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文檔簡介

6.1

軸類零件的加工

6.2

箱體零件的加工

6.3

套筒零件的加工

6.4

圓柱齒輪的加工6.1軸類零件的加工6.1.1概述1.軸類零件的功能和結構特點

軸類零件是機械零件中的關鍵零件之一,主要用以傳遞旋轉運動和扭矩,支撐傳動零件并承受載荷,而且是保證裝在軸上零件回轉精度的基礎。軸類零件是回轉體零件,一般來說其長度大于直徑。軸類零件的主要加工表面是內、外旋轉表面,次要表面有鍵槽、花鍵、螺紋和橫向孔等。軸類零件按結構形狀可分為光軸、階梯軸、空心軸和異型軸(如曲軸、凸輪軸、偏心軸等),按長徑比(l/d)又可分為剛性軸(l/d≤12)和撓性軸(l/d>12)。其中,以剛性光軸和階梯軸工藝性較好。2.軸類零件的技術要求(1)尺寸精度尺寸精度包括直徑尺寸精度和長度尺寸精度。精密軸頸為IT5級,重要軸頸為IT6~IT8級,一般軸頸為IT9級。軸向尺寸一般要求較低。(2)相互位置精度主要指裝配傳動件的軸頸相對于支承軸頸的同軸度及端面對軸心線的垂直度等。通常用徑向圓跳動來標注。普通精度軸的徑向圓跳動為0.01~0.03㎜,高精度的軸徑向圓跳動通常為0.005~0.01㎜。(3)幾何形狀精度幾何形狀精度主要指軸頸的圓度、圓柱度,一般應符合包容原則(即形狀誤差包容在直徑公差范圍內)。(4)表面粗糙度軸類零件的表面粗糙度和尺寸精度應與表面工作要求相適應。通常支承軸頸的表面粗糙度值Ra為3.2~0.4μm,配合軸頸的表面粗糙度值Ra為0.8~0.1μm。3.軸類零件的材料與熱處理

軸類零件應根據不同的工作情況,選擇不同的材料和熱處理規(guī)范。一般軸類零件常用中碳鋼,如45鋼,經正火、調質及部分表面淬火等熱處理,得到所要求的強度、韌性和硬度。對中等精度而轉速較高的軸類零件,一般選用合金鋼(如40Cr等),經過調質和表面淬火處理,使其具有較高的綜合力學性能。對在高轉速、重載荷等條件下工作的軸類零件,可選用20CrMnTi、20Cr等低碳合金鋼,經滲碳淬火處理后,具有很高的表面硬度,心部則獲得較高的強度和韌性。對高精度和高轉速的軸,可選用38CrMoAl鋼,其熱處理變形較小,經調質和表面滲氮處理,達到很高的心部強度和表面硬度,從而獲得優(yōu)良的耐磨性和耐疲勞性。

軸類零件的毛坯常采用棒料、鍛件和鑄件等毛坯形式。一般光軸或外圓直徑相差不大的階梯軸采用棒料,對外圓直徑相差較大或較重要的軸常采用鍛件;對某些大型的或結構復雜的軸(如曲軸)可采用鑄件。4.軸類零件的毛坯6.1.2車床主軸的加工工藝圖6-1CA6140車床主軸簡圖①主軸支軸承頸的技術要求。

主軸的支軸承頸是主軸的裝配基準,它的制造精度直接影響主軸的回轉精度,主軸上各重要表面均以支軸承頸為設計基準,有嚴格的位置要求。支承軸頸為了使軸承內圈能漲大以便調整軸承間隙,故采用錐面結構。軸承內圈是薄壁零件,裝配時軸頸上的形狀誤差會反映到內圈的滾道上,影響主軸回轉精度,故必須涂色檢查接觸面積,嚴格控制軸頸形狀誤差。1.車床主軸技術條件的分析

②主軸工作表面的技術要求車床主軸錐孔是用來安裝頂尖或刀具錐柄的,前端圓錐面和端面是安裝卡盤或花盤的。這些安裝夾具或刀具的定心表面均是主軸的工作表面。對于它們的要求有:內外錐面的尺寸精度、形狀精度、表面粗糙度和接觸精度;定心表面相對于支承軸頸A-B軸心線的同軸度;定位端面D相對于支承軸頸A-B軸心線的端面跳動等。它們的誤差會造成夾具或刀具的安裝誤差,從而影響工件的加工精度。圖6-2表示不同情況下安裝誤差的影響。1.車床主軸技術條件的分析圖6-2安裝誤差對加工精度的影響(a)卡盤安裝偏心(b)莫氏錐孔和支承軸頸不同軸(c)定心表面傾斜于回轉中心線O—O定位面軸心線O1—O1

