《汽车齿轮的加工工艺与趋势》
本文是关于加工工艺类论文如何写跟加工工艺和汽车齿轮和趋势有关自考开题报告范文.
[摘 要]文章主要对汽车齿轮的加工工艺进行了详细的阐述,并从数控化、智能化、绿色环保以及功能复合等四个方面,对汽车齿轮加工工艺的发展趋势展开了相应的探讨,希望有所裨益.
[关键词]汽车齿轮；加工工艺；发展趋势
中图分类号：E231 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2019）02-0347-01
引言
当今,汽车作为人们生活中不可缺少的交通工具,其性能越来越受到重视.齿轮作为汽车中的基础传动元件,随着人们对汽车的要求不断提高,其品质性能也备受关注.齿轮加工工艺的不断提高,能够改善齿轮的强度、耐久性及噪音等性能要求,从而提升汽车的平稳性、使用寿命及舒适度.
1汽车齿轮加工工艺
1.1锻造制坯与正火
锻造制坯：在汽车齿轮件中,使用较为广泛的毛坯锻造工艺为热模锻.最近几年来,在轴加工的过程中,使用较多的一项技术就是楔横轧技术.此项技术适用于较为复杂的阶梯轴类制坯,其不但具有比较高的精度,同时其后序加工余量不大,具有较高的生产效率；正火：正火的作用主要是获取适宜的后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备,以有效减少热处理变形.一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大,使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响金属切削加工和最终热处理,使得热变形大而无规律,零件质量无法控制.为此,采用等温正火工艺.实践证明,采用等温正火有效改变了一般正火的弊端,产品质量稳定可靠.
1.2车削加工
为了使齿轮加工与相关的定位需求相吻合,就需要在对齿坯加工的过程中应用数控车床,应用机械将其固定,不对车刀进行重磨,实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成,不但保证了内孔与端面的垂直度要求,同时还保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小,从而提高了齿坯精度,确保了后序齿轮的加工质量.另外,数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量,经济性好.
1.3滚、插齿
在对齿部进行加工的过程中,通常情况下会使用普通滚齿机和插齿机,他们尽管在调整与维护时较为便利,但是其生产效率非常低,如果想要完成较大产能就应当使用多台机器.随着涂层技术的发展,滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行,经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命,一般能提高90%以上,有效地减少了换刀次数和刃磨时间,效益显著.对于差动挂轮,进给,刀架角度等参数的合理调整,能保证后续加工质量稳定.
1.4剃齿与热处理
剃齿：径向剃齿技术在汽车齿轮生产中具有十分广泛的应用,其具有的优势为：效率高、设计齿形和齿向的修形要求易于实现；热处理：汽车齿轮要求渗碳淬火,以保证其良好的力学性能.对于热处理后不再进行磨齿加工的产品,稳定可靠的热处理设备是必不可少的.
1.5磨削加工与修整
磨削加工：齿轮加工采用节圆夹具定位夹紧,能有效保证齿部与安装基准的加工精度,获得满意的产品质量；修整：这是变速器、驱动桥齿轮装配前对齿部进行磕碰毛刺的检查清理,以消除它们在装配后引起噪声异响.
2汽车齿轮加工工艺的发展趋势
最近几年来,汽车齿轮加工工艺得到了不断的进步与发展,其逐漸朝着下述趋势进行发展,详见图1.
2.1数控化
在未来,汽车齿轮加工工艺会逐渐朝着数控化的方向不断发展.通过对机床各运动轴的利用,能够实现对CNC控制与部分轴间的联动,其具有如下优势：第一,使机床的功能得以丰富,如滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单；第二,传动链有所缩短,在一起使用半闭环或全闭环控制的时候,通过数控补偿能够将各轴的定位精度和重复定位精度提升,从而提高了机床的加工精度及CP值,增加了机床的可靠性；第三,换品种时由于省去了计算及换分齿挂轮及差动挂轮、进给及主轴换挡的时间,插齿机还省去了换斜导轨的时间,从而减少了辅助加工时间,增加了机床的柔性；第四,由于机械结构变得简单了,可以设计得更有利于提高机床的刚性及把热变形降到最底；第五,各轴间没有机械联系,结构设计变得典型化,更利于实施模块化设计及制造.
2.2智能化
结合数字化控制技术、传感器技术、信息技术和网络控制技术,能够进一步提高数控齿轮加工的智能化水平.齿轮加工机床要实现误差补偿、温度补偿、自动平衡、防撞功能、过载保护、对齿啮合、刀具磨损、在线精密检测、自动修整砂轮、零编程界面、机器人在机床间搬运工件时的自动识别、远程控制、远程诊断等功能.智能化是齿轮机床提高可靠性、安全性、稳定性、复杂零件加工、精密加工和实现无人化生产的基础,还必将不断完善和提高.
图1 汽车齿轮加工工艺的发展趋势
2.3绿色环保
在实际切削的过程中,为了延长刀具的使用寿命,就可以在其中使用切削液,这样不但可以保证表面质量,同时还可以避免机床热变形现象的发生.然而,在高速切削的过程中,会使得切削液溅落到外部,同时还会产生大量的油雾,这就会对生态环境产生直接的影响,尤其会影响到操作人员的身体健康.因此,在实际切削的过程中,应使用护罩将加工区域封闭起来,并要安装油雾分离器,将油雾中的油去除,而切削油则重新流回机床内循环利用.然而,这也无法从根本上处理环保问题,这主要是由于变质切削液的更换排放会对环境产生较为严重的污染.湿式齿轮加工中消耗的切削液及切削液附加装置的费用占加工成本的20%左右,采用高速干式切削能提高2-3倍以上的加工效率,刀具的使用寿命是湿式切削的2-5倍,因此,干式切削降低了单件齿轮的加工成本.高速干式切削既可减少切削液的消耗和冷却处理装备,又可避免对环境造成污染,还能提高生产效率,降低单件齿轮的制造成本.因此,高速干式切削成为齿加工机床制造商多年来追求的目标和发展方向.随着齿轮加工机床的高速化,机床刚性的提高,良好的抗振性及排屑技术的完善,以及干式高速切削刀具的进一步发展,高速干切已在切齿机床上全面实现.
2.4功能复合
功能复合型机床指的是在一台机床上能够将工序的加工全部完成,这样就可以大大提升工件的加工效率以及齿轮的精度.当今社会,齿轮加工机床中功能复合组合形式主要包含如下几种：第一,自动上料、车削、滚齿、倒棱、去毛刺、自动下料；第二,自动上料、车削、滚齿、倒角、自动下料；第三,自动上料、车削、滚齿、磨削、自动下料；第四,自动上料、磨内孔、车端面、磨齿轮、自动下料.
结束语
总的来说,汽车齿轮对汽车的使用性能起着十分重要的影响,为了提升汽车齿轮的质量,就需要从汽车齿轮的加工工艺入手,对其进行不断的改进与完善,使其朝着智能化、数控化、绿色环保以及功能复合的方向发展.
参考文献
[1]王政.汽车齿轮的加工工艺及发展趋势[J].现代零部件,2010,09：26-28.
[2]唐昌团,唐同禹.浅谈汽车齿轮加工工艺发展动向[J].电子制作,2013,16：253-254.
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加工工艺引用文献:
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