Le arbre de transmissionest la pièce de support et de rotation la plus importante dans les machines de construction, qui peut réaliser le mouvement rotatif deengrenageset d'autres composants, et peut transmettre couple et puissance sur de longues distances. Il présente les avantages d'une efficacité de transmission élevée, d'une longue durée de vie et d'une structure compacte. Largement utilisé, il est devenu l'un des composants essentiels de la transmission des engins de chantier. Avec le développement rapide de l'économie nationale et l'expansion des infrastructures, la demande d'engins de chantier va connaître une nouvelle vague. Le choix du matériau de l'arbre de transmission, le mode de traitement thermique, l'installation et le réglage du dispositif d'usinage, les paramètres du taillage et l'avance sont autant d'éléments essentiels à la qualité d'usinage et à la durée de vie de l'arbre de transmission. Cet article mène une recherche spécifique sur la technologie d'usinage de l'arbre de transmission dans les engins de chantier, selon ses propres pratiques, et propose une conception d'amélioration correspondante, offrant un support technique solide pour l'amélioration de la technologie d'usinage de l'arbre de transmission d'ingénierie.

Analyse de la technologie de traitement dearbre de transmissiondans les machines de construction

Pour faciliter la recherche, cet article sélectionne l'arbre d'entrée classique des engins de chantier, c'est-à-dire les pièces d'arbres étagés typiques, composées de cannelures, de surfaces circonférentielles, de surfaces arquées, d'épaulements, de rainures, de rainures annulaires, d'engrenages et d'autres formes. La composition des surfaces et des entités géométriques est détaillée. Les exigences de précision des arbres d'engrenage sont généralement élevées et la difficulté d'usinage est relativement importante. Par conséquent, certains éléments importants du processus d'usinage doivent être soigneusement sélectionnés et analysés, tels que les matériaux, les cannelures externes à développante de cercle, les repères, l'usinage du profil des dents, le traitement thermique, etc. Afin de garantir la qualité et le coût d'usinage de l'arbre d'engrenage, divers processus clés de son usinage sont analysés ci-dessous.

Sélection des matériaux dearbre de transmission

Les arbres de transmission des machines de transmission sont généralement fabriqués en acier 45 en acier au carbone de haute qualité, 40Cr, 20CrMnTi en acier allié, etc. En général, il répond aux exigences de résistance du matériau, la résistance à l'usure est bonne et le prix est approprié.

Technologie d'usinage grossier de arbre de transmission

En raison des exigences de résistance élevées des arbres d'engrenage, l'utilisation d'acier rond pour l'usinage direct nécessite beaucoup de matériaux et de main-d'œuvre. Les pièces forgées sont donc généralement utilisées comme ébauches, tandis que le forgeage libre peut être utilisé pour les arbres d'engrenage de plus grandes dimensions. Les pièces forgées en matrice ; certains engrenages plus petits peuvent parfois être intégrés à l'arbre. Lors de la fabrication des ébauches, si l'ébauche est forgée en matrice, son usinage doit être conforme à la norme GB/T15826 ; si l'ébauche est forgée en matrice, les surépaisseurs d'usinage doivent être conformes à la norme GB/T12362. Les ébauches forgées doivent éviter les défauts de forgeage tels que les grains irréguliers, les fissures et les fissures, et doivent être testées conformément aux normes nationales d'évaluation de la forge.

Traitement thermique préliminaire et processus de tournage grossier des ébauches

Les ébauches comportant de nombreux arbres de transmission sont principalement fabriquées en acier de construction au carbone et en acier allié de haute qualité. Afin d'augmenter la dureté du matériau et de faciliter son usinage, le traitement thermique adopte un traitement thermique de normalisation : normalisation, température de 960 °C et refroidissement à l'air. La dureté est maintenue entre HB170 et 207. Ce traitement thermique permet également d'affiner les grains de forgeage, d'uniformiser la structure cristalline et d'éliminer les contraintes de forgeage, ce qui constitue la base du traitement thermique ultérieur.

L'objectif principal du tournage d'ébauche est de réduire la surépaisseur d'usinage à la surface de l'ébauche. La séquence d'usinage de la surface principale dépend du choix de la référence de positionnement de la pièce. Les caractéristiques des pièces de l'arbre d'engrenage et les exigences de précision de chaque surface sont influencées par la référence de positionnement. Les pièces de l'arbre d'engrenage utilisent généralement l'axe comme référence de positionnement, afin d'uniformiser la référence et de la faire coïncider avec la référence de conception. En production réelle, le cercle extérieur sert de référence de positionnement d'ébauche, les trous supérieurs aux deux extrémités de l'arbre d'engrenage servent de référence de précision de positionnement, et l'erreur est contrôlée entre 1/3 et 1/5 de l'erreur dimensionnelle.

Après le traitement thermique préparatoire, l'ébauche est tournée ou fraisée sur les deux faces d'extrémité (alignées selon la ligne), puis les trous centraux aux deux extrémités sont marqués, et les trous centraux aux deux extrémités sont percés, puis le cercle extérieur peut être ébauché.

Technologie d'usinage de finition du cercle extérieur

Le procédé de tournage fin est le suivant : le cercle extérieur est finement tourné à partir des trous supérieurs situés aux deux extrémités de l'arbre d'engrenage. Lors de la production, les arbres d'engrenage sont produits par lots. Afin d'améliorer l'efficacité et la qualité d'usinage des arbres d'engrenage, le tournage CNC est généralement utilisé. Il permet de contrôler la qualité d'usinage de toutes les pièces par programme et de garantir l'efficacité de l'usinage par lots.

