汽車變速箱齒輪（20crmnti）HRC58-63機(jī)加工刀具及加工參數(shù)

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汽車變速器齒輪的加工工藝路線為：車削-切齒、滾齒或剃齒-修邊-熱處理-磨削（內(nèi)外徑、端面）。

齒輪的加工精度在經(jīng)過表面熱處理后也會(huì)出現(xiàn)降低。其導(dǎo)致齒輪熱處理的變形所造成的偏差主要體現(xiàn)三種方面：1，機(jī)械加工 2，切齒加工 3，磨削加工 汽車變速器齒輪最重要的性能是強(qiáng)度、耐久性及噪聲，而這些性能的主要原因是齒輪剃齒加工和齒輪表面熱處理。針對齒輪外徑內(nèi)徑熱后常采用磨削工藝已達(dá)到高精度要求，能獲得很亮的光潔度。然而采用磨削工藝使工件表面會(huì)出現(xiàn)磨損且生產(chǎn)成本也很高加工效率也低。

齒輪材質(zhì)（20crmnti）滲碳淬火變形主要是由于工件在機(jī)加工時(shí)產(chǎn)生的殘余應(yīng)力，熱處理過程中產(chǎn)生的熱應(yīng)力和組織應(yīng)力以及工件自重變形等共同作用而產(chǎn)生的。特別是大型齒圈和齒輪，大型齒輪齒圈由于模數(shù)大、滲層深，滲碳時(shí)間較長，并受到自重影響，也會(huì)增加滲碳淬火后的變形量。大型齒輪軸變形規(guī)律：齒頂圓外徑呈明顯收縮趨勢，但一根齒軸的齒寬方向上，中間呈縮小，兩端略有脹大

齒輪滲碳淬火后車削加工外圓，內(nèi)孔，端面：對于滲碳淬火齒圈齒輪的外圓和內(nèi)孔變形量的修正，車削是最簡單的辦法，以前任何刀具包括國外CBN刀具都不能解決強(qiáng)斷續(xù)切削淬火后齒輪外圓，華菱超硬受邀對此進(jìn)行刀具研發(fā)，“間斷切削加工淬硬鋼一直是個(gè)難題，何況是動(dòng)輒HRC60左右的淬硬鋼，而且變形余量大，在高速車削淬硬鋼時(shí)，如果工件有間斷切削，刀具在間斷切削淬硬鋼時(shí)會(huì)以每分鐘100次以上的沖擊來完成加工，對刀具的抗沖擊性能是個(gè)很大的挑戰(zhàn)。”刀協(xié)專家如是說。華菱超硬經(jīng)過長達(dá)一年之久的反復(fù)試驗(yàn)，推出強(qiáng)斷續(xù)車削淬硬鋼的CBN刀具牌號；并在滲碳淬火后的齒輪外圓進(jìn)行車削實(shí)驗(yàn)。

鄭州華菱針對齒輪熱后硬車刀片牌號BN-H11 BN-H10 ,實(shí)現(xiàn)以車帶磨工藝提高加工效率，降低生產(chǎn)成本。

齒輪（20crmnti）滲碳淬火后硬車加工CBN刀片牌號及切削參數(shù)：

工況一：連續(xù)切削（精車）：

加工材料：20CrMnTi齒輪鋼（淬火后硬度58HRC-63HRC)， 淬火后精車。

連續(xù)切削時(shí)常用切削參數(shù)：線速度Vc=120-230m/min；進(jìn)給量fn=0.06-0.25mm/r；背吃刀量ap≤0.3mm。

連續(xù)切削時(shí)常用刀具：

1）齒輪20crmnti滲碳淬火硬車削刀具牌號BN-H10：適合高速連續(xù)切削，耐磨損性和耐崩損性均衡，可獲得Ra0.4內(nèi)的切削粗糙度（如圖1）；

2）齒輪20crmnti滲碳淬火硬車削刀具BN-H11：特點(diǎn)：更多數(shù)量的CBN刃口，使用成本更經(jīng)濟(jì)

連續(xù)切削的案例：以車代磨加工齒輪內(nèi)孔

加工材料：齒輪鋼（淬火后硬度58HRC-63HRC)

加工工序：淬火后精車（連續(xù)切削）

刀具：BN-H10

切削參數(shù)：ap=0.2mm

Fr=0.1mm/r

Vc=180mm/min

切削狀態(tài)：連續(xù)切削，干式切削。

鄭州華菱超硬刀具優(yōu)勢： 

國家重點(diǎn)產(chǎn)學(xué)研科技攻關(guān)項(xiàng)目成果，實(shí)用新型產(chǎn)品。與目前普遍使用金屬結(jié)合劑的整體CBN刀具相比，其優(yōu)勢在于：避免了因?yàn)榧尤虢饘俳Y(jié)合劑，造成的CBN刀具壽命降低。

應(yīng)用行業(yè)：

熱處理后高硬度材料的粗、精車如齒輪、軸承、齒輪軸，心軸，滾輪，滾珠絲杠等工件熱后硬車削；礦山機(jī)械水泥機(jī)械行業(yè)的高硬度合金鋼、耐熱鋼、耐磨鋼以及合金堆焊材料的車削；鑄鋼件車削；各種淬硬工件，氮化工件，滲碳工件的粗、精加工、斷續(xù)切削等領(lǐng)域。模具熱處理后的變形量得修復(fù)，以車代磨，硬車削。立方氮化硼刀片