ही समय में कई मशीनों का उत्पादन करना पड़ता है। कोटिंग तकनीक के विकास के साथ, पीसने के बाद हॉब और प्लंजर को फिर से कोट करना बहुत सुविधाजनक है। लेपित उपकरणों की सेवा जीवन में काफी सुधार किया जा सकता है, आम तौर पर 90% से अधिक, प्रभावी रूप से उपकरण परिवर्तन और पीसने के समय को कम करने के साथ, महत्वपूर्ण लाभ के साथ।

5. शेविंग

रेडियल गियर शेविंग तकनीक का उपयोग बड़े पैमाने पर ऑटोमोबाइल गियर उत्पादन में व्यापक रूप से किया जाता है क्योंकि इसकी उच्च दक्षता और डिज़ाइन किए गए टूथ प्रोफाइल और टूथ दिशा की संशोधन आवश्यकताओं की आसान प्राप्ति होती है। 1995 में तकनीकी परिवर्तन के लिए कंपनी ने इतालवी कंपनी की विशेष रेडियल गियर शेविंग मशीन खरीदी थी, तब से यह इस तकनीक के अनुप्रयोग में परिपक्व हो गई है, और प्रसंस्करण गुणवत्ता स्थिर और विश्वसनीय है।

6. गर्मी उपचार

ऑटोमोबाइल गियर को उनके अच्छे यांत्रिक गुणों को सुनिश्चित करने के लिए कार्बराइजिंग और शमन की आवश्यकता होती है। स्थिर और विश्वसनीय ताप उपचार उपकरण उन उत्पादों के लिए आवश्यक है जो अब ताप उपचार के बाद गियर पीसने के अधीन नहीं हैं। कंपनी ने जर्मन लॉयड की निरंतर कार्बराइजिंग और शमन उत्पादन लाइन शुरू की है, जिसने संतोषजनक ताप उपचार परिणाम प्राप्त किए हैं।

7. पीसना

इसका उपयोग मुख्य रूप से गर्मी-उपचारित गियर के आंतरिक छेद, अंत चेहरे, शाफ्ट बाहरी व्यास और अन्य भागों को आयामी सटीकता में सुधार करने और ज्यामितीय सहिष्णुता को कम करने के लिए किया जाता है।

गियर प्रसंस्करण स्थिति और क्लैम्पिंग के लिए पिच सर्कल स्थिरता को अपनाता है, जो प्रभावी रूप से दांत और स्थापना संदर्भ की मशीनिंग सटीकता सुनिश्चित कर सकता है, और संतुष्ट उत्पाद की गुणवत्ता प्राप्त कर सकता है।

8. परिष्करण

यह असेंबली से पहले ट्रांसमिशन और ड्राइव एक्सल के गियर हिस्सों पर धक्कों और गड़गड़ाहट की जांच और सफाई करने के लिए है, ताकि असेंबली के बाद उनके कारण होने वाले शोर और असामान्य शोर को खत्म किया जा सके। एकल जोड़ी जुड़ाव के माध्यम से ध्वनि सुनें या व्यापक परीक्षक पर जुड़ाव विचलन का निरीक्षण करें। विनिर्माण कंपनी द्वारा उत्पादित ट्रांसमिशन हाउसिंग भागों में क्लच हाउसिंग, ट्रांसमिशन हाउसिंग और डिफरेंशियल हाउसिंग शामिल हैं। क्लच हाउसिंग और ट्रांसमिशन हाउसिंग लोड-बेयरिंग पार्ट्स हैं, जो आम तौर पर विशेष डाई कास्टिंग के माध्यम से डाई-कास्टिंग एल्यूमीनियम मिश्र धातु से बने होते हैं। आकार अनियमित और जटिल है। सामान्य प्रक्रिया प्रवाह संयुक्त सतह को मिलिंग कर रहा है → मशीनिंग प्रक्रिया छेद और कनेक्टिंग छेद → रफ बोरिंग बेयरिंग छेद →

गियर कटिंग टूल्स के पैरामीटर और आवश्यकताएं

कार्बराइज़िंग और क्वेंचिंग के बाद गियर गंभीर रूप से विकृत हो जाते हैं। खास तौर पर बड़े गियर के लिए, कार्बराइज़्ड और क्वेंच्ड बाहरी सर्कल और इनर होल का आयामी विरूपण आम तौर पर बहुत बड़ा होता है। हालांकि, कार्बराइज़्ड और क्वेंच्ड गियर के बाहरी सर्कल को मोड़ने के लिए, कोई उपयुक्त उपकरण नहीं है। क्वेंच्ड स्टील के मजबूत आंतरायिक मोड़ के लिए "वैलिन सुपरहार्ड" द्वारा विकसित बीएन-एच 20 उपकरण ने कार्बराइज़्ड और क्वेंच्ड गियर के बाहरी सर्कल के आंतरिक छेद और अंतिम चेहरे के विरूपण को ठीक किया है, और एक उपयुक्त आंतरायिक कटिंग टूल पाया है, इसने सुपरहार्ड टूल के साथ आंतरायिक कटिंग के क्षेत्र में दुनिया भर में सफलता हासिल की है।

