项目八-盘类零件加工

项目八轮盘类零件的工艺工装制订学习目标了解检验方法与检具会分析轮盘类零件会设计轮盘类零件加工用夹具会合理确定轮盘类零件的加工工艺会编制轮盘类零件的工艺文件会合理选用刀具、机床会根据工艺文件组织工艺实施任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装1．制订支承块零件的工艺规程任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装1、零件工艺性分析（1）零件材料：（2）零件组成表面：（3）零件结构分析：（4）主要技术条件：任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装2、零件工艺设计（1）毛坯选择按零件材料要求，可选？定毛坯形状尺寸：大孔？小孔？选择造型方法：查工艺手册定毛坯余量：画出毛坯——零件综合图：一般公差GB/T6414-CT123、设备、工装选择:机床？夹具？刀具？量具？4、填写工艺文件（2）基准及安装方案分析（3）零件表面加工方法（4）零件机加工艺路线任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装零件加工小结（1）零件安装：由于圆盘轴向尺寸较小，采用三爪卡盘直接装夹易使工件不平（定位不足），往往采用反爪安装，并保证与另一端面的平行度；其它表面加工（铣、钻），由于该零件属单件生产，故尽量选择通用夹具（如虎钳），平磨时采用磁力吸盘安装非常方便。（2）表面加工：粗、半精加工仍以车为主，其余表面按其形状选择适当方法：侧面、槽采用铣削，安装孔采用钻削，为保证这些表面在零件上的位置精度，加工前先平磨基准。（3）主要表面保证：互为基准磨削两端面，既可保证平行度，又能满足尺寸要求。任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装2．分析轮盘类零件工艺与工装设计要点1、功用盘类零件在机器中主要起支承、连接作用。2、结构特点盘类零件主要由端面、外圆、内孔等组成，一般零件直径大于零件的轴向尺寸。3、技术要求盘类零件往往对支承用端面有较高平面度及轴向尺寸精度及两端面平行度要求；对转接作用中的内孔等有与平面的垂直度要求，外圆、内孔间的同轴度要求等。任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装4、轮盘类零件的材料、毛坯及热处理常用45钢或40Cr合金钢要求较高的轮盘类零件，常用20Cr、20CrMnTi等低碳合金钢带轮、轴承压盖等轮盘类零件多用HT150~HT300等铸铁或Q235轮盘类零件的毛坯一般选择热轧或冷拔棒料轮盘类零件的热处理锻件要求正火或调质，铸件要求退火任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装5、轮盘类零件的加工工艺设计轮盘类零件主要表面的加工方法与套类零件类似定位基准和装夹方法（1）以外圆或端面为定位基准进行装夹（2）以内孔和端面为定位基准进行装夹（3）一次装夹中完成主要表面的加工任务一制订法兰盘零件的工艺规程，分析轮盘类零件的工艺工装轮盘类零件的加工工艺特点1）采用较大的切削用量2）工艺路线短，广泛使用普通设备和工艺装备3）基本回转面的加工属于一般加工，特殊形面的加工属于专门加工4）一次装夹中将内孔和基准端面同时加工任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题1．分析硬齿面齿轮零件的工艺1、工艺过程分析热处理：齿面高频淬火生产类型：小批生产精度等级：655KM材料：40Cr任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题序号工序内容定位基准设备与主要工装1毛坯锻造2正火3粗车各部分，留余量1.5～2mm外圆及端面卧式车床4精车各部分，内孔至φ84.8H7,总长留加工余量0.2mm，其余至尺寸外圆及端面卧式车床5检验6滚齿（齿厚留磨加工余量0.10～0.15mm）内孔及A面Y3180滚齿机7倒角内孔及A面倒角机8钳工去毛刺9齿部高频淬火：G5210插键槽内孔及A面插床11磨内孔至φ85H5分度圆和A面内圆磨床12靠磨大端A面内孔外圆磨床13平面磨B面至总长度尺寸A面平面磨床14磨齿内孔及A面Y7131磨齿机、磨齿心轴15总检入库任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题高精度齿轮加工的工艺特点（2）齿形精度要求高（1）定位基准的精度要求较高注意控制端面与内孔的垂直度2．齿轮零件的加工工艺问题齿轮的功用和结构特点1、齿轮的功用齿轮在机器和仪器中应用极为广泛，其功用是按一定的传动比传递运动和动力。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题2、齿轮的结构特点齿轮因其在机器中的功用不同而结构各异，但总是由齿圈和轮体组成。在齿圈上均布着直齿、斜齿等轮齿，而在轮体上有轮辐、轮毂、孔、键槽等。按齿圈上轮齿的分布形式，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等；按轮体的结构形式，齿轮可分为盘类、齿轮轴和齿条等（见图）。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿轮应用的不同场合任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题•齿轮的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。•单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；•双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力。噪声及使用寿命影响很大，因此，齿轮制造必须满足齿轮传动的使用要求。齿轮传动的精度要求(3)载荷均匀性：齿轮载荷由齿面承受，两齿轮啮合时，接触面积的大小对齿轮的使用寿命影响很大。所以齿轮载荷的均匀性，由接触精度来衡量。(2)工作平稳性：要求齿轮传动乎稳，无冲击；振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时，瞬时传动比的变化，即一齿转角精度。(1)传动的准确性：即主动轮转过一个角度时，从动轮应按给定的传动比转过相应的角度。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的限度，即为一转角精度。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题(4)齿侧间隙：一对相互啮合的齿轮，其非工作面必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是储存润滑油，使工作齿面形成油膜，减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的侧隙减小，防止卡死。