2020-03-01 20:12:17 来源:范文大全收藏下载本文
第四章 典型零件加工
§4-1轴类零件加工 一.概述
1.轴类零件的功用与结构特点
功用——支承传动件、传递扭矩或运动、承受载荷,一定的回转精度 结构——回转体零件,长度大于直径
光轴、阶梯轴、空心轴、异形轴(曲轴、凸轮轴、偏心轴和花键轴等) 刚性轴(L/d≤12) 挠性轴(L/d>12)
圆柱面、圆锥面、端面、沟槽、圆弧、螺纹、键槽、花键、其他表面
2.轴类零件的技术要求——按功用和工作条件
直径精度——IT6~9级,可达IT5级。
几何形状精度(圆度、圆柱度等)——公差的1/2,1/4 相互位置精度(同轴度)——0.01~0.03mm ,0.001~0.005mm 表面粗糙度——Ra0.2~0.8μm,Ra0.8~3.2μm
热处理(表面淬火、渗碳淬火等),动平衡,探伤,过渡圆角
3.轴类零件的材料及毛坯
一般轴类——45钢,正火、调质、淬火
中等精度和转速较高——40Cr等合金结构钢,调质和表面淬火 高精度轴——轴承钢GCr
15、弹簧钢65Mn,调质和表面淬火 高转速和重载荷——20CrMnTi、20Cr,38CrMoAl,渗碳淬火或氮化 结构复杂(曲轴)——HT400、QT600、QT450、QT400
一般轴——棒料 重要轴——锻件
大型、结构复杂轴——铸件
单件小批生产——自由锻;成批大量生产——模锻
1 二.轴类零件的外圆表面加工 1.外圆表面的车削加工
(1)车削外圆各个加工阶段——粗车、半精车、精车、精细车 (2)细长轴外圆表面的车削——长径比(L/D>20) 1)车削特点 ①刚性差,易弯曲变形和振动
②热膨胀,弯曲变形 ③刀具磨损大
2)先进方法
①一夹一顶,用φ4钢丝,避免弯曲力矩
②弹性顶尖,避免受热弯曲变形 ③跟刀架,提高刚度,仔细调整则 ④大主偏角车刀,κr =75°~93° ⑤反向进给切削,减少弯曲变形
2.外圆表面的磨削加工
粗磨——IT8~9级,Ra0.8~1.6μm 精磨——IT6~7级,Ra0.2~0.8μm
细磨(精密磨削)——IT5~6级,Ra0.1~0.2μm 镜面磨——Ra0.01μm
(1)中心磨削 外圆磨床——两顶尖定位 (2)无心磨削
无心磨床——自定位
精度IT6~7级,Ra 0.2~0.8μm,位置精度不高,不能加工圆周不连续工件 生产率高,可实现自动磨削,适合于大批量生产。
(3)砂带磨削
砂带磨粒——磨削、抛光
Ra 0.2~0.8μm,最高Ra 0.02μm,表面不烧伤。 弹性磨削,切削力小,适宜加工细长轴等零件。 设备简单,成本低,安全,生产率高
2 3.外圆表面的精密加工
(1)高精度磨削——小于Ra 0.1μm
精密磨削——Ra 0.1~0.05μm 超精密磨削——Ra 0.05~0.025μm 镜面磨削——Ra 0.01μm 实质——磨粒微刃——等高性——参加磨削的磨粒多,微细切屑半钝化磨粒——摩擦抛光 钝化期——挤压抛光
(2)超精加工
油石—加压力—振动—纵向进给,工件低速回转——不重复轨迹①强烈切削阶段——压强大,油膜被破坏,切削作用强烈 ②正常切削阶段——压强降低,切削作用减弱 ③微弱切削阶段——压强更低,摩擦抛光作用
④自动停止切削阶段——压强很小,形成油膜,切削作用停止
磨粒摩擦抛光,交叉网纹——Ra 0.01~0.1μm,
速度低,压力小,发热少,表面不烧伤, 不能纠正形状和位置误差
(3)研磨
研具—与加工面相对运动,磨粒、研磨剂—研去材料