實際回轉中心線1.車床主軸技術條件的分析③空套齒輪軸頸的技術要求空套齒輪軸頸是主軸與齒輪孔相配合的表面,它對支軸承頸應有一定的同軸度要求,否則會引起主軸傳動齒輪嚙合不良。當主軸轉速很高時,還會產生震動和噪聲,使工件外圓產生振紋,尤其在精車時,這種影響更為明顯。

空套齒輪軸頸對支承軸頸A-B的徑向跳動允差為0.015mm。

④螺紋的技術要求主軸上的螺紋一般用來固定零件或調整軸承間隙。螺紋的精度要求是限制壓緊螺母端面跳動量所必須的。如果壓緊螺母端面跳動量過大,在壓緊滾動軸承的過程中,會造成軸承內環(huán)軸心線的傾斜,引起主軸的徑向跳動(在一定條件下,甚至會使主軸產生彎曲變形),不但影響加工精度,而且影響到軸承的使用壽命。因此主軸螺紋的精度一般為6h;其軸心線與支承軸頸軸心線A-B的同軸度允差為f0.025mm。1.車床主軸技術條件的分析⑤主軸各表面的表面質量要求所有機床主軸的支承軸頸表面、工作表面及其它配合表面都受到不同程度的摩擦作用。在滑動軸承配合中,軸頸與軸瓦發(fā)生摩擦,要求軸頸表面有較高的耐磨性。在采用滾動軸承時摩擦轉移給軸承環(huán)和滾動體,軸頸可以不要求很高的耐磨性,但仍要求適當地提高其硬度,以改善它的裝配工藝性和裝配精度。定心表面(內外錐面、圓柱面、法蘭圓錐等)因相配件(頂尖、卡盤等)需經常拆卸,表面容易產生碰傷和拉毛,影響接觸精度,所以也必須有一定的耐磨性。當表面硬度HRC45以上時,拉毛現象可大大改善。主軸表面的粗糙度Ra值在0.8~0.2mm之間。2.車床主軸的機械加工工藝過程CA6140車床主軸成批生產的工藝過程如表6-1所示。表6-1CA6140主軸加工工藝過程序號工序名稱工序簡圖設備1備料2模鍛3熱處理正火4銑端面鉆中心孔中心孔機床5粗車外圓臥式車床6熱處理調質220~240HBS7車大端各外圓

臥式車床2.車床主軸的機械加工工藝過程8仿形車小端各部

仿形多刀半自動車床CE71209鉆Ф48深孔

深孔鉆床10車小端內錐孔(配1:20錐堵)

臥式車床C620B(續(xù)表)序號工序名稱工序簡圖設備2.車床主軸的機械加工工藝過程序號工序名稱工序簡圖設備11車大端錐孔(配6號莫氏錐堵),車外短錐及端面用涂色法檢查莫氏6號錐孔,接觸率≥30%臥式車床C620B12鉆大端端面各孔

鉆床Z5513熱處理局部高頻淬火(短錐C,Ф90g5軸頸及莫氏6號錐孔)(續(xù)表)2.車床主軸的機械加工工藝過程14精車各外圓并切槽(兩端錐堵定心)

數控車床CSK613615粗磨外圓

外圓磨床序號工序名稱工序簡圖設備(續(xù)表)序號工序名稱工序簡圖設備16粗磨莫氏6號內錐孔(重配莫氏6號錐堵)

用涂色法檢查莫氏6號錐孔,接觸率≥40%內圓磨床M212017粗銑和精銑花鍵

半自動花鍵軸銑床2.車床主軸的機械加工工藝過程(續(xù)表)2.車床主軸的機械加工工藝過程序號工序名稱工序簡圖設備18銑鍵槽

銑床X2519車大端內側面,車三處螺紋(配螺母)

臥式車床CA6140(續(xù)表)2.車床主軸的機械加工工藝過程序號工序名稱工序簡圖設備20

精磨各外圓及E、F兩端面

外圓磨床21粗磨兩處1:12外錐面

專用組合磨床(續(xù)表)序號工序名稱工序簡圖設備22精磨兩處1:12外錐面和D端面及短錐面等

專用組合磨床23精磨莫氏6號內錐孔(卸錐堵)專用主軸錐孔磨床24鉗工4-Φ23鉆孔處銳邊倒角25檢驗按圖紙技術要求或檢驗卡檢驗2.車床主軸的機械加工工藝過程(續(xù)表)3.車床主軸加工工藝過程分析⑴主軸毛坯的制造方法

