齒輪類零件越來(lái)越多地采用粉末冶金材料
粉末冶金是制取金屬粉末或用金屬粉末(或金屬粉末與非金屬粉末的混合物)作為原料,經(jīng)過(guò)成形和燒結(jié),制造金屬材料、復(fù)合材料以及各種類型制品的工藝技術(shù)。粉末冶金材料是用粉末冶金工藝制得的多孔、半致密或全致密材料(包括制品)。隨著對(duì)新材料應(yīng)用的不斷探究,航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪類零件越來(lái)越多地采用粉末冶金材料。
但是,由于粉末冶金材料特殊的成形方法及材料本身所具有的特殊性能,因此使得在磨齒時(shí)會(huì)出現(xiàn)尺寸不穩(wěn)定、燒傷等現(xiàn)象。高精度齒輪精度要求在國(guó)標(biāo)4~5級(jí)時(shí),只能用磨齒、珩齒的方法來(lái)保證其加工精度。大模數(shù)齒輪(模數(shù)m≥5)磨齒時(shí),齒根轉(zhuǎn)接處和根徑燒傷十分嚴(yán)重。
零件及材料性能分析
齒輪零件加工要求:模數(shù)=6、齒數(shù)=11、壓力角=28°、齒圈徑向圓跳動(dòng)公差=0.028mm、公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量公差=0.02mm、齒距極限偏差=±0.011mm、齒形總偏差=0.01mm、齒向偏差=0.01mm以及單個(gè)齒距偏差=0.008mm,達(dá)到了5級(jí)精度,屬于高精度大模數(shù)齒輪,在加工中必須依靠磨齒來(lái)保證最終精度。
該零件模數(shù)雖較大,但只有11個(gè)齒,屬于根切齒輪。零件的變位系數(shù)為0,沒(méi)有變位,這就意味著在零件的齒根轉(zhuǎn)接處會(huì)形成很大的轉(zhuǎn)接半徑R及內(nèi)凹,在成形磨齒加工中,齒根轉(zhuǎn)接處的散熱性較差,容易產(chǎn)生燒傷。另外,在磨齒過(guò)程中由于模數(shù)較大,因而砂輪與齒面的接觸面積也較大,散熱受阻,嚴(yán)重影響了齒輪加工精度。
零件材料為AHP10V粉末冶金高釩工具鋼,材料中碳化物多,在滲氮處理后,其硬度高達(dá)65~70HRC,材料耐磨性高,其多孔性及高硬度直接影響了磨齒精度。
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