机械切削作用——磨粒—受压—刮擦和挤压—切除微细材料 物理作用——磨粒局部压力大—高温、挤压作用 化学作用——研磨剂—表面氧化变软,加速研磨 运动较复杂—轨迹不重复,Ra 0.01~0.2μm 提高尺寸形状精度 不提高位置精度设备简便
生产率低,手研劳动强度大
(4)滚压
滚轮或滚珠——加压—弹性和塑性变形
降低表面粗糙度值(Ra 0.05~0.4μm),不提高形状和位置精度 金属晶粒变细,纤维状—残余压应力—抗疲劳强度、耐磨性和耐腐蚀性高 设备简单,生产率高,工艺范围广。适用于塑性材料
三.轴类零件加工工艺分析 1.车床主轴的加工工艺
主要技术要求有:
①支承轴颈A、B:圆度、圆跳动0.005,接触率≥70%,IT5级,Ra0.4 ②莫氏锥孔:圆跳动,近0.005,远0.01,接触率≥70%,Ra0.4,淬硬 ③短锥C和端面D:圆跳动0.008,Ra0.8,淬硬 ④配合轴颈:尺寸IT5~6级,圆跳动0.015 ⑤其他表面:定位轴肩与中心线的垂直度,螺纹与中心线的同轴度等
材料45钢,毛坯为模锻件,大批量生产 主轴加工工艺过程略
2.车床主轴的加工工艺分析
(1)定位基准的选择
最常用两中心孔——设计基准——基准重合
一次安装中能多加工——基准统一
(锥堵或锥堵心轴)——尽量减少更换次数
支承轴颈定位——基准重合—磨锥孔——保证相互位置精度 中心孔和支承轴颈——互为基准、反复加工的原则 工艺过程实质——定位基准的准备和转换的过程
4 (2)加工阶段的划分
以主要表面(特别是支承轴颈)的加工为主,分: 粗加工阶段——调质前的工序
半精加工阶段——调质后到表面淬火间的工序
精加工阶段——表面淬火后的工序,其它次要表面适当穿插其中 (3)合理安排热处理工序
毛坯锻造——正火——消除应力,改善切削性能 粗加工——调质—提高力学性能,为表面淬火准备 半精加工——表面淬火——提高耐磨性 (4)加工顺序的安排
先基准后其它、先粗后精、先主后次、穿插进行的原则:
锻造→正火→车端面钻中心孔→粗车→调质→半精车 →精车→表面淬火→粗、精磨外圆表面→磨锥孔
(5)次要表面的加工安排
通孔——调质、半精车后—减少弯曲变形,定位准确,主轴壁厚均匀 花键、键槽——精车或粗磨后—免断续切削的振动,保护刀具 螺纹——局部淬火后——淬火变形会影响螺纹和支承轴颈的同轴度 (6)主轴锥孔的磨削
专用夹具——保证加工精度
5 §4-2套筒类零件加工 一.概述
1.套筒类零件的功用和结构特点
功用——支承旋转轴,引导刀具等
结构特点——同轴度较高的内外回转面;壁薄易变形;长度大于直径 2.套筒类零件的技术要求
内孔——尺寸IT6~7级,IT9级;
形状精度在公差内,为1/2~1/3,圆柱度公差 Ra 1.6~0.2,0.04 外圆——尺寸IT6~7级,形状精度在公差内,Ra3.2~0.8 内孔外圆同轴度——0.01~0.05。端面与轴线垂直度 3.套筒类零件的材料及毛坯
材料——取决于工作条件
钢、铸铁、粉末冶金、铜及其合金、尼龙和工程塑料等 双金属结构——在钢或铸铁套的内壁上浇铸巴氏合金 毛坯——孔径小——热轧或冷拉棒料,也用实心铸件
孔径大——无缝钢管或带孔的空心铸件和锻件 大量生产——冷挤压和粉末冶金
二.套筒类零件的内孔表面加工 1.套筒类零件内孔的一般加工方法
(1)钻孔
特点:钻头易偏斜;
钻孔排屑困难,切削热不易散发;
钻孔轴向力大;精度低,表面粗糙度值大。
工艺——先加工端面,工件回转
6 (2)扩孔 ——扩大已有的孔径进行半精加工