毛坯的制造方法根據使用要求和生產類型而定。毛坯形式有棒料和鍛件兩種。前者適于單件小批生產,尤其適用于光滑軸和外圓直徑相差不大的階梯軸,對于直徑較大的階梯軸則往往采用鍛件。鍛件還可獲得較高的抗拉、抗彎和抗扭強度。單件小批生產一般采用自由鍛,批量生產則采用模鍛件,大批量生產時若采用帶有貫穿孔的無縫鋼管毛坯,能大大節(jié)省材料和機械加工量。⑵主軸的材料和熱處理主軸常用材料及熱處理見表6-2。3.車床主軸加工工藝過程分析主軸種類材料預備性熱處理方法最終熱處理方法表面硬度車床、銑床主軸45鋼正火或調質局部淬火后回火45-52HRC外圓磨床砂輪軸65Mn調質高頻淬火后回火50-58HRC專用車床主軸40Cr調質局部淬火后回火52-56HRC齒輪磨床主軸20CrMnTi正火滲碳淬火58-63HRC臥式鏜床主軸精密外圓磨床砂輪軸38CrMoAlA調質消除內應力處理滲氮65HRC以上表6-2主軸材料及熱處理45鋼是普通機床主軸的常用材料,淬透性比合金鋼差,淬火后變形較大,加工后尺寸穩(wěn)定性也較差,要求較高的主軸則采用合金鋼材料為宜。3.車床主軸加工工藝過程分析

選則合適的材料并在整個加工過程中安排足夠和合理的熱處理工序,對于保證主軸的力學性能、精度要求和改善其切削加工性能非常重要。車床主軸的熱處理主要包括:①毛坯熱處理車床主軸的毛坯熱處理一般采用正火,其目的是消除鍛造應力,細化晶粒,并使金屬組織均勻,以利于切削加工。②預備熱處理在粗加工之后半精加工之前,安排調質處理,目的是獲得均勻細密的回火索氏體組織,提高其綜合力學性能,同時,細密的索氏體金相組織有利于零件精加工后獲得光潔的表面。③最終熱處理主軸的某些重要表面(如f90g5軸頸、錐孔及外錐等)需經高頻淬火。最終熱處理一般安排在半精加工之后,精加工之前,局部淬火產生的變形在最終精加工時得以糾正。

精密要求高的主軸,在淬火回火后還要進行定性處理。定性處理的目的是消除加工的內應力,提高主軸的尺寸穩(wěn)定性,使它能長期保持精度。定性處理是在精加工之后進行的,如低溫人工時效或水冷處理。⑵主軸的材料和熱處理3.車床主軸加工工藝過程分析主軸加工過程中的各加工工序和熱處理工序均會不同程度地產生加工誤差和應力。為了保證加工質量,穩(wěn)定加工精度,CA6140車床主軸加工基本上劃分為下列三個階段。①粗加工階段

Ⅰ毛坯處理:毛坯備料、鍛造和正火(工序1~3)。

Ⅱ粗加工:鋸去多余部分,銑端面、鉆中心孔和荒車外圓等(工序4、5)這一階段的主要目的是:用大的切削用量切除大部分余量,把毛坯加工到接近工件的最終形狀和尺寸,只留下少量的加工余量。通過這階段還可以及時發(fā)現鍛件裂紋等缺陷,采取相應措施。⑶加工階段的劃分3.車床主軸加工工藝過程分析②半精加工階段

Ⅰ半精加工前熱處理:對于45鋼一般采用調質處理,達到220~240HBS(工序6)。

Ⅱ半精加工:車工藝錐面(定位錐孔)、半精車外圓端面和鉆深孔等(工序7~12)。這個階段的主要目的是:為精加工作好準備,尤其為精加工作好基面準備。對于一些要求不高的表面,如大端端面各孔,在這個階段加工到圖樣規(guī)定的要求。③精加工階段

Ⅰ精加工前熱處理:局部高頻淬火(工序13)。

Ⅱ精加工前各種加工:粗磨定位錐面、粗磨外圓、銑鍵槽和花鍵槽,以及車螺紋等(工序14~19)。

Ⅲ精加工:精磨外圓和兩處1:12外錐面及莫氏6號內錐孔,從而保證主軸最重要表面的精度(工序20~23)。這一階段的目的是:把各表面都加工到圖樣規(guī)定的要求。3.車床主軸加工工藝過程分析⑷工序順序的安排由表6-1可見,主軸的工藝路線安排大體如下:車端面鉆中心孔粗車調質半精車表面淬火粗、精磨外圓粗、精磨圓錐面磨錐孔正火毛坯制造在安排工序順序時,還應注意下面幾點。

