超音频加热设备对插齿齿面表面粗糙度不合格的改进

    齿轮运行中受脉动或交变应力作用，在啮合传递动力和改变速度的运动中，承受摩擦磨损接触疲劳作用和磨粒磨损，以及弯曲疲劳作用，因而要求齿轮表面强度高，耐磨性好，心部韧性好，综合抗接触与弯曲疲劳强度高。因而大多数齿纶采用20CrMnTi钢或20Cr钢，经表面渗碳或碳氮共渗强化处理。而预备热处理多采用正火处理。生产中发现，这种传统处理方法虽可满足大多数齿轮技术要求勘O工要求，但也有例外。20CrMnTi钢或20Cr钢齿轮正火后，在插齿中常出现起毛或拉伤现象，齿面表面粗糙度差，达不到技术要求，严重影响产品质量，甚至造成产品报废。

    分析认为，碳质量分数在0.25%以下的钢材，其切削加工性能随碳含量升高而改善。20CrMnTi钢或20Cr钢齿轮碳含量低，采用正火处理后，金相组织中存在大量铁素体，钢的硬度低，但延展性好，切屑易在刀刃部形成刀瘤，出现切屑撕裂断落，造成齿面擦伤使表面粗糙度不合格。试验和生产中发现，不同金相组织、不同硬度下，不同切削方式（车、刨、铣、拉、插等）的切削性能是不同的。为避免切削中出现粘刀、拉伤起毛和齿面擦伤、表面粗糙度升高的缺陷，应选择超音频加热设备热处理工艺，改变钢材组织，使其硬度适合，改善钢材切削加工质量和表面性能。

    生产中试验用超音频加热设备不完全淬火方法，取得明显效果。齿轮不完全淬火后，硬度达208 -251HBW，插齿后表面粗糙度Ra全部达到3.2μm 合格指标，部分工件表面粗糙度Ra达1.6μm以上，优于合格指标，齿轮加工后径向跳动量合格率大于98%，插齿后齿轮无毛刺现象。采用改进工艺后，不但解决了齿轮插齿表面粗糙度问题，由于加热温度比正火低200℃，节电约40%，而且生产周期缩短10h以上，提高了生产效率，技术经济效益显著。