特点:刚性好,刀齿多,切削深度小,易排屑,切削平稳
导向性好,可矫正钻孔轴线的偏斜
(3)铰孔
——未淬硬的中小尺寸孔的精加工
特点:余量小,切削速度低,刀齿多,刚性好,尺寸形状精度高
自定位,浮动联接‘不能修正孔的位置误差 不宜用于台阶孔、盲孔、短孔和具有断续表面的孔
一次安装下连续钻、扩、铰加工——避免安装误差,快速换刀,生产率高 (4)镗孔
特点:对未淬硬孔加工,适用性强,镗刀简单,成本低,经济性好
纠正位置偏差能力强,位置精度高。刀杆刚性差,易振动,生产率低 用于单件小批生产
(5)拉孔
特点:高效精加工方法,尺寸精度高,粗糙度值小
自定位,位置精度不高
多刃刀具,同时粗精加工,生产率高 刀结构复杂、成本高,适应性差
用于成批大量生产,不拉阶梯孔、盲孔和大孔
(6)磨孔 ——对淬硬或未淬硬孔精加工
特点:砂轮受工件孔的限制,直径小,磨削速度低;
砂轮轴直径较小,刚性差,容易变形;
砂轮与工件接触面积大,排屑和散热困难,冷却不便,工件易烧伤;砂轮磨损快,需经常修整更换
位置精度高,应用广(淬硬孔、盲孔、大直径孔、短精密孔、断续孔)不适用于磨削有色金属
(7)深孔加工 (L/D>5)
难点:刀具细长,刚性差,加工中容易使孔的轴线歪斜;
冷却散热条件差;
排屑困难,严重时引起刀具崩刀或折断
措施:工件旋转,改进刀具导向,减少刀具引偏;
压力输送切削液,冷却刀具和排屑; 改进刀具结构,强制断屑
单件小批生产——卧式车床 成批生产——深孔加工专用机床
2.套筒类零件内孔的精密加工
(1)珩磨
——光整加工,低速大面积接触的磨削加工
砂条(珩磨头)—旋转运动和往复运动,加压力—轨迹为交叉而不重复的网纹 特点:磨粒多,磨削力小,速度低,发热少,不烧伤,变形层薄,表面质量好
尺寸、形状精度高。
浮动联结,自定位,不纠正孔的相互位置精度 往复速度高,磨粒多,生产率高。
应用广,加工铸铁件、淬火、不淬火钢件、青铜件等,不宜加工韧性金属 加工孔径ø5~500mm,深径比达10以上
用于大批量生产,单件小批生产——改装机床上用珩磨头进行
(2)研磨
——与研磨外圆同
可提高尺寸形状精度,不提高相互位置精度,生产率低
(3)滚压
——原理及特点与滚压外圆相同
8 三.套筒类零件加工工艺分析 1.套筒类零件的加工工艺
(1)短套筒类零件的加工工艺
技术要求:内孔B、C——尺寸J7,圆柱度0.01,同轴度φ0.012,跳动0.01 外圆——尺寸j7,圆柱度0.003,Ra0.63 材料45钢,毛坯为棒料,成批生产。 工艺特点:
1)定位基准——外圆或孔口倒角—中心线——基准重合
大多数工序中用——基准统一,保证内外圆的相互位置精度 互为基准,反复加工,相互位置精度逐渐提高
2)分阶段——粗加工阶段——调质前
半精加工阶段——调质到时效间 精加工阶段——时效后
3)弯曲变形——调质——稳定组织
铣齿后低温时效处理——消除内应力 精磨外圆——保证加工精度
4)轴承孔——结构限制——不宜用磨削
精磨后外圆定位,高精度液塑定心夹具——精车内孔
(2)长套筒类零件的加工工艺
特点:壁薄,加工要求高—尺寸φ70H6,圆柱度0.04,直线度φ0.15,
同轴度φ0.04,垂直度0.03,Ra0.32。外圆尺寸h6 毛坯为无缝钢管,成批生产。
9 工艺特点:
1)保证位置精度——定位基准——外圆装配面A、B——基准重合、基准统一
避免薄壁变形——工艺螺纹——改变受力方向
另一端定位面——增加厚度——中心架
软爪夹一端——避免夹紧变形,另一端——顶尖——精车外圆 外圆——中心架——找正内孔——镗内锥面。