①外圓加工順序安排要照顧主軸本身的剛度,應先加工大直徑后加工小直徑,以免一開始就降低主軸鋼度。

②深孔加工是粗加工工序,要切除大量金屬,加工過程中會引起主軸變形,所以最好在粗車外圓之后就把深孔加工出來。

③花鍵和鍵槽加工應安排在精車之后,粗磨之前。

④因主軸的螺紋對支承軸頸有一定的同軸度要求,故放在淬火之后的精加工階段進行,以免受半精加工所產生的應力以及熱處理變形的影響。

⑤主軸系加工要求很高的零件,需安排多次檢驗工序。3.車床主軸加工工藝過程分析3.車床主軸加工工藝過程分析⑸定位基準的選擇

以兩頂尖孔作為軸類零件的定位基準,既符合基準重合原則,又能使基準統(tǒng)一。所以,只要有可能,就盡量采用頂尖孔作為定位基準。表6-1所列工序中的粗車、半精車、精車、粗磨、精磨各外圓表面和端面、銑花鍵和車螺紋等工序,都是以頂尖孔作為定位基準的。

深孔加工后,因頂尖孔所處的實體材料已不復存在,所以采用帶頂尖孔的錐堵作為定位基準。4.主軸加工中的幾個工藝問題⑴錐堵和錐堵心軸的使用對于空心的軸類零件,當通孔加工后,原來的定位基準——頂尖孔已被破壞,此后必須重新建立定位基準。對于通孔直徑較小的軸,可直接在孔口倒出寬度不大于2mm的60度錐面,代替中心孔。而當通孔直徑較大時,則不宜用倒角錐面代替,一般都采用錐堵或錐堵心軸的頂尖孔做為定位基準。

當主軸錐孔的錐度較小時(如車床主軸的錐孔為1:20和莫氏6號)就常用錐堵,如圖6-4所示。

當錐度較大時(如X62臥式銑床的主軸錐孔是7:24),可用帶錐堵的拉桿心軸,如圖6-5所示。圖6-4錐堵圖6-5帶有錐堵的拉桿心軸4.主軸加工中的幾個工藝問題使用錐堵或錐堵心軸時應注意以下問題。

①一般不宜中途更換或拆裝,以免增加安裝誤差。

②錐堵心軸要求兩個錐面應同軸,否則擰緊螺母后會使工件變形。圖6-5所示的錐堵心軸結構比較合理,其右端錐堵與拉桿心軸為一體,其錐面與頂尖孔的同軸度較好,而左端有球面墊圈,擰緊螺母時,能保證左端錐堵與孔配合良好,使錐堵的錐面和工件的錐孔以及拉桿心軸上的頂尖孔有較好的同軸度。4.主軸加工中的幾個工藝問題4.主軸加工中的幾個工藝問題常用的頂尖孔修磨方法有以下幾種。①用鑄鐵頂尖研磨。

②用油石或橡膠砂輪夾在車床的卡盤上,用裝在刀架上的金剛鉆將它的前端修整成頂尖形狀(60o圓錐體),接著將工件定在油石或橡膠砂輪頂尖和車床后頂尖之間(圖6-6),并加少量潤滑油(柴油),然后開動車床使油石或橡膠砂輪轉動,進行研磨。研磨時用手把持工件并連續(xù)而緩慢地轉動。這種研磨中心孔方法效率高,質量好,也簡便易行。③用硬質合金頂尖刮研。⑵頂尖孔的修磨圖6-6用油石研磨頂尖孔1-油石頂尖2-工件3-后頂尖圖6-7六棱硬質合金頂尖4.主軸加工中的幾個工藝問題⑶外圓表面的車削加工主軸各外圓表面的車削通常分為粗車、半精車、精車三個步驟。粗車的目的是切除大部分余量;半精車是修整預備熱處理后的變形;精車則進一步使主軸在磨削加工前各表面具有一定的同軸度和合理的磨削余量。因此提高生產率是車削加工的主要問題。在不同的生產條件下一般采用的機械設備是:單件小批生產采用普通臥式車床;成批生產多用帶有液壓仿形刀架的車床或液壓仿形車床;大批大量生產則采用液壓仿形車床或多刀半自動車床。4.主軸加工中的幾個工藝問題⑷主軸深孔的加工深孔加工比一般孔加工要困難和復雜,原因是:①刀具細而長,剛性差,鉆頭容易引偏,使被加工孔的軸心線歪斜;②排屑困難;③冷卻困難,鉆頭散熱條件差,容易喪失切削能力。生產實際中一般采取下列措施來改善深孔加工的不利因素:

①用工件旋轉、刀具進給的加工方法,使鉆頭有自定中心的能力;

②采用特殊結構的刀具——深孔鉆,以增加其導向的穩(wěn)定性和適應深孔加工的條件;

③在工件上預加工出一段精確的導向孔,保證鉆頭從一開始就不引偏;

