齿轮类零件越来越多地采用粉末冶金材料
粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末(或金属粉末与非金属粉末的混合物)作为原料,经过成形和烧结,制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。粉末冶金材料是用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料(包括制品)。随着对新材料应用的不断探究,航空发动机齿轮类零件越来越多地采用粉末冶金材料。
但是,由于粉末冶金材料特殊的成形方法及材料本身所具有的特殊性能,因此使得在磨齿时会出现尺寸不稳定、烧伤等现象。高精度齿轮精度要求在国标4~5级时,只能用磨齿、珩齿的方法来保证其加工精度。大模数齿轮(模数m≥5)磨齿时,齿根转接处和根径烧伤十分严重。
零件及材料性能分析
齿轮零件加工要求:模数=6、齿数=11、压力角=28°、齿圈径向圆跳动公差=0.028mm、公法线长度变动量公差=0.02mm、齿距极限偏差=±0.011mm、齿形总偏差=0.01mm、齿向偏差=0.01mm以及单个齿距偏差=0.008mm,达到了5级精度,属于高精度大模数齿轮,在加工中必须依靠磨齿来保证最终精度。
该零件模数虽较大,但只有11个齿,属于根切齿轮。零件的变位系数为0,没有变位,这就意味着在零件的齿根转接处会形成很大的转接半径R及内凹,在成形磨齿加工中,齿根转接处的散热性较差,容易产生烧伤。另外,在磨齿过程中由于模数较大,因而砂轮与齿面的接触面积也较大,散热受阻,严重影响了齿轮加工精度。
零件材料为AHP10V粉末冶金高钒工具钢,材料中碳化物多,在渗氮处理后,其硬度高达65~70HRC,材料耐磨性高,其多孔性及高硬度直接影响了磨齿精度。
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