
演讲题目: 抛光技术在变速箱轴类零件上的应用
演讲人介绍:Derya Lenbet,长期从事轴类零件的超精/ 抛光技术研究,对轴类零件的超精机床和工艺有独到的见解。2011 年他发明了卡带式砂带抛光单元,并取得了专利。该砂带抛光单元现广泛应用于轴类零件的超精/ 抛光加工中,例如;变速箱的输入/ 输出轴,平衡轴,凸轮轴,曲轴等。
演讲概要:
如今世界各国的汽车工业都面临一系列的挑战: 法律法规上对尾气排放、噪音以及安全性要求的提高,尤其在欧洲和美国,直接影响到了生产和发展。长远来看谁无法满足将来对能源利用效率、CO2 排放、节俭、发动机小型化、减小噪音、降低负载和功能安全性不断提高的新标准,谁将失去国际竞争力。
汽车工业通过对工件表面进行精密加工,在大多情况下满足了全球性的、法律法规的、技术上和经济性的要求。例如: 高质量、精确、负载强以及加工工件轻型化和小型化。
硬车(车削)和磨削是传动轴加工的典型方式。硬车是刀具与工件表面的点接触加工;磨削则是线接触加工。两者的共通点是刀具与工件表面的接触面积很小。磨削加工后,轴颈表面粗糙度通常不是很理想。这两种加工方式的优点是切削量大,缺点是加工过程中的振动会在工件表面形成一定频率波纹,这些振动也会被传递到加工对象中。
小振幅自振,即峰谷值在微米,甚至纳米数量级,会直接影响到加工工件的使用寿命或噪音状态。例如滚针轴承在圆柱面上运行时,滚针和波纹形成了线性接触(滚针和轴承内圈为直线接触)。在滚动过程中,振动会在径向产生额外的加速度。在高速转动中,会产生噪音并增加磨损速度,这取决于转速的加速度很大,导致产生噪音并增大工件的磨损。在这个过程中,从工艺角度讲,无论是点接触,或是线接触的加工,这些都是无法避免的。
假如我们选择一个和工件表面具有大接触面积的刀具,上述的这些缺点是可以被避免的。例如选择月牙形的刀具,包裹式的压在轴面上,这样在轴面上就不会产生振动,换句话说,我们可以降低甚至去除波纹度。在超精加工中,工件作回转运动,刀具作轴向振荡,形成一种重叠运动,这样大大增加了工件和刀具间的接触面积。超精工艺可以使用弹性支撑与砂带,或者使用形状与工件吻合的油石,通过不同的磨料颗粒来实现。
超精后,工件的几何尺寸误差,如圆度和圆柱度可以改善至小于1μ。此外,通过傅里叶分析,噪音的产生也得到了很大的改善。
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