④采用壓力輸送的切削潤滑液并利用在壓力下的冷卻潤滑液排出切屑。4.主軸加工中的幾個工藝問題

磨削主軸前端錐孔,一般以支承軸頸作為定位基準,有以下三種安裝方式。

①將前支承軸頸安裝在中心架上,后軸頸夾在磨床床頭的卡盤內,磨削前嚴格校正兩支承軸頸,前端可調整中心架,后端在卡爪和軸頸之間墊薄紙來調整。

②將前后支承軸頸分別安裝在兩個中心架上,用千分表校正好中心架位置。

③成批生產時大多采用專用夾具加工,⑸主軸錐孔加工

主軸前端錐孔和主軸支承軸頸及前端短錐的同軸度要求高,因此磨削主軸的前端錐孔,常常成為機床主軸加工的關鍵工序。4.主軸加工中的幾個工藝問題⑹主軸各外圓表面的精加工和光整加工主軸的精加工都是用磨削的方法,安排在最終熱處理工序之后進行,用以糾正在熱處理中產生的變形,最后達到所需的精度和表面粗糙度。磨削加工一般能達到的經濟精度和經濟表面粗糙度為IT16和Ra0.8~0.2μm。對于一般精度的車床主軸,磨削是最后的加工工序。而對于精密的主軸還需要進行光整加工。

光整加工用于精密主軸的尺寸公差等級IT5以上或表面粗糙度低于Rɑ0.1μm的加工表面,其特點是:

①加工余量都很小,一般不超過0.2mm。

②采用很小的切削用量和單位切削壓力,變形小,可獲得很細的表面粗糙度。

③對上道工序的表面粗糙度要求高。一般都要求低于Rɑ0.2μm,表面不得有較深的加工痕跡。

④除鏡面磨削外,其他光整加工方法都是“浮動的”,即依靠被加工表面本身自定中心。表6-3外圓表面的各種光整加工方法的比較光整加工方法工作原理特點鏡面磨削

加工方式與一般磨削相同,但需要用特別軟的砂輪,較低的磨削用量,極小的切削深(1~2μm),仔細過濾的冷卻潤滑液。修正砂輪時用極慢的工作臺進給速度。1)粗糙度可達Ra0.012~0.006適用范圍廣2)能夠部分的修正商道工序留下來的形狀和位置誤差3)生產效率高,可配備自動測量儀4)對機床設備的精度要求的精度很高研磨

研磨套在一定的壓力下與工件做復雜的想對運動,工件緩慢轉動,帶動磨粒起切削作用。同時研磨劑還能與金屬表面層起化學作用,加速切削作用。研磨余量為0.01~0.02mm。表面粗糙度可達Ra0.025~0.006適用范圍廣能部分糾正形狀誤差,不能糾正位置誤差方法簡單可靠,對設備要求低生產率很低,工人勞動強度大,正為其他方法所取代,但仍用得相當廣泛超精加工

工件作低速轉動和軸向進給(或工件不進給,磨頭進給),磨頭帶動磨條以一定的頻率(每分鐘幾十次到上千次)沿工件的軸向振動,磨粒在工件表面上形成復雜軌跡。磨條采用硬度很軟的細粒度油石。冷卻潤滑液用煤油。1)表面粗糙度可達Ra0.025~0.012適用范圍廣2)不能糾正上道工序留下來的形狀誤差和位置誤差3)設備要求簡單,可在普通車床上進行4)加工效果受石油質量的影響很大雙輪珩磨

珩磨輪相對工作軸心線傾斜27°~30°,并以一定的壓力從相對的方向壓在工件表面上。工件(或珩磨輪)沿工件軸向作往復運動。在工件轉動時,因摩擦力帶動珩磨輪旋轉,并產生相對滑動,起微量的切削作用。冷卻潤滑液為煤油或油酸。1)表面粗糙度可達Ra0.025~0.012不適用于帶肩軸類零件和錐形表面;2)不能糾正上道工序留下來的形狀誤差和位置誤差3)備要求低,可用舊機床改裝4)工藝可靠,表面質量穩(wěn)定5)珩磨輪一般采用細粒度磨料自制使用壽命長6)生產效率比上述三種都高4.主軸加工中的幾個工藝問題⑺軸類零件的檢驗①表面粗糙度和硬度的檢驗硬度是在熱處理之后用硬度計抽檢。表面粗糙度一般用樣塊比較法檢驗,對于精密零件可采用干涉顯微鏡進行測量。②精度檢驗Ⅰ形狀精度檢驗Ⅱ尺寸精確檢驗Ⅲ位置精度檢驗圖6-9主軸位置精度檢驗示意圖1-擋鐵2-鋼球3、4-V形架5-檢驗心棒6.2箱體零件的加工6.2.1概述1.箱體零件的功用和結構特點箱體是機器的基礎零件,它將機器和部件中的軸、齒輪等有關零件連接成一個整體,并保持正確的相互位置,以傳遞轉矩或改變轉速來完成規(guī)定的運動。因此箱體的加工質量直接影響機器的工作精度、使用性能和壽命。