Les pièces finies peuvent être trempées et revenues selon l'environnement de travail et les exigences techniques des pièces, ce qui permet de préparer les traitements de surface ultérieurs de trempe et de nitruration, et de réduire la déformation. Si la conception ne nécessite pas de trempe ni de revenu, elle peut être directement soumise au processus de taillage.

Technologie d'usinage des dents et des cannelures de l'arbre d'engrenage

Pour les systèmes de transmission des engins de chantier, les engrenages et les cannelures sont des composants clés pour la transmission de puissance et de couple, et requièrent une haute précision. Les engrenages utilisent généralement une précision de classe 7 à 9. Pour les engrenages de classe 9, les fraises à tailler et les fraises à façonner les engrenages peuvent répondre aux exigences des engrenages. Cependant, la précision d'usinage des fraises à tailler est nettement supérieure à celle des fraises à façonner, tout comme le rendement. Les engrenages nécessitant une précision de classe 8 peuvent être d'abord taillés ou arasés, puis usinés par denture à treillis. Pour les engrenages de haute précision de classe 7, différentes techniques d'usinage doivent être utilisées en fonction de la taille du lot. Pour une petite série ou une pièce unique, l'usinage peut être réalisé par taillage (rainurage), puis par chauffage par induction haute fréquence, trempe et autres méthodes de traitement de surface, et enfin par rectification pour atteindre la précision requise. Pour un usinage à grande échelle, le taillage est d'abord effectué, puis l'arasage. , puis chauffage par induction haute fréquence et trempe, et enfin rodage. Les engrenages nécessitant une trempe doivent être usinés à un niveau de précision supérieur à celui requis par les plans.

Les cannelures des arbres de transmission sont généralement de deux types : les cannelures rectangulaires et les cannelures à développante. Pour les cannelures exigeant une précision élevée, on utilise des dents de roulement et des dents de meulage. Actuellement, les cannelures à développante sont les plus utilisées dans le domaine des engins de chantier, avec un angle de pression de 30°. Cependant, l'usinage des cannelures d'arbres de transmission de grande taille est complexe et nécessite une fraiseuse spéciale. L'usinage de petites séries peut nécessiter l'utilisation d'une fraiseuse. La plaque d'indexation est usinée par un technicien spécialisé.

Discussion sur la carburation de la surface des dents ou sur la technologie importante de traitement de trempe de surface

La surface de l'arbre d'engrenage et celle de son diamètre important nécessitent généralement un traitement de surface. Ces traitements incluent la cémentation et la trempe superficielle. Le but de la trempe superficielle et de la cémentation est d'accroître la dureté et la résistance à l'usure de la surface de l'arbre. La résistance, la ténacité et la plasticité des cannelures et des rainures, par exemple, ne nécessitent généralement pas de traitement de surface, mais un traitement supplémentaire. Il est donc conseillé d'appliquer de la peinture avant la cémentation ou la trempe superficielle. Une fois le traitement de surface terminé, de tapoter légèrement puis de laisser tomber l'arbre. Lors de la trempe, il convient de tenir compte de facteurs tels que la température de contrôle, la vitesse de refroidissement, le fluide de refroidissement, etc. Après la trempe, vérifier l'absence de déformation. Si la déformation est importante, il faut la détendre et la remettre en état.

Analyse du meulage des trous centraux et d'autres processus importants de finition de surface

Une fois la surface de l'arbre de transmission traitée, il est nécessaire de meuler les trous supérieurs aux deux extrémités et d'utiliser la surface meulée comme référence pour meuler les autres surfaces extérieures et les faces d'extrémité importantes. De même, en utilisant les trous supérieurs aux deux extrémités comme référence, terminer l'usinage des surfaces importantes près de la rainure jusqu'à ce que les exigences du dessin soient respectées.

Analyse du processus de finition de la surface dentaire

La finition de la surface de la dent prend également les trous supérieurs aux deux extrémités comme référence de finition et rectifie la surface de la dent et d'autres pièces jusqu'à ce que les exigences de précision soient finalement satisfaites.

En général, la voie de traitement des arbres de transmission des machines de construction est la suivante : découpage, forgeage, normalisation, tournage grossier, tournage fin, taillage grossier, taillage fin, fraisage, ébavurage des cannelures, trempe de surface ou cémentation, meulage du trou central, meulage de la surface extérieure importante et de la face d'extrémité. Les produits de meulage de la surface extérieure importante à proximité de la rainure de tournage sont inspectés et mis en stockage.

Après un résumé de la pratique, le procédé actuel et les exigences de traitement de l'arbre de transmission sont présentés ci-dessus. Cependant, avec le développement de l'industrie moderne, de nouveaux procédés et technologies continuent d'apparaître et d'être appliqués, tandis que les anciens procédés sont constamment améliorés et mis en œuvre. Les technologies de traitement sont également en constante évolution.

en conclusion

La technologie d'usinage des arbres de transmission influence grandement leur qualité. La préparation de chaque arbre de transmission est étroitement liée à sa position dans le produit, à sa fonction et à la position de ses pièces. Par conséquent, pour garantir la qualité d'usinage des arbres de transmission, une technologie d'usinage optimale doit être développée. S'appuyant sur l'expérience de production, cet article analyse spécifiquement la technologie d'usinage des arbres de transmission. À travers une analyse détaillée du choix des matériaux, du traitement de surface, du traitement thermique et de la technologie de coupe, il résume les pratiques de production garantissant la qualité d'usinage et l'usinage des arbres de transmission. Une technologie d'usinage optimale, dans des conditions d'efficacité optimale, constitue un support technique important pour l'usinage des arbres de transmission et une référence pour l'usinage d'autres produits similaires.