汽车变速箱齿轮（20crmni）渗碳淬火件HRC58-62精车内孔高精度氮化硼刀具CBN数控刀具

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      变速箱齿轮位于汽车传动部分，用于传递扭矩与动力、调整速度。由于传递扭矩，齿根要承受较大的弯曲应力和交变应力：由于变速箱齿轮转速变化范围广，齿轮表面承受较大的接触应力，并在高速下承受强烈的摩擦力；由于工作时不断换挡，轮齿之间经常要承受换挡造成的冲击与碰撞。就要求齿轮表面有高硬度和高耐磨性；齿面有高额接触疲劳强度心部有较高额强度和高韧性。

汽车变速箱齿轮用的材料一般是20CrMnTi,热处理是渗碳淬火,表面硬度HRC58-62，由于零件表面硬度很高，一般采用磨削工艺，以车带磨工艺，早期常采取磨削工艺故最终热处理均安排在半精加工之后，磨削加工之前。采用的最终热处理工艺为先渗碳，表面碳含量增加，心部仍维持低额含碳量，保持心部较高的强度和冲击韧性；渗碳之后进行淬火和低温回火，使轮齿表面硬度达到高硬度要求。磨削工艺也存在很多加工问题比如说表面***，加工效率低下，生产成本高。随着刀具的不断的更新，氮化硼刀具的出现给机械制造业在切削加工带来质的飞跃。由于氮化硼刀具的硬度高，红硬性，耐高温，耐磨尺寸稳定性等性能。解决了机加工硬性难于加工问题。

变速箱齿轮的加工工艺路线为：

下料------锻造------正火-----粗加工-渗碳-----淬火、低温回火-喷丸处理------加工花键-----硬车（以车带磨够工艺）。

齿轮渗碳淬火后车削加工外圆，内孔，端面：对于渗碳淬火齿圈齿轮的外圆和内孔变形量的修正，车削是***简单的办法，以前任何刀具包括国外CBN刀具都不能解决强断续切削淬火后齿轮外圆，华菱超硬受邀对此进行刀具研发，“间断切削加工淬硬钢一直是个难题，何况是动辄HRC60左右的淬硬钢，而且变形余量大，在高速车削淬硬钢时，如果工件有间断切削，刀具在间断切削淬硬钢时会以每分钟100次以上的冲击来完成加工，对刀具的抗冲击性能是个很大的挑战。

齿轮材质（20crmnti）渗碳淬火后硬车精车加工端面，内孔时，使用的刀具（陶瓷刀具，cbn刀片）会出现崩刃微崩后导致尺寸稳定性差（尺寸超差），刀尖不耐磨问题经常更换以致于加工效率低。华菱品牌 针对硬车削齿轮材质（20crmnti）渗碳淬火后刀具问题推出两款牌号：BN-H11  BN-H21，这两款CBN刀片性能：硬度高，耐磨性好，红硬性好，耐高温。很好地保证了齿轮工件形位公差精度要求及表面粗糙度。

BN-H11牌号刀头是细晶粒刀头(0.5~5μm)，可实现高速高精度车HRC50以上淬火料，适合连续车；如精车硬度HRC58以上的20CrMnTi渗碳20CrMnTi渗碳淬火变速箱齿轮、齿轮轴、钢圈类零件，是一种实现高速高精度车用刀头材质。此刀头可作订做非标镗刀，切槽刀等成型内孔车刀，外圆车刀等。

BN-H21牌号刀头：采用晶粒度3~15μm混合晶粒，在断续车以车代磨20CrMnTi渗碳淬火件时，刀头抗震、不易打刀，如车削细长轴；断续切削带孔法兰盘零件；以及热后镗削车带出油孔的内孔断续面；车削带内花键槽或外花键槽的断续面硬面车，以及超高温合金的HRC50硬度超硬车中提高车效率

汽车变速箱齿轮硬车机加工案例：硬车齿轮

工件材质：20Crmnti（渗碳淬火）

工件硬度：HRC58-62

工件尺寸：直径28mm，长度27mm

加工部位：内孔（断续加工）

公差要求：0.02mm以内

刀片材质：BN-H21（氮化硼刀具）

刀片型号：CCGW09T304-2S

切削参数：转速N=1180r/min,走刀量F=0.1mm/r,切刀深度ap=0.15mm

加工寿命：13S/件，960件/刃口。

适合车方式：车削车（含粗车、精车，车槽）；铣削车（含粗铣、精铣）、镗削车（含粗镗、精镗）

适用机床：数控车床（数控立车及普通数控车）铣床（龙门铣床、数控铣床、刨铣床），镗削车中心/车削车中心/铣削车中心，车铣复合车中心，镗铣复合车中心

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