2)内孔加工——半精镗—精镗—浮动镗—滚压
滚压——表面质量高,耐磨性好
2.套筒类零件的加工工艺分析
(1)保证套筒表面相互位置精度的方法
内外圆的同轴度及端面对孔的垂直度:
1)一次装夹完成——无装夹误差,位置精度高—工序集中——小尺寸简单套类 2)先终加工孔,后终加工外圆——夹具简单,定心精度高,位置精度高,应用广3)先终加工外圆,后终加工孔——夹具复杂——高精度的定心夹具
液性塑料定心夹具、弹性薄膜卡盘、修整的三爪自定心卡盘和软爪等
(2)防止套筒薄壁变形的工艺措施
——夹紧力、切削力、残余应力和切削热的影响
1)切削力和切削热——粗精分开——变形可在精加工纠正 2)夹紧力——①改变夹紧力方向—径向改轴向——工艺螺纹
②夹紧力均布—过渡套、液性塑料定心夹具、弹性薄膜卡盘、
修整过的三爪自定心卡盘、软爪
③辅助工艺凸边—提高刚度,减少夹紧变形
3)热处理——粗精之间进行—变形在精加工中修正
§4-3箱体类零件加工 一.概述
1.箱体类零件的功用和结构特点
功用:基础件——保持零部件正确的位置关系,协调运动 结构:复杂,壁薄、厚不均匀,内部腔形;
有许多精度要求高的轴承支承孔和平面,加工面多,加工难度大
2.箱体类零件的主要技术要求
支承孔:尺寸IT6〜7,形状精度为孔尺寸公差的一半,Ra1.6〜0.4;
同轴度φ0.01〜0.03,平行度0.03〜0.06,中心距±0.02〜0.08 装配、定位基面:平面度0.02〜0.1,Ra3.2〜0.8
平行度、垂直度300:(0.02〜0.1)
孔与面:平行度0.03〜0.1 3.箱体类零件的材料毛坯
材料:铸铁——易成形,切削性能好,价格低,吸振性和耐磨性好
焊接——单件小批生产,缩短生产周期 铸钢件——大负荷的箱体
铝镁合金或其它铝合金材料——特定条件
毛坯:单件小批——木模手工造型——精度低,余量大
大批量——金属模机器造型——精度高,余量小 铝合金箱体——压铸——精度很高,余量很小
二.箱体零件的平面加工方法
1.刨削
特点:IT6~10,Ra12.5~1.6。结构简单,方便,通用性好
切削速度低,有空行程,单刃加工,生产率低——单件小批生产
宽刃精刨代刮——速度低,余量小,变形小,Ra1.6~0.8,精度高,生产率高 11
2.铣削
特点:IT6~10,Ra12.5~0.8,生产率较高
方法:端铣——刀齿数多,精度高,粗糙度值小;刚性好,生产率高,应用多
周铣——通用性好,适用广—单件小批应用多
3.磨削
特点:速度高、进给量小、IT5~9,Ra1.6~0.2——半精加工和精加工 方法:周磨——发热小,排屑与冷却好,精度高,间断进给,生产率低
端磨——磨头刚性好,弯曲变形小,磨粒多,生产率高
冷却条件差,磨削精度较低—大批生产中精度不高零件加工
4.刮研
特点:未淬火件,精度5级以上,Ra0.1~1.6,可存润滑油
粗刮为1~2点/cm
2,半精刮为2~3点/ cm2
,精刮可达3~4点/ cm2
劳动强度大,生产率低;力小,变形小,精度表面质量高——单件小批
三.箱体类零件加工工艺分析 1.车床主轴箱的加工工艺
结构:复杂,箱壁薄,加工表面多(平面和孔系)
技术要求:支承孔、装配基面的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度
孔系之间、孔系与装配基面之间的相互位置精度
材料HT200,中批生产。
2.主轴箱的加工工艺分析
(1)精基准的选择