应当根据齿轮副的工作条件，来确定合理的侧隙。以上四项要求，根据齿轮传动装置的用途和工作条件而有所不同。例如，滚齿机分度蜗杆副，读数仪表所用的齿轮副，对传动准确性要求高，工作平稳性也有一定要求，而对载荷的均匀性要求一般不严格。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题第Ⅰ公差组－反映运动精度，即运动的准确性；第Ⅱ公差组－反映工作平稳性精度；第Ⅲ公差组－反映接触精度，影响载荷分布的均匀性。GB10095-88将齿轮精度分为三个公差组：每个公差组有12个精度等级，1级最高，12级最低。精度标注示例：常用6～9级。且三个公差组可取不同等级。8－8－7－FLⅠⅡⅢ齿厚上偏差代号齿厚下偏差代号若3项精度相同，则记为：8－FL按表8-2查取精度等级任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿轮零件的材料、毛坯及热处理特点1．齿轮的材料及热处理齿轮的材料及热处理对齿轮的使用性能和寿命有很大的影响，选择时主要考虑齿轮的工作条件、结构尺寸、失效形式(如折断、磨损或点蚀等)，使其具有良好的力学性能。常用的齿轮材料及其热处理方法有：(1)中碳钢(如45钢)进行调质或表面淬火，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的一些不重要的齿轮。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题(2)合金调质钢(如40Cr)进行调质或表面淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用于中速、中载及精度要求较高的齿轮。(3)合金渗碳钢(如20Cr，20CrMnTi)进行渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达58HRC，且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击载荷的齿轮。(4)铸铁及其他非金属材料(如尼龙、夹布胶木等)。这些材料强度低、易加工，适用于一些轻载的齿轮。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题2．齿轮毛坯齿轮毛坯的选择取决于齿轮的材料、结构形式与尺寸、使用条件及生产批量等因素。常用的齿轮毛坯有：(1)下料件用于一些不重要，受力不大且尺寸较小，结构简单的齿轮。(2)锻件用于重要而受力较大的齿轮。(3)铸钢件用于直径大或结构形状复杂，不宜锻造的齿轮。(4)铸铁件用于受力小，无冲击的开式传动的齿轮。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿轮加工的工艺特点一、齿坯加工齿坯的外圈、端面及孔常作为齿形加工、测量和装配的基准。1、齿坯加工精度对齿轮孔的尺寸精度和形状精度；孔和端面的位置精度；齿坯外圆精度；任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题2、齿坯加工方案齿坯加工方案的选择主要与齿轮的轮体结构、技术要求和生产批量等因素有关。1）中小批生产中的齿坯加工对于圆柱孔齿坯，可采用粗车各部分—精加工内孔—精车各部分的路线：（1）在卧式车床上粗车齿轮各部分；（2）在一次安装中精车内孔和基准端面，以保证基准端面对内孔的跳动要求；（3）以内孔在心轴上定位，精车外圆、端面及其它部分。对于花键孔齿坯，采用粗车—拉—精车的加工方案。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题3）大批量生产中的齿坯加工无论花键孔或圆柱孔，均采用高生产率的机床（如拉床、多轴自动或多刀半自动车床等），其加工方案如下：（1）以外圆定位加工端面和孔（留拉削余量）；（2）以端面支承拉孔；（3）以孔在芯轴上定位，在多刀半自动车床上粗车外圆、端面和切槽；（4）不卸下芯轴，在另一台车床上续精车外圆、端面、切槽和倒角。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题1．对于8级及8级以下精度的不淬硬齿轮，可用铣齿、滚齿或插齿直接达到加工精度要求。2．对于8级及8级以下精度的淬硬齿轮，需在淬火前将精度提高一级，其加工方案可采用：滚（插）齿－齿端加工－齿面淬硬－修正内孔。3．对于6～7级精度的不淬硬齿轮，其齿轮加工方案：滚齿－剃齿。4．对于6～7级精度的淬硬齿轮，其齿形加工一般有两种方案：1）剃－珩磨方案：滚（插）齿－齿端加工－剃齿－齿面淬硬－修正内孔－珩齿。2）磨齿方案：滚（插）齿－齿端加工－齿面淬硬－修正内孔－磨齿。剃－珩方案生产率高，广泛用于7级精度齿轮的成批生产中。磨齿方案生产率低，一般用于6级精度以上的齿轮。5．对于5级及5级精度以上的齿轮，一般采用磨齿方案。6．对于大批量生产，用滚（插）齿－冷挤齿的加工方案，可稳定地获得7级精度齿轮。齿轮加工方案选择任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿轮加工工艺过程大致分为以下几个阶段:第一阶段：齿坯进入机械加工阶段任务：为加工齿形准备精基准，使齿的内孔与端面的精度基本达到要求，完成次要表面加工。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题第二阶段：齿形的加工对不需淬火的齿轮：为齿轮的最后加工阶段对需淬火的齿轮：为加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度的关键阶段。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题第三阶段：热处理阶段任务：修正齿轮经淬火后所引起齿形的变形，进一步提高齿形精度，降低表面粗糙度。第四阶段：齿形的精加工阶段目的：对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。任务：先对定位基准进行修整，再对齿形精加工。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题定位基准的确定1）轴类齿轮的齿形加工：选择顶尖孔定位。2）大模数轴类齿轮的齿形加工：多选齿轮轴颈和一端面定位。任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题3）盘套类齿轮的齿形加工：内孔和端面定位。（基准重合原则）外圆和端面定位。（齿坯内孔在通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置）任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题齿端加工倒圆、倒尖、倒棱、去毛刺等必须安排在齿轮淬火之前，滚（插）齿之后）任务二分析硬齿面齿轮零件的加工工艺，解决齿轮加工的工艺问题精基准修正1）外径定