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切削加工球笼选择华菱超硬CBN刀具优势显著

时间:2018-11-29 16:00

  球笼也叫做“等速万向节”是轿车传动系统中的重要部件,其作用是将发动机的动力从变速器传递到驱动轮,驱动轿车高速行驶。球笼的性能好坏不仅影响汽车行驶的动力性和操纵性,还影响汽车行驶的平稳性,因此对其公差,和各零部件的配合间隙要求较为严格。

  球笼零部件的材质介绍

  球笼主要由外壳(俗称钟形壳或外轮),传力钢球,星形轮(俗称星形套或内轮)和保持架等四部份组成。

  球形壳:常用材质为55#钢;经过热处理后硬度在HRC52-58之间,具有刚性好,强度高,耐磨等优势。

  星形套,保持架:常用材质为20CrMoTi,经过热处理后硬度在HRC58-62之间,具有较好的表面抗拉和弯曲疲劳强度,心部有足够的强度和韧性。

  钢球:常用材质为GCr15。

  球笼零部件的加工难点

  1、球形壳,星形套,保持架经过热处理后硬度较高,部分属于断续切削工况,一般刀具很难加工;

  2、各零部件间的距离公差和配合间隙要求较为严格,采用普通机床加工难以保证;

  3、钢球数量过多,球笼零部件的结构复杂、难以加工。

  球笼零部件的加工刀具选择

  目前球笼零部件主要为批量生产,采用硬质合金和陶瓷刀具加工过程中,由于零部件硬度高,而且部分存在断续切削,刀具切削刃口会很快磨损或崩损,导致零件公差得不到保证,对此华菱超硬推荐CBN刀具对球笼零部件进行车削和铣削,延长刀具寿命,提高生产率和产品质量。

  车削加工:多采用加工中心对零部件进行车削,在对具有严苛的尺寸公差要求,或者强断续切削工况下,可采用华菱超硬BN-H10牌号和BN-H21牌号分别对球笼零部件进行连续切削和断续切削,同时华菱还可提供涂层和修光刃等硬加工方案。

  铣削加工:主要用于球形壳和星形套上的球道(滚道)铣削,和保持架的窗口铣削,华菱超硬CBN铣刀具有较高的高温耐磨性和热稳定性,刃口经过特殊的处理工艺,具有更高的刃部强度和稳定性,切削性能稳定,可严格控制球形壳内球面和六条球道的同轴度,星形套外球面和六条球道的同轴度公差要求。

刀具牌号结合剂CBN含量(%)粒度(μm)硬度(HV)可承受吃刀深度(mm)推荐切削状态
BN-H05TIN45≤12700-2800≤0.2连续切削
BN-H10TIN50≤12700-2800≤0.5连续-中断续
BN-H21AL,TINC601-22600-2800≤0.5中断续—强断续

  CBN刀具加工球笼的案例

  1、华菱超硬CBN刀具BN-H10牌号车削球形壳:

  工件名称:球形壳

  加工工况:连续切削(球笼面)

  工件硬度:HRC58

  刀具材质:BN-H10 TNGA160408

  切削参数:Vc=190m/min Fr=0.15mm/r,ap=0.15mm

  加工方式:干式切削

刀具材质切削速度刀具寿命刀具成本
华菱超硬BN-H10190m/min355件/刃0.06元/件
某欧系品牌PCBN刀片170m/min370件/刃0.10元/件

  2、华菱超硬CBN刀具铣削汽车球笼星形套球道:材质:20CrMnTi,工件硬度:HRC58-62,加工参数:Vc=170m/min fz=0.07mm/z,加工方式:干式切削,刀具寿命:4500件。

  3、华菱超硬CBN刀具铣削汽车球笼保持架窗口:材料:20CrMnTi,工件硬度:HRC58-62,表面粗糙度要求:Ra1.6,加工参数:Vc=130m/min,Fr=0.2mm/r,ap=0.3mm,刀具寿命:2000件。