选择介质为最佳氛围碗齿轮整理

选择最佳的介质取决于齿侧的结构和形状,以及介质组件是否应该是磨料、非磨料或混合的。

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T他在我们的多部分系列的振动处理齿轮是集中在媒体的选择,将被用来提高齿轮表面质量。

媒体接触模式vs.被接触表面的形式

当齿轮精加工的标注需要一个最终低于as-shaved齿腹Ra, as-lapped,或制成表面,一个典型的反应是使用振动研磨陶瓷媒体一般牙完成Ra = 8-20µ英寸,或高密度,研磨性介质的各向同性超精加工Ra≤4µ英寸。

所用介质的大小、形状和组成取决于齿轮齿的形态和最终所需的Ra值。磨料陶瓷介质通常含有氧化铝磨料,通过机械研磨表面来提高Ra值。在各向同性超精加工中,使用化学加速剂创造一种软转换涂层,用高密度非研磨介质从齿侧表面擦拭。

当介质形状与齿面形状紧密匹配时,优化振动加工。最有效的接触模式是平面对平面。当齿侧面的平面与具有平面(s)的介质相匹配时,则在单位加工时间内接触到可能的最大表面积。平面形媒体的例子是直的和角切三角形,四边形的金字塔,和一个圆锥的基础。

圆形介质,如圆柱体,提供的切线接触模式效率较低。这种接触不是平面的,而是线性的。在单位加工时间内接触到的表面积要小得多,而且加工周期通常会延长。提供线性接触模式的介质是圆柱体或锥体的侧面。

最后,球面介质提供了可能的最低效的接触模式,只在单个点接触齿侧面。如果不能采用其他形状的介质,应将球形介质视为最后的选择。与其他两种接触模式相比,球形介质通常会导致较长的处理时间。

用于研磨陶瓷介质的氧化铝砂砾。

媒体组合的考虑

研磨陶瓷介质的两个主要组成部分是氧化铝砂和粘土。与其他几种原料混合在一起,介质通过模具挤压,切割到一定长度,然后窑烧。窑的烧制操作将粘土转化为陶瓷。可用的粘土种类有河泥、膨润土、高岭土、瓷土和瓷土。烧制后,我们可以把合成的陶瓷看作是将介质粘结在一起的粘合剂。

当考虑介质组成时,我们试图根据磨料颗粒与粘土的比例来决定使用哪种介质。随着磨料在混合物中的比例增加,陶瓷的比例必然相应减少。由于陶瓷是将介质结合在一起的粘合剂,因此粘合剂较少的介质磨损率较高。磨耗是介质体积随处理时间的变化而减小的速率。具有高磨耗率的高磨料介质分解迅速,使更多的松散磨料进入振动质量中。这增加了研磨作用,减少了加工时间,并产生了哑光的最终光洁度。每小时2%的流失率是典型的。

不同成分的介质磨损速率不同。高研磨含量的介质将迅速完成零件,产生最终的Ra值15-18µ英寸。磨料含量较低的介质抛光速度较慢,产生的Ra值在9-12µ英寸范围内。介质的磨耗率越高,单位时间内产生的污泥量就越大。

各向同性的超级缺失在与形成软转化涂层的化学用途时使用高密度,非磨料介质以擦拭,而不是磨损的表面粗糙度。非磨料介质在硬化为RC≥40的钢表面上留下镜面反射表面。该介质的磨损几乎是零,通常每小时0.008%。通常实现最终RA值≤4μINCHES,并且最终抛光步骤除去转化涂层以留下清洁的最终饰面。

大而笨重的介质对零件表面的影响更大,在单位运行时间内做更多的工作。较小的介质对零件表面的影响较小,但均匀地封装零件,提供缓冲和更高质量的最终光洁度。

何时使用混合媒体

低DP齿型更容易细化,因为介质可以更均匀地接触齿侧、齿顶到齿根。更紧密的节模式齿轮可能更好地完成使用媒体混合。

牙附属物凸出于中位体,比齿根更易凹陷。因此,金属去除率因齿顶和齿根的不同而不同。为了平衡从顶部到根部的金属去除,可以考虑混合两种或更多的介质类型。小型、高密度介质,密度为125磅/英尺3.落在根部,其重量有利于在这个凹陷的位置施加更多的惯性力。

相反,由聚酯塑料组成的大、大、轻的介质将对它接触的位置产生更小的力。密度只有65磅/英尺3.,加上一个笨重的形状,这个媒体只接触齿轮的顶和附加位置。同时,它的轻密度在这些容易接触的区域施加了更低的惯性力,从而降低了那里的金属去除率,并允许它匹配齿根和高密度介质的金属去除率。

振动碗中的流体滞留

大而笨重的介质对零件表面的影响更大,在单位运行时间内做更多的工作。大而笨重的介质不能有效地填充体积,导致大的间隙空隙空间,在振动抛光过程中有效地排放流体。

较小的介质对零件表面的影响较小,但均匀地封装零件,提供缓冲和更高质量的最终光洁度。较小的媒体包装更紧凑,以有效地填补空白空间。有更多的空隙空间,但它们的尺寸非常小,由于表面张力将液体保留在碗中。这降低了质量滚动速度,增加了形成流体间歇泉的倾向。当使用小介质时,流体萃取泵通常是必要的。

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他获得了The University of Connecticut的学士学位,以及Long Island University的环境科学硕士学位。自1989年以来,他一直在REM Surface Engineering任职,目前担任销售工程师和REM的产品经理。自1978年以来,Nebiolo一直是美国表面处理协会(NASF)的活跃成员,他曾作为NASF的全国代表代表康涅狄格州分会,并在2010年、2014年和2015年获得NASF国家荣誉奖。从1996年到2000年,他担任中小企业的批量加工技术培训项目的讲师之一。他发表并发表了几十篇技术论文,是中小企业质量整理培训书的作者。内比奥罗bnebiolo@remchem.com