El eje de engranajeEs la pieza de soporte y rotación más importante de la maquinaria de construcción, que puede realizar el movimiento giratorio deengranajesy otros componentes, y puede transmitir par y potencia a larga distancia. Tiene las ventajas de una alta eficiencia de transmisión, larga vida útil y estructura compacta. Ha sido ampliamente utilizado y se ha convertido en una de las partes básicas de la transmisión de maquinaria de construcción. En la actualidad, con el rápido desarrollo de la economía nacional y la expansión de la infraestructura, habrá una nueva ola de demanda de maquinaria de construcción. La selección del material del eje del engranaje, la forma de tratamiento térmico, la instalación y ajuste del accesorio de mecanizado, los parámetros del proceso de tallado y el avance son muy importantes para la calidad de procesamiento y la vida útil del eje del engranaje. Este documento realiza una investigación específica sobre la tecnología de procesamiento del eje del engranaje en la maquinaria de construcción de acuerdo con su propia práctica, y propone el diseño de mejora correspondiente, que proporciona un sólido soporte técnico para la mejora de la tecnología de procesamiento del eje del engranaje de ingeniería.

Análisis de la tecnología de procesamiento deEje de engranajeen maquinaria de construcción

Para facilitar la investigación, este artículo selecciona el eje de engranaje de entrada clásico en maquinaria de construcción, es decir, las piezas típicas de eje escalonado, que se componen de estrías, superficies circunferenciales, superficies de arco, resaltes, ranuras, ranuras anulares, engranajes y otras formas diferentes. Composición geométrica de superficies y entidades. Los requisitos de precisión de los ejes de engranaje son generalmente altos y la dificultad de procesamiento es considerable, por lo que es fundamental seleccionar y analizar correctamente algunos aspectos importantes del proceso, como los materiales, las estrías externas evolventes, los puntos de referencia, el procesamiento del perfil dentado, el tratamiento térmico, etc. Para garantizar la calidad y el coste de procesamiento del eje de engranaje, a continuación se analizan diversos procesos clave.

Selección de materiales deeje de engranaje

Los ejes de engranajes en la maquinaria de transmisión generalmente están hechos de acero 45 en acero al carbono de alta calidad, 40Cr, 20CrMnTi en acero de aleación, etc. Generalmente, cumple con los requisitos de resistencia del material, tiene buena resistencia al desgaste y un precio adecuado.

Tecnología de mecanizado en bruto de eje de engranaje

Debido a los altos requisitos de resistencia del eje del engranaje, el uso de acero redondo para el mecanizado directo consume mucho material y mano de obra, por lo que las piezas forjadas se suelen utilizar como piezas brutas, y la forja libre se puede utilizar para ejes de engranajes de mayor tamaño. Forjados en matriz; en ocasiones, algunos engranajes más pequeños se pueden fabricar en una pieza bruta integrada con el eje. Durante la fabricación de la pieza bruta, si la pieza bruta es de forja libre, su procesamiento debe cumplir con la norma GB/T15826; si es de forja en matriz, la tolerancia de mecanizado debe cumplir con la norma del sistema GB/T12362. Las piezas brutas forjadas deben evitar defectos de forja, como granos irregulares, grietas y fisuras, y deben someterse a pruebas de acuerdo con las normas nacionales de evaluación de forjado pertinentes.

Tratamiento térmico preliminar y proceso de torneado desbaste de piezas en bruto

Las piezas brutas con numerosos ejes de engranajes se fabrican principalmente con acero estructural al carbono y acero aleado de alta calidad. Para aumentar la dureza del material y facilitar su procesamiento, se utiliza un tratamiento térmico de normalización, que consiste en un proceso de normalización a una temperatura de 960 °C y enfriamiento por aire, manteniendo un valor de dureza de HB170-207. Este tratamiento también refina los granos de forja, uniformiza la estructura cristalina y elimina la tensión de forja, lo que sienta las bases para el tratamiento térmico posterior.

El objetivo principal del torneado de desbaste es reducir la sobremedida de mecanizado en la superficie de la pieza bruta, y la secuencia de mecanizado de la superficie principal depende de la selección de la referencia de posicionamiento de la pieza. Las características de las piezas del eje del engranaje y los requisitos de precisión de cada superficie se ven afectados por la referencia de posicionamiento. Las piezas del eje del engranaje suelen utilizar el eje como referencia de posicionamiento, de modo que esta se unifique y coincida con la referencia de diseño. En la producción real, el círculo exterior se utiliza como referencia de posicionamiento aproximado, los orificios superiores en ambos extremos del eje del engranaje se utilizan como referencia de precisión de posicionamiento, y el error se controla entre 1/3 y 1/5 del error dimensional.

Después del tratamiento térmico preparatorio, la pieza en bruto se tornea o fresa en ambas caras de los extremos (alineadas según la línea), luego se marcan los orificios centrales en ambos extremos, se perforan los orificios centrales en ambos extremos y luego se puede desbastar el círculo exterior.

Tecnología de mecanizado de acabado del círculo exterior

El proceso de torneado fino consiste en tornear finamente el círculo exterior a partir de los orificios superiores en ambos extremos del eje del engranaje. En el proceso de producción, los ejes del engranaje se fabrican por lotes. Para mejorar la eficiencia y la calidad del procesamiento de los ejes del engranaje, se suele utilizar el torneado CNC, lo que permite controlar la calidad de todas las piezas mediante el programa y, al mismo tiempo, garantizar la eficiencia del procesamiento por lotes.

