Станок для укрепления зубчатых передач-поворотного типа
Установка для дробеструйной обработки с зубчатым столом-типа объединяет в себе теорию усталостной прочности металла, принципы механического проектирования и новейшие отраслевые технологические стандарты. Это объясняет, почему станок для упрочнения зубчатых колес-поворотного типа может стать ключевым оборудованием в производстве высокоточных-шестерен для автомобильных трансмиссий, строительной техники и т. д.
Машина для дробеструйной упрочнения с роторным столом: принцип работы и анализ основных преимуществ
I. Введение
В трансмиссионных системах автомобильных коробок передач, авиационных двигателей и большегрузных-грузовых автомобилей шестерни должны не только выдерживать чрезвычайно высокие кратковременные ударные нагрузки, но и обеспечивать отсутствие усталостных разрушений в течение миллионов циклов под переменным напряжением. Традиционное удаление заусенцев или очистка поверхности не могут удовлетворить этому требованию. Упрочняющая машина для дробеструйной обработки с поворотным столом, использующая высокоскоростной-поток снарядов для выполнения "обработки холодной штамповкой" поверхности зубчатого колеса, является основным технологическим оборудованием, которое придает зубчатым колесам "анти-усталостные кости".
II. Принцип работы: точное скоординированное вращение и революция.
Основная логика движения станка для укрепления зубчатых колес-типа поворотной платформы основана на принципе движения планетарных систем передач. Благодаря комбинированному движению «вращения» и «оборота» каждая поверхность зуба, хвостовик зуба и торцевая поверхность шестерни могут подвергаться равномерным и контролируемым воздействиям.
1. Двухосевой-механизм составного движения (материнские-дочерние проигрыватели)
Оборудование в основном состоит из двух основных механизмов:
Основная вращающаяся платформа (вращающийся диск): В качестве основной платформы она выполняет прерывистое ступенчатое вращение под приводом индексирующего механизма. Он делит рабочую зону на различные функциональные зоны, обычно включая зону погрузки, зону выброса, зону изоляции и зону разгрузки.
Малая вращающаяся платформа (планетарный рабочий стол): установлена на большой вращающейся платформе и вращается с высокой скоростью вместе с вращением большой платформы.
2. Четыре этапа рабочего цикла
Загрузка и зажим: на станции загрузки оператор или роботизированная рука устанавливает шестерни на приспособление на небольшом поворотном столе. В это время в зоне выброса без какого-либо вмешательства проводятся операции по укреплению.
Пошаговое позиционирование: большой поворотный стол поворачивается на фиксированный угол (например, 45 градусов или 60 градусов), отправляя обрабатываемую шестерню в закрытую камеру выброса.
Усиленный выброс: это основной процесс. После того, как шестерня попадает в зону выброса, небольшой поворотный стол приводит шестерню во вращение. Высокоскоростные-дробеструйные устройства, установленные под определенными углами (обычно вверху и по бокам), выбрасывают стальные шарики диаметром от 0,3 до 1,5 мм с начальной скоростью 70-100 м/с в виде веера. Благодаря вращению шестерни снаряды могут покрывать зоны концентрации напряжений, такие как корни зубьев, без каких-либо слепых зон.
Циркуляционная подача материала: после завершения армирования основная вращающаяся платформа снова выходит вперед, выгружая обработанные шестерни из зоны выброса, в то время как новые шестерни подаются, таким образом обеспечивая «безостановочную» круговую работу.
3. Механизм усовершенствования: от чистки к «ковке»
В отличие от обычных чистящих машин, суть усовершенствованной машины заключается в контроле. Он использует высокоскоростные-снаряды, которые ударяют по поверхности шестерен, вызывая пластическую деформацию поверхностного металла. Этот процесс приводит к двум ключевым изменениям:
Распространение дислокаций. В металлической решетке образуются дислокации высокой-плотности, что приводит к образованию мелких зерен и повышению твердости поверхности.
Остаточное сжимающее напряжение: поверхностный слой пытается расшириться наружу, но сдерживается внутренней упругой матрицей, образуя таким образом «слой сжимающего напряжения» на поверхностном слое. Это сжимающее напряжение может противодействовать вредному «растягивающему напряжению», возникающему во время работы зубчатого колеса, значительно препятствуя возникновению трещин.