गियर कार्बराइजिंग और शमन विरूपण: गियर कार्बराइजिंग और शमन विरूपण मुख्य रूप से मशीनिंग के दौरान उत्पन्न अवशिष्ट तनाव, तापीय तनाव और गर्मी उपचार के दौरान उत्पन्न संरचनात्मक तनाव और वर्कपीस के स्वयं के वजन विरूपण की संयुक्त कार्रवाई के कारण होता है। विशेष रूप से बड़े गियर रिंग और गियर के लिए, बड़े गियर रिंग भी अपने बड़े मापांक, गहरी कार्बराइजिंग परत, लंबे कार्बराइजिंग समय और स्वयं के वजन के कारण कार्बराइजिंग और शमन के बाद विरूपण को बढ़ाएंगे। बड़े गियर शाफ्ट का विरूपण नियम: परिशिष्ट सर्कल का बाहरी व्यास एक स्पष्ट संकुचन प्रवृत्ति दिखाता है, लेकिन एक गियर शाफ्ट के दांत की चौड़ाई की दिशा में, मध्य कम हो जाता है, और दोनों छोर थोड़ा विस्तारित होते हैं। गियर रिंग का विरूपण नियम: कार्बराइजिंग और शमन के बाद, बड़े गियर रिंग का बाहरी व्यास सूज जाएगा। जब दांत की चौड़ाई अलग होती है, तो दांत की चौड़ाई की दिशा शंक्वाकार या कमर ड्रम होगी।

कार्बराइजिंग और शमन के बाद गियर टर्निंग: गियर रिंग के कार्बराइजिंग और शमन विरूपण को कुछ हद तक नियंत्रित और कम किया जा सकता है, लेकिन इसे पूरी तरह से टाला नहीं जा सकता है। कार्बराइजिंग और शमन के बाद विरूपण सुधार के लिए, निम्नलिखित कार्बराइजिंग और शमन के बाद टर्निंग और कटिंग टूल्स की व्यवहार्यता पर एक संक्षिप्त चर्चा है।

कार्बराइजिंग और शमन के बाद बाहरी सर्कल, आंतरिक छेद और अंत चेहरे को मोड़ना: कार्बराइज्ड और शमन रिंग गियर के बाहरी सर्कल और आंतरिक छेद के विरूपण को ठीक करने का सबसे सरल तरीका मोड़ना है। पहले, विदेशी सुपरहार्ड टूल सहित कोई भी उपकरण, शमन गियर के बाहरी सर्कल को दृढ़ता से रुक-रुक कर काटने की समस्या को हल नहीं कर सकता था। वैलिन सुपरहार्ड को उपकरण अनुसंधान और विकास करने के लिए आमंत्रित किया गया था, "कठोर स्टील की रुक-रुक कर कटिंग हमेशा एक कठिन समस्या रही है, लगभग HRC60 के कठोर स्टील का उल्लेख नहीं करना, और विरूपण भत्ता बड़ा है। कठोर स्टील को तेज गति से मोड़ते समय, यदि वर्कपीस में रुक-रुक कर कटिंग होती है, तो उपकरण कठोर स्टील को काटते समय प्रति मिनट 100 से अधिक झटकों के साथ मशीनिंग को पूरा करेगा टर्निंग प्रयोग कार्बराइजिंग और शमन के बाद गियर के बाहरी सर्कल पर किया जाता है।

कार्बराइजिंग और क्वेंचिंग के बाद बेलनाकार गियर को घुमाने पर प्रयोग

कार्बराइजिंग और शमन के बाद बड़े गियर (रिंग गियर) गंभीर रूप से विकृत हो गए थे। गियर रिंग गियर के बाहरी सर्कल का विरूपण 2 मिमी तक था, और शमन के बाद कठोरता hrc60-65 थी। उस समय, ग्राहक के लिए एक बड़े व्यास की चक्की ढूंढना मुश्किल था, और मशीनिंग भत्ता बड़ा था, और पीसने की दक्षता बहुत कम थी। अंत में, कार्बराइज्ड और शमन गियर को चालू किया गया।

काटने की रैखिक गति: 50–70 मीटर/मिनट, काटने की गहराई: 1.5–2 मिमी, काटने की दूरी: 0.15-0.2 मिमी/क्रांति (खुरदरापन आवश्यकताओं के अनुसार समायोजित)