基准统一优先——保证互位置精度,减少夹具设计制造量,降低成本 基准重合——避免基准不重合误差,提高相互位置精度
12 定位方案:
1)三面定位——基准统一,基准重合,保证位置精度
定位准确可靠,夹具结构简单,工件装卸方便 —单件和中小批生产中应用广 影响定位面上的加工。
2)一面两孔定位——面基准重合—保证位置精度
基准统一——五个面上孔或平面
定位稳定可靠,夹紧方便,易于实现自动定位和自动夹紧 成批以上生产,用组合机床与自动线加工——应用多 两孔定位误差——影响位置精度
两方案各有优缺点——应根据实际生产条件合理确定
新工艺:底面开窗口—支架伸入箱体;装配时加密封垫片和盖板,用螺钉紧固
结构工艺性好:铸造——便于型芯的安放
加工——便于装调刀具、更换导套、测量孔径、观察加工和加切削液 夹具结构简单,刚性好,工件装卸方便,加工精度提高,生产率高
(2)粗基准的选择 考虑:①重要孔余量均匀
②旋转零件与箱内壁间隙足够 ③保持必要外形尺寸 ④定位夹紧可靠。
重要孔的毛坯——粗基准——保证主轴孔、支承孔余量均匀
保证各孔轴心线与箱体内壁相互位置
单件、中小批——划线找正法安装工件
大批量——专用夹具定位,工件安装迅速,生产率高
13 (3)主要表面加工方法的选择
平面——铣、刨,也可车。批量大——组合铣床,生产率高
平面精加工——单件小批—刮研,精铣或精刨
批量大——磨削,组合磨削
支承孔——扩-粗铰-精铰——小直径孔
粗镗-半精镗-精镗铰——大直径孔
孔IT7,Ra0.4——精密加工——精细镗、浮动镗、滚压、珩磨
(4)拟订工艺过程的原则
1)先面后孔——提供可靠精基准,加工余量均匀
钻孔可减少钻头偏;扩孔或铰孔防止崩刀;对刀调整方便
2)粗精加工——消除粗加工的切削力、夹紧力、切削热、内应力的影响
合理选用设备,提高生产率
3)合理安排热处理——铸造——人工时效—改善加工性能,消除内应力
高精度箱体——粗加工后再次人工时效——消除内应力
人工时效方法——加热保温,振动时效
(5)孔系的加工
最常用——镗模法:浮动联接,精度主要取决于镗模的精度
镗杆刚度提高,多刀切削;定位夹紧迅速,生产率高。 镗模精度高,制造周期长,成本高,用于成批及大量生产 单件小批生产,精度高,结构复杂的箱体孔系——也采用镗模法
孔精度IT7,Ra0.8〜1.6;孔距精度±0.05 同轴度和平行度,0.02〜0.03,0.04〜0.05,
坐标法:中小批生产——数控镗铣床、加工中心
—生产率高、精度高、适用广,产品试制期短,工序少,简化管理
找正法:精度不高,通用机床上借助辅助装置找正—单件小批生产
14 §4-4 圆柱齿轮加工
一.概述
1.圆柱齿轮的结构特点
功用——按一定速比传递运动和动力 结构——齿圈——直齿、斜齿、人字齿 轮体——盘类、套类、轴类、齿条等
2.圆柱齿轮的技术要求分析
(1)圆柱齿轮传动精度要求
1) 传递运动准确性——一转内转角误差小,保证运动准确
2) 传递运动平稳性——一齿内转角误差小,瞬时变化小,减少振动冲击噪声 3) 载荷分布均匀性——齿面接触良好,载荷分布均匀,以免齿面磨损 4)传动侧隙合理性——齿面间有间隙,贮存润滑油,补偿变形,以免卡死烧伤 国标GB10095-88《渐开线圆柱齿轮精度》:
1、2级——有待于发展,3~5级——高精度,6~8——中等精度,9~12——低精度 分为三个公差组:
Ⅰ公差组:Ft—切向综合误差,Ft—径向综合误差,Fp—齿距累积误差,
Fpk—K个齿距累积误差,Fr—齿圈径向跳动公差,FW—公法线长度变动公差