III. Основные преимущества использования
По сравнению с традиционными дробеструйными машинами гусеничного-типа или одно-цепных-типов конструкция поворотного стола демонстрирует незаменимые преимущества при высокотехнологичной-обработке зубчатых колес.
Отсутствие столкновений и высокая целостность поверхности (не-неразрушающая обработка)
Это самое фундаментальное преимущество конструкции проигрывателя. В дробеструйной машине гусеничного-типа шестерни вращаются и сталкиваются друг с другом. Хотя эффективность высока, весьма вероятно повреждение тонко обработанных поверхностей зубьев (ударные травмы) и даже приведение к прямому слому.
В оборудовании проигрывателя используется позиционирование приспособлений. Каждая шестерня независимо размещается на небольшом поворотном столе и во время обработки изолируется друг от друга без какого-либо контакта. Это не только сохраняет первоначальную точность зубчатых колес, но и обеспечивает «бережливое» производство-дорогих деталей.
2. Последовательность процесса и количественный контроль
Оборудование с поворотным столом-обычно оснащено современными ПЛК и системами мониторинга, которые позволяют добиться чрезвычайно высокой повторяемости процесса.
Контроль высоты дуги Альмена: регулируя частоту двигателя дробеструйной машины (для управления скоростью распыления) и степень открытия заслонки подачи дроби (для управления скоростью потока), система может точно контролировать высоту дуги. Например, передача трансмиссии обычно требует, чтобы высота дуги была стабильной в диапазоне 0,35 ммА - 0.5ммА.
Гарантия покрытия: скорость вращения небольшого поворотного стола точно соответствует времени прохождения дробеструйного устройства, гарантируя, что степень покрытия площади корня зуба составляет не менее 200%. Это означает, что поверхность шестерни полностью укреплена, что полностью исключает опасность напряжения, вызванную оригинальными следами обработки.
3. Эффективная система циркуляции и классификации пеллет.
Чтобы обеспечить постоянство «силы удара», оборудование с поворотным столом обычно включает в себя эффективную систему очистки гранул.
Отбор и сортировка ветра: оборудование извлекает использованные стальные шарики через шнековый конвейер и ковшовый элеватор. Мусор и пыль удаляются ветроотделителем, а затем через высокоточное сито-отбираются однородные и квалифицированные снаряды.
Неквалифицированные снаряды отсеиваются вибрирующим ситом для обеспечения постоянной силы удара.
Техническое преимущество: это предотвращает появление острых снарядов на поверхности шестерен, обеспечивая сохранение кинетической энергии каждого удара в пределах указанного диапазона.
4. Гибкая модульная конструкция и герметизация.
Современное оборудование проигрывателей включает в себя технологию изоляции рабочей станции. Утечка снарядов эффективно предотвращается за счет установки станций выброса, станций изоляции и станций загрузки/разгрузки, а также герметизации мягких завес. В то же время для шестерен различных характеристик (например, зубьев тарелки диаметром 200 мм или зубьев вала длиной 500 мм) необходимо заменять только приспособления на небольшом поворотном столе, чтобы быстро переключить производство, что значительно повышает гибкость производства.
IV. Заключение
Машина для дробеструйной упрочнения зубчатых колес с поворотным столом- сочетает в себе «механизм планетарного движения» с «точным контролем выброса» для решения проблем физического повреждения и неравномерного упрочнения, вызванных традиционным оборудованием на шестернях. Это не только устройство для очистки, но и устройство для модификации материала.
В практических применениях остаточное сжимающее напряжение в основании зуба шестерни, обработанной этой машиной для упрочнения зубчатых колес-типа поворотного стола, обычно может достигать от -800 МПа до -1000 МПа, а усталостная долговечность может быть увеличена в несколько раз или даже в десятки раз. Для современных производств, стремящихся к высокой надежности и длительным гарантийным срокам, это оборудование является незаменимой технологической гарантией для достижения «легких» и «высокомоментных» конструкций.