जब शमन गियर एक्ससर्किल को चालू किया जाता है, तो मशीनिंग एक बार में पूरी हो जाती है। मूल आयातित सिरेमिक उपकरण को केवल विरूपण को काटने के लिए कई बार संसाधित किया जा सकता है। इसके अलावा, किनारे का पतन गंभीर है, और उपकरण की उपयोग लागत बहुत अधिक है।

उपकरण परीक्षण के परिणाम: यह मूल आयातित सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक उपकरण की तुलना में अधिक प्रभाव प्रतिरोधी है, और इसकी सेवा जीवन सिलिकॉन नाइट्राइड सिरेमिक उपकरण की तुलना में 6 गुना है जब काटने की गहराई तीन गुना बढ़ जाती है! काटने की दक्षता 3 गुना बढ़ जाती है (यह काटने के तीन बार हुआ करता था, लेकिन अब यह एक बार में पूरा हो जाता है)। वर्कपीस की सतह खुरदरापन भी उपयोगकर्ता की आवश्यकताओं को पूरा करती है। सबसे मूल्यवान बात यह है कि उपकरण का अंतिम विफलता रूप चिंताजनक टूटा हुआ किनारा नहीं है, बल्कि सामान्य बैक फेस वियर है। इस आंतरायिक मोड़ वाले शमन गियर एक्ससर्किल प्रयोग ने इस मिथक को तोड़ दिया कि उद्योग में सुपरहार्ड टूल का उपयोग मजबूत आंतरायिक मोड़ वाले कठोर स्टील के लिए नहीं किया जा सकता है! इसने कटिंग टूल्स के अकादमिक हलकों में एक बड़ी सनसनी पैदा कर दी है!

शमन के बाद गियर के कठोर मोड़ वाले आंतरिक छेद की सतह का परिष्करण

तेल नाली के साथ गियर आंतरिक छेद की आंतरायिक कटिंग को एक उदाहरण के रूप में लेते हुए: परीक्षण काटने वाले उपकरण का सेवा जीवन 8000 मीटर से अधिक तक पहुँच जाता है, और फिनिश Ra0.8 के भीतर है; यदि पॉलिशिंग एज के साथ सुपरहार्ड टूल का उपयोग किया जाता है, तो कठोर स्टील की टर्निंग फिनिश लगभग Ra0.4 तक पहुँच सकती है। और अच्छा टूल लाइफ प्राप्त किया जा सकता है

कार्बराइजिंग और क्वेंचिंग के बाद गियर के अंतिम भाग की मशीनिंग

"पीसने के बजाय मोड़ने" के एक विशिष्ट अनुप्रयोग के रूप में, क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड ब्लेड का उपयोग गर्मी के बाद गियर एंड फेस के हार्ड टर्निंग के उत्पादन अभ्यास में व्यापक रूप से किया गया है। पीसने की तुलना में, हार्ड टर्निंग कार्य कुशलता में बहुत सुधार करता है।

कार्बराइज्ड और क्वेंच्ड गियर के लिए, कटर की आवश्यकताएं बहुत अधिक हैं। सबसे पहले, आंतरायिक कटिंग के लिए उच्च कठोरता, प्रभाव प्रतिरोध, क्रूरता, पहनने के प्रतिरोध, सतह खुरदरापन और उपकरण के अन्य गुणों की आवश्यकता होती है।

अवलोकन:

कार्बराइजिंग और शमन के बाद टर्निंग और एंड फेस टर्निंग के लिए, साधारण वेल्डेड कम्पोजिट क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड टूल्स को लोकप्रिय बनाया गया है। हालांकि, कार्बराइज्ड और शमन किए गए बड़े गियर रिंग के बाहरी सर्कल और आंतरिक छेद के आयामी विरूपण के लिए, बड़ी मात्रा में विरूपण को बंद करना हमेशा एक कठिन समस्या होती है। वैलिन सुपरहार्ड बीएन-एच20 क्यूबिक बोरॉन नाइट्राइड टूल के साथ शमन किए गए स्टील की आंतरायिक टर्निंग टूल उद्योग में एक बड़ी प्रगति है, जो गियर उद्योग में "पीसने के बजाय टर्निंग" प्रक्रिया के व्यापक प्रचार के लिए अनुकूल है, और कई वर्षों से उलझे हुए कठोर गियर बेलनाकार टर्निंग टूल्स की समस्या का समाधान भी ढूंढता है। गियर रिंग के निर्माण चक्र को छोटा करने और उत्पादन लागत को कम करने के लिए भी इसका बहुत महत्व है; बीएन-एच20 श्रृंखला कटर उद्योग में मजबूत आंतरायिक टर्निंग शमन किए गए स्टील के विश्व मॉडल के रूप में जाने जाते हैं।