箱體類零件結構復雜,壁薄且不均勻,加工部位多,加工難度大。據統(tǒng)計,一般中型機床制造廠花在箱體零件的機械加工勞動量約占整個產品加工量的15%~20%。圖6-10車床主軸箱簡圖2.箱體類零件的主要技術要求箱體類零件中以機床主軸箱的精度要求最高,現以某車床主軸箱為例,可歸納以下五項精度要求。⑴孔徑精度⑵孔與孔的位置精度⑶孔和平面的位置精度⑷主要平面的精度⑸表面粗糙度3.箱體的材料及毛坯

箱體材料一般選用HT200~HT400的各種牌號的灰鑄鐵,最常用的為HT200,這是因為灰鑄鐵不僅成本低,而且具有較高的耐磨性、可鑄性、可切削性和阻尼特性。

毛坯的加工余量與生產批量、毛坯尺寸、結構、精度和鑄造方法等因素有關,有關數據可查有關資料及數據具體情況決定。

毛坯鑄造時,應防止砂眼和氣孔的產生。為了減少毛坯制造時產生殘余應力,應使箱體壁厚盡量均勻,箱體鑄造后應安排退火或時效處理工序。4.箱體零件的結構工藝性箱體零件的結構工藝性對實現機械加工優(yōu)質、高產、低成本具有重要意義。箱體的基本孔可分為通孔、階梯孔、盲孔、交叉孔等幾類。通孔工藝性最好,通孔內又以孔長L與孔徑D之比L/D≤1~1.5的短圓柱孔工藝性為最好;L/D>5的孔,稱為深孔,若深孔精度要求較高、表面粗糙度值較小時,加工就很困難。階梯孔的工藝性與“孔徑比”有關。孔徑相差越小則工藝性越好;孔徑相差越大,且其中最小的孔徑又很小,則工藝性越差4.箱體零件的結構工藝性

相貫通的交叉孔的工藝性也較差,如圖6-11a所示孔與

孔貫通相交,在加工主軸孔時,刀具走到貫通部分時,由于刀具徑向受力不均,孔的軸線就會偏移。為此可采取圖6-11b所示,70孔不鑄通,加工

主孔后再加工70孔即可。(a)(b)圖6-11交叉孔的工藝性盲孔的工藝性最差,因為在精鉸或精鏜盲孔時,刀具送進難以控制,加工情況不便于觀察。此外,盲孔的內端面的加工也特別困難,故應盡量避免。同一軸線上孔徑大小向一個方向遞減,便于鏜孔時鏜桿從一端伸入,逐個加工或同時加工同軸線上幾個孔,以保證較高的同軸度和生產率。單件小批生產時一般采用這種分布形式(圖6-12a)。同孔徑大小從兩邊向中間遞減,加工時便于組合機床以兩邊同時加工,鏜桿剛度好,適合大批大量生產(圖6-12b)。4.箱體零件的結構工藝性(a)(b)(c)圖6-12同軸孔徑的排列方式

同軸線上的孔的直徑的分布形式,應盡量避免中間壁上的孔徑大于外壁的孔徑。因為加工這種孔時,要將刀桿伸進箱體后裝刀和對刀,結構工藝性差(圖6-12c)。4.箱體零件的結構工藝性

為便于加工、裝配和檢驗,箱體的裝配基面尺寸應盡量大,形狀應盡量簡單。箱體外壁上的凸臺應盡可能在一個平面上,以便可以在一次走刀中加工出來,而無須調整刀具的位置,使加工簡單方便。箱體上的緊固孔和螺孔的尺寸規(guī)格應盡量一致,以減少刀具數量和換刀次數。注意:6.2.2箱體平面及孔系的加工方法1.箱體的平面加工

箱體平面加工的常用方法有刨、銑和磨三種。刨削和銑削常用作平面的粗加工和半精加工,而磨削則用作平面的精加工。

刨削加工的特點是:刀具結構簡單,機床調整方便,通用性好。在龍門刨床上可以利用幾個刀架,在工件的一次安裝中完成幾個表面的加工,能比較經濟地保證這些表面間的相互位置精度要求。精刨還可以代替刮研來精加工箱體平面。精刨時采用寬直刃精刨刀,在經過檢修和調整的刨床上,以較低的切削速度(一般為4~12m/min),在工件表面上切去一層很薄的金屬(0.007~0.1mm)。精刨后的表面粗糙度Ra值可達0.63~2.5μm,平面度可達0.002mm/m。因為寬刃精刨的進給量很大(5~25mm/雙行程),生產率極高。