Ⅱ公差组:ft—一齿切向综合误差,ft—一齿径向综合误差,ff—齿形公差,
fpt——齿距极限偏差,fpb——基圆齿距极限偏差,ff——螺旋线波度公差
Ⅲ公差组:F—齿向公差,Fb—接触线公差,Fpx—轴向齿距的法向极限偏差。
齿轮副侧隙——齿厚偏差
用C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S表示 齿厚的上、下偏差分别用两种字母表示
15 (2)圆柱齿轮的齿坯精度要求
——基准孔(或轴)的直径公差,基准端面的端面跳动
3.齿轮的材料、毛坯及热处理 (1)齿轮的材料及热处理
一般精度齿轮——中碳钢、中碳合金钢(如
45、40Cr)—调质或表面淬火 低速重载齿轮——低碳合金钢(如20CrMnTi)—渗碳淬火、碳氮共渗 非传力齿轮——不淬火钢、铸铁、工程塑料等 (2)齿轮的毛坯
棒料—小尺寸、结构简单、强度低的齿轮
锻件—强度高、耐磨耐冲击的齿轮,批量小尺寸大—自由锻,批量大——模锻 铸件—铸钢件—结构复杂、尺寸大的齿轮
铸铁件——受力小无冲击的开式齿轮,可铸出轮齿
4.4.2 齿轮零件的齿形加工
成形法——铣齿、拉齿、成形磨齿
展成法——滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿
1.铣齿——齿形铣刀加工齿面
m≤8——盘状铣刀 m>8——指状铣刀 精度低,IT9,Ra6.3~3.2,生产率低
不需专用设备,铣刀简单,价格低——单件或修配生产、低精度齿轮
2.滚齿 ——相当于齿轮齿条的啮合
滚刀——蜗杆开槽和铲齿,具有切削刃和后角
旋转—齿条连续移动—分度圆沿节线作无滑动纯滚动
滚刀切削刃的包络线——形成渐开线齿形
工艺特点:通用性好—可加工模数和压力角相同的直齿轮、斜齿轮,蜗轮
精度7~8级,可达6级,Ra3.2~1.6。生产率高,应用广
16 质量:传递运动准确性——滚刀和齿轮的相对位置和相对运动发生变化
夹具、齿坯误差——齿轮偏心——径向误差 机床传动链误差——展成运动不准确——切向误差
传递运动平稳性——滚刀制造、安装误差——齿形误差
承受载荷均匀性——夹具导轨误差,滚刀进给与工件中心不平行——齿向误差
滚齿:传递运动准确性较高(切向误差较小)
传递运动平稳性较差(齿形误差较大) 承受载荷均匀性较好(齿向误差较小)
硬质合金滚刀——硬齿面半精滚或精滚,精度7级,生产率高 3.插齿——相当于一对圆柱齿轮相啮合
插齿刀——齿轮磨出前后角以形成切削刃,啮合运动包络线形成齿形
工艺特点:应用广——加工直齿轮、多联齿轮、内齿轮,扇形齿轮、齿条
精度7~8级,Ra1.6 往复运动,有空行程,刚度差,生产率较低 多用于中小模数齿轮的加工
质量:运动多,传动链复杂,切向误差大——传递运动准确性比滚齿低
插齿刀制造刃磨方便,精确,齿形误差小——传递运动平稳性比滚齿高 往复频繁,导轨磨损,刀具刚性差,齿向误差大——承受载荷均匀性比滚齿差 轮齿被切削的次数多,即包络线多——插齿齿面粗糙度Ra值较小
硬质合金插齿刀——加工淬硬齿轮,精度6~7级,Ra0.4~0.8,工艺简单,成本低 4.剃齿——相当于一对斜齿轮空间交叉啮合
剃齿刀——高精度斜齿轮,开槽形成切削刃
剃齿刀高速正反转,带工件自由对滚—相对滑移,剃下切屑
工艺特点:精度6~7级,Ra0.8~0.2,生产率高,机床结构简单,操作方便
刀具耐用度高,刀具昂贵,修磨难——成批大量生产未淬硬齿轮精加工
17 质量:无强制展成运动,——对传递运动准确性提高不多或无法提高