Las piezas terminadas pueden templarse y revenirse según el entorno de trabajo y los requisitos técnicos, lo que sirve de base para el posterior tratamiento de temple y nitruración superficial, reduciendo así la deformación superficial. Si el diseño no requiere temple ni revenido, puede pasar directamente al proceso de tallado.

Tecnología de mecanizado de dientes y estrías de ejes de engranajes

Para el sistema de transmisión de maquinaria de construcción, los engranajes y las estrías son componentes clave para la transmisión de potencia y par, y requieren alta precisión. Los engranajes suelen utilizar precisión de grado 7-9. Para engranajes con precisión de grado 9, tanto las fresas de tallado como las fresas de conformación de engranajes pueden cumplir con los requisitos de los engranajes, pero la precisión de mecanizado de las fresas de tallado es significativamente mayor que la del conformación de engranajes, y lo mismo ocurre con la eficiencia. Los engranajes que requieren precisión de grado 8 pueden tallarse o rasparse primero, y luego procesarse mediante dientes de armadura. Para engranajes de alta precisión de grado 7, se deben utilizar diferentes técnicas de procesamiento según el tamaño del lote. Si se trata de un lote pequeño o una sola pieza Para la producción, se puede procesar mediante tallado (ranurado), luego mediante calentamiento por inducción de alta frecuencia y temple y otros métodos de tratamiento de superficies, y finalmente mediante el proceso de rectificado para lograr los requisitos de precisión; si se trata de un procesamiento a gran escala, primero se talla y luego se raspa. Posteriormente, se someten a calentamiento por inducción de alta frecuencia y temple, y finalmente, a bruñido. Los engranajes que requieren temple deben procesarse con una precisión de mecanizado superior a la requerida en los planos.

Las estrías del eje del engranaje suelen ser de dos tipos: rectangulares y evolventes. Para estrías con requisitos de alta precisión, se utilizan dientes de rodadura y de rectificado. Actualmente, las estrías evolventes son las más utilizadas en el sector de la maquinaria de construcción, con un ángulo de presión de 30°. Sin embargo, el procesamiento de estrías de ejes de engranajes de gran tamaño es complejo y requiere una fresadora especial; para el procesamiento de lotes pequeños, se puede utilizar la placa de indexación, que es procesada por un técnico especializado con una fresadora.

Discusión sobre la carburación de la superficie dental o la importante tecnología de tratamiento de temple de superficies

La superficie del eje del engranaje y la superficie del diámetro importante del eje generalmente requieren tratamiento superficial, y los métodos de tratamiento superficial incluyen tratamiento de carburación y temple superficial. El propósito del endurecimiento superficial y el tratamiento de carburación es hacer que la superficie del eje tenga mayor dureza y resistencia al desgaste. Resistencia, tenacidad y plasticidad, por lo general los dientes estriados, ranuras, etc. no necesitan tratamiento superficial y necesitan un procesamiento posterior, por lo que aplique pintura antes de carburar o templar la superficie. Después de completar el tratamiento superficial, golpee ligeramente y luego desprenda. El tratamiento de temple debe prestar atención a la influencia de factores como la temperatura de control, la velocidad de enfriamiento, el medio de enfriamiento, etc. Después del temple, verifique si está doblado o deformado. Si la deformación es grande, necesita ser desesforzado y colocado para deformarse de nuevo.

Análisis del rectificado de agujeros centrales y otros procesos importantes de acabado de superficies

Tras el tratamiento superficial del eje del engranaje, es necesario rectificar los orificios superiores en ambos extremos y usar la superficie rectificada como referencia fina para rectificar otras superficies exteriores importantes y caras frontales. De igual forma, utilizando los orificios superiores en ambos extremos como referencia fina, se termina el mecanizado de las superficies importantes cerca de la ranura hasta que se cumplan los requisitos del dibujo.

Análisis del proceso de acabado de la superficie dental

El acabado de la superficie del diente también toma los orificios superiores en ambos extremos como referencia de acabado y muele la superficie del diente y otras partes hasta que finalmente se cumplen los requisitos de precisión.

En general, la ruta de procesamiento de los ejes de engranajes de la maquinaria de construcción es: corte, forjado, normalizado, torneado desbaste, torneado fino, tallado desbaste, tallado fino, fresado, desbarbado de estrías, temple o carburación de superficies, rectificado de orificios centrales, rectificado de superficies exteriores importantes y de caras finales. Los productos de rectificado de la superficie exterior importante cerca de la ranura de torneado se inspeccionan y se almacenan.

Tras un resumen práctico, la ruta de proceso actual y los requisitos del proceso del eje de engranaje son los que se muestran arriba. Sin embargo, con el desarrollo de la industria moderna, siguen surgiendo y aplicándose nuevos procesos y tecnologías, y los procesos antiguos se mejoran e implementan continuamente. La tecnología de procesamiento también está en constante evolución.

en conclusión

La tecnología de procesamiento de ejes de engranajes influye considerablemente en su calidad. La preparación de cada eje de engranaje está estrechamente relacionada con su posición en el producto, su función y la ubicación de sus componentes. Por lo tanto, para garantizar la calidad del procesamiento de ejes de engranajes, es necesario desarrollar la tecnología óptima. Basándose en la experiencia de producción real, este documento analiza específicamente la tecnología de procesamiento de ejes de engranajes. Mediante un análisis detallado de la selección de materiales, el tratamiento superficial, el tratamiento térmico y la tecnología de corte, se resumen las prácticas de producción para garantizar la calidad y el mecanizado de los ejes de engranajes. La tecnología óptima de procesamiento, en condiciones de eficiencia, proporciona un importante soporte técnico para el procesamiento de ejes de engranajes y una buena referencia para el procesamiento de otros productos similares.