銑削生產率高于刨削,在中批以上生產中多用銑削加工平面。當加工尺寸較大的箱體平面時,常在多軸龍門銑床上,用幾把銑刀同時加工各有關平面,以保證平面間的相互位置精度并提高生產率。1.箱體的平面加工圖6-13組合磨削平面磨削的加工質量比刨和銑都高,而且還可以加工淬硬零件。磨削平面的粗糙度Ra可達0.32~1.25μm。生產批量較大時,箱體的平面常用磨削來精加工。為了提高生產率和保證平面間的相互位置精度,生產實際中還經常采用組合磨削(見圖6-13)來精加工平面。2.箱體孔系的加工方法平行孔系的加工找正法Ⅰ劃線找正法Ⅱ心軸和塊軌找正法Ⅲ樣板找正法坐標法Ⅰ利用百分表與塊規(guī)測量裝置Ⅱ加裝精密測量裝置鏜模法(1)

(a)(b)圖6-14用心軸和塊規(guī)找正(a)第一工位(b)第二工位1—心軸2—鏜床主軸3—塊規(guī)4—塞尺5—鏜床工作臺圖6-15樣板找正法1-樣板2-千分表圖6-16在普通鏜床上用坐標法加工孔系1—百分表2—塊規(guī)圖6-17鏜桿浮動聯接頭2.箱體孔系的加工方法同軸孔系的加工①利用已加工孔作支承導向②利用鏜床后立柱上的導向套支承導向③采用調頭鏜(2)圖6-18利用已加工孔作支承導向(a)(b)圖6-19調頭鏜對工件的校正2.箱體孔系的加工方法(3)交叉孔系的加工成批生產鏜模法單件小批生產找正法(a)(b)圖6-20找正法加工交叉孔系6.2.3箱體機械加工工藝過程分析1.箱體零件機械加工工藝過程

箱體零件的結構復雜,加工表面多,但主要加工表面是平面和孔。通常平面的加工精度相對來說較易保證,而精度要求較高的支承孔以及孔與孔之間、孔與平面之間的相互位置精度則較難保證,往往是箱體加工的關鍵。所以在制定箱體加工工藝過程時,應重點考慮如保證孔的自身精度及孔與孔、平面之間的相互位置精度,尤其要注意重要孔與重要的基準平面(常作為裝配基面、定位基準、工序基準)之間的關系。當然,所制定的工藝過程還應適合箱體生產批量和工廠具備的條件。表6-4為某車床主軸箱(圖6-10)的大批生產工藝過程。序號工序內容定位基準序號工序內容定位基準1鑄造

10精镋各縱向孔頂面A及兩工藝孔2時效

11精镋主軸孔Ⅰ頂面A及兩工藝孔3油漆

12加工橫向孔及各面上的次要孔

4銑頂面AⅠ孔與Ⅱ孔13磨B、C導軌面及前面D頂面A及兩工藝孔5鉆、擴、鉸2-?8H7工藝孔頂面積A及外形14將2-?8H7及4-?7.8mm均擴鉆至?8.5mm,攻6-M10

6銑兩端面E、F及前面D頂面A及兩個工藝孔7銑導軌面B、C頂面A及兩個工藝孔15清洗、去毛刺、倒角

8磨頂面A導軌面B、C16檢驗

9粗鏜各縱向孔頂面A及兩個工藝孔

表6-4某主軸箱大批生產工藝過程1.箱體零件機械加工工藝過程2.箱體類零件機械加工工藝過程分析⑴擬定箱體類零件機械加工工藝過程的基本原則①先面后孔的加工順序②加工階段粗、精分開③工序間安排時效處理④選擇箱體上的重要基準孔作粗基準2.箱體類零件機械加工工藝過程分析⑵箱體零件加工的具體工藝問題①粗基準的選擇

雖然箱體類零件一般都采用重要孔為粗基準,隨著生產類型不同,實現以主軸孔為粗基準的工件裝夾方式是不同的。

中小批生產時,由于毛坯精度較低,一般采用劃線裝夾,加工箱體平面時,按線找正裝夾工件即可。

大批大量生產時,毛坯精度較高,可采用圖6-21所示的夾具裝夾。圖6-21以主軸孔為粗基準銑頂面的夾具1、3、5-初定位支承2-輔助支承4-支架6-擋銷7-短軸8-活動支柱9-開關10-可調支承11-夾緊塊2.箱體類零件機械加工工藝過程分析⑵箱體零件加工的具體工藝問題②精基準的選擇