对传动平稳性和承载均匀性都有较大提高 齿面粗糙度值较小
剃前齿形加工——以滚齿为好
高性能高速钢刀具(含钴、钼成分高)——硬齿面精加工,精度7级,Ra0.8~1.6 5.珩齿——与剃齿相似
珩磨轮——磨料与环氧树脂等材料混合——浇铸或热压成斜齿轮
珩磨轮带齿轮高速正反转—相对滑动,磨粒切削——低速磨削、研磨和抛光
质量:对传递运动平稳性误差的修正能力较强
对传递运动准确性误差修正能力较差 对承受载荷均匀性误差有一定的修正能力 表面粗糙度Ra0.8~0.2,不烧伤,表面质量好
工艺特点:珩齿设备简单,成本低,生产率高——成批大量中淬火后齿形的精加工
精度6~7级
6.磨齿
工艺特点:高精度齿面加工,精度4~6级,最高3级,Ra0.8~0.2,可磨淬硬齿面
成本高,生产率低——硬齿面光整加工
展成法——常用。按砂轮形状,分为:
1)碟形砂轮磨齿——两片砂轮倾斜安装,构成齿条的齿面,精度3~5级,生产率低2) 锥形砂轮磨齿——砂轮修整成假想齿条的齿廓,精度5~6级,生产率较高 3) 蜗杆砂轮磨齿——砂轮蜗杆状,运动与滚齿相同,精度4~5级,生产率高
——大批量生产齿轮精加工
三.圆柱齿轮加工工艺分析 1.圆柱齿轮加工工艺过程
大致工艺路线:毛坯制造及热处理—齿坯加工—齿形粗加工—齿圈热处理
—精基准修正—齿形精加工—检验。
2.圆柱齿轮加工工艺过程分析
(1)定位基准的选择——尽量基准重合,基准统一
盘类齿轮——内孔和一端面定位——基准重合——专用心轴定位精度高——成批生产
尽量在一次安装中同时加工内孔和基准端面
批量小——不采用专用心轴,也可选外圆定位,找正
轴类齿轮——两顶尖孔定位;轴径和一端面定位 (2)齿坯加工
加工工艺——轮体结构、技术要求和生产类型 盘类齿轮的齿坯加工: 1)大批量——多刀车——拉——多刀车
①多刀半自动车床——粗车外圆、端面和内孔
②内孔定位、端面支承——拉花键孔或圆柱孔
③内孔在精密或可胀心轴定位,多刀半自动车床——精车外圆、端面
2)中小批——圆柱孔——粗车——精车
①卧式车床——粗车齿坯各部分
②一次安装精车内孔和基准端面,保证端面对内孔的圆跳动要求 ③内孔在心轴定位——精车外圆及端面
花键孔——粗车—拉—精车
①卧式车床——粗车齿坯外圆、端面和花键底孔 ②花键底孔定位,端面支承——拉花键孔 ③花键孔在心轴定位——精车外圆、端面
19 (3)齿形加工方案选择
8级以下:调质齿轮——滚齿或插齿
淬硬齿轮——滚(插)齿—齿端加工—热处理—修正内孔
热处理前的齿形加工精度应提高一级
6~7级:
①剃—珩方案:滚(插)齿—齿端加工—剃齿—表面淬火—修正基准—珩齿
生产率高、设备简单成本低——成批或大批大量
②磨齿方案:滚(插)齿—齿端加工—渗碳淬火—修正基准—磨齿
生产率低——单件小批或淬火后变形大的齿轮
硬滚、硬插、硬剃:滚齿—齿端加工—齿面热处理—修正基准—硬滚 5级以上:磨齿
(4)齿端加工——倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺 倒圆或倒尖——易于进入啮合
倒棱——去除齿端锐边,防止淬火后脆硬崩裂
(5)精基准的修正
花键孔——用推刀修正
圆柱形内孔——推孔——生产率高,用于孔末淬硬的齿轮
磨孔——生产率低,精度高
——适用于整体淬火齿轮或孔径较大齿厚较薄的齿轮 磨孔以分度圆定位
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