汽車變速箱齒輪（20crmni）滲碳淬火件HRC58-62精車內(nèi)孔高精度氮化硼刀具CBN數(shù)控刀具

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      變速箱齒輪位于汽車傳動部分，用于傳遞扭矩與動力、調(diào)整速度。由于傳遞扭矩，齒根要承受較大的彎曲應力和交變應力：由于變速箱齒輪轉速變化范圍廣，齒輪表面承受較大的接觸應力，并在高速下承受強烈的摩擦力；由于工作時不斷換擋，輪齒之間經(jīng)常要承受換擋造成的沖擊與碰撞。就要求齒輪表面有高硬度和高耐磨性；齒面有高額接觸疲勞強度心部有較高額強度和高韌性。

汽車變速箱齒輪用的材料一般是20CrMnTi,熱處理是滲碳淬火,表面硬度HRC58-62，由于零件表面硬度很高，一般采用磨削工藝，以車帶磨工藝，早期常采取磨削工藝故最終熱處理均安排在半精加工之后，磨削加工之前。采用的最終熱處理工藝為先滲碳，表面碳含量增加，心部仍維持低額含碳量，保持心部較高的強度和沖擊韌性；滲碳之后進行淬火和低溫回火，使輪齒表面硬度達到高硬度要求。磨削工藝也存在很多加工問題比如說表面***，加工效率低下，生產(chǎn)成本高。隨著刀具的不斷的更新，氮化硼刀具的出現(xiàn)給機械制造業(yè)在切削加工帶來質的飛躍。由于氮化硼刀具的硬度高，紅硬性，耐高溫，耐磨尺寸穩(wěn)定性等性能。解決了機加工硬性難于加工問題。

變速箱齒輪的加工工藝路線為：

下料------鍛造------正火-----粗加工-滲碳-----淬火、低溫回火-噴丸處理------加工花鍵-----硬車（以車帶磨夠工藝）。

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***簡單的辦法，以前任何刀具包括國外CBN刀具都不能解決強斷續(xù)切削淬火后齒輪外圓，華菱超硬受邀對此進行刀具研發(fā)，“間斷切削加工淬硬鋼一直是個難題，何況是動輒HRC60左右的淬硬鋼，而且變形余量大，在高速車削淬硬鋼時，如果工件有間斷切削，刀具在間斷切削淬硬鋼時會以每分鐘100次以上的沖擊來完成加工，對刀具的抗沖擊性能是個很大的挑戰(zhàn)。

齒輪材質（20crmnti）滲碳淬火后硬車精車加工端面，內(nèi)孔時，使用的刀具（陶瓷刀具，cbn刀片）會出現(xiàn)崩刃微崩后導致尺寸穩(wěn)定性差（尺寸超差），刀尖不耐磨問題經(jīng)常更換以致于加工效率低。華菱品牌 針對硬車削齒輪材質（20crmnti）滲碳淬火后刀具問題推出兩款牌號：BN-H11  BN-H21，這兩款CBN刀片性能：硬度高，耐磨性好，紅硬性好，耐高溫。很好地保證了齒輪工件形位公差精度要求及表面粗糙度。

BN-H11牌號刀頭是細晶粒刀頭(0.5~5μm)，可實現(xiàn)高速高精度車HRC50以上淬火料，適合連續(xù)車；如精車硬度HRC58以上的20CrMnTi滲碳20CrMnTi滲碳淬火變速箱齒輪、齒輪軸、鋼圈類零件，是一種實現(xiàn)高速高精度車用刀頭材質。此刀頭可作訂做非標鏜刀，切槽刀等成型內(nèi)孔車刀，外圓車刀等。

BN-H21牌號刀頭：采用晶粒度3~15μm混合晶粒，在斷續(xù)車以車代磨20CrMnTi滲碳淬火件時，刀頭抗震、不易打刀，如車削細長軸；斷續(xù)切削帶孔法蘭盤零件；以及熱后鏜削車帶出油孔的內(nèi)孔斷續(xù)面；車削帶內(nèi)花鍵槽或外花鍵槽的斷續(xù)面硬面車，以及超高溫合金的HRC50硬度超硬車中提高車效率

汽車變速箱齒輪硬車機加工案例：硬車齒輪

工件材質：20Crmnti（滲碳淬火）

工件硬度：HRC58-62

工件尺寸：直徑28mm，長度27mm

加工部位：內(nèi)孔（斷續(xù)加工）

公差要求：0.02mm以內(nèi)

刀片材質：BN-H21（氮化硼刀具）

刀片型號：CCGW09T304-2S

切削參數(shù)：轉速N=1180r/min,走刀量F=0.1mm/r,切刀深度ap=0.15mm

加工壽命：13S/件，960件/刃口。

適合車方式：車削車（含粗車、精車，車槽）；銑削車（含粗銑、精銑）、鏜削車（含粗鏜、精鏜）

適用機床：數(shù)控車床（數(shù)控立車及普通數(shù)控車）銑床（龍門銑床、數(shù)控銑床、刨銑床），鏜削車中心/車削車中心/銑削車中心，車銑復合車中心，鏜銑復合車中心

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