箱體加工精基準的選擇與生產批量大小有關。

單件小批生產用裝配基準作定位基準。圖6-10車床主軸箱單件小批加工孔系時,選擇箱體底面導軌B、C面作為定位基準。

大批量生產是采用一面兩孔作定位基準。大批量生產的主軸箱常以頂面和兩定位銷孔為精基準,如圖6-23所示。圖6-22吊架式鏜模夾具圖6-23一面兩孔定位的鏜模2.箱體類零件機械加工工藝過程分析⑵箱體零件加工的具體工藝問題③所用設備因批量不同而異

單件小批生產一般都在通用機床上加工,各工序原則上靠工人技術熟練程度和機床工作精度來保證。除個別必須用專用夾具才能保證質量的工序(如孔系加工)外,一般很少采用專用夾具。而大批量箱體的加工則廣泛采用組合加工機床、專用鏜床等。專用夾具也用得很多,這就大大地提高了生產率。6.2.4箱體零件的數控加工

箱體零件大量生產時,多采用由組合機床與輸送裝置組成的自動線進行加工,我國目前在汽車、拖拉機、柴油機等行業(yè)中,較廣泛地采用了自動線加工工藝。

現代機械制造業(yè)中,多品種、小批量的生產已逐步占據主導地位。像機床制造行業(yè),為了適應市場需要,品種與規(guī)格需經常變化。顯然,品種與規(guī)格的變化必然導致箱體零件結構與尺寸的改變,這樣就不能采用高效率的自動線加工工藝。但如果采用普通機床加工,則占用設備多,生產周期長,生產效率低,生產成本高。為了解決這一矛盾,現代機械制造企業(yè)大多利用功率大、功能多的精密“加工中心”機床組織生產。圖6-24加工中心外形示意圖(a)立式加工中心(b)臥式加工中心

所謂“加工中心”,就是帶有自動換刀裝置的數控鏜銑床。圖6-24是立式與臥式加工中心外形示意圖。6.3套筒零件加工6.3.1概述1.套筒類零件的功用與結構特點

機器中套筒零件的應用非常廣泛,常見的套筒零件有液壓系統(tǒng)中的液壓缸、內燃機上的氣缸套、支承回轉軸的各種形式的滑動軸承、夾具中的導向套等,如圖6-25所示。套筒類零件一般功用為支承和導向。圖6-25常見的套筒零件(a)、(b)滑動軸承(c)鉆套(d)軸承襯套(e)氣缸套(f)液壓缸2.套筒類零件的技術要求(1)內孔的技術要求。內孔是套筒零件起支承和導向作用最主要的表面,通常與運動著的軸、刀具或活塞相配合。(2)外圓的技術要求。外圓表面一般起支承作用,通常以過渡或過盈配合與箱體或機架上的孔相配合。(3)各主要表面間的相互位置精度

①內外圓之間的同軸度。若套筒是裝入機座上的孔之后再進行最終加工,這時對套筒內外圓間的同軸度要求較低;若套筒是在裝配前進行最終加工則同軸度要求較高,一般為0.01~0.05mm。

②孔軸線與端面的垂直度。套筒端面如果在工作中承受軸向載荷,或是作為定位基準和裝配基準,這時端面與孔軸線有較高的垂直度或端面圓跳動要求,一般為0.02~0.05mm。3.套筒類零件的材料要求與毛坯

套筒零件常用材料是鑄鐵、青銅、鋼等。有些要求較高的滑動軸承,為節(jié)省貴重材料而采用雙金屬結構,即用離心鑄造法在鋼或鑄鐵套筒內部澆注一層巴氏合金等材料,用來提高軸承壽命。套筒零件毛坯的選擇,與材料、結構尺寸、生產批量等因素有關。直徑較?。ㄈ鏳<20mm)的套筒一般選擇熱軋或冷拉棒料,或實心鑄件。直徑較大的套筒,常選用無縫鋼管或帶孔鑄、鍛件。生產批量較小時,可選擇型材、砂型鑄件或自由鍛件;大批量生產則應選擇高效率、高精度毛坯,必要時可采用冷擠壓和粉末冶金等先進的毛坯制造工藝。6.3.2套筒類零件加工工藝分析下面以液壓缸為例,來說明套筒零件的加工工藝過程及其特點。1.套筒零件的機械加工工藝過程

液壓系統(tǒng)中液壓缸體(圖6-26)是比較典型的長套筒零件,結構簡單,壁薄容易變形,加工面比較少,加工方法變化不大,其加工工藝過程見表6-5。圖6-26液壓缸體簡圖表6-5液壓缸體加工工藝過程工序工序名稱工序內容定位與夾緊1備料無縫鋼管切斷

2熱處理調質241~285HB3粗鏜、半精鏜內孔鏜內孔到89±0.2mm四爪卡盤與托架4精車端面及工藝圓1、車端面,保證全長258mm,車倒角1×45°;車內錐角×30°2、車另一端面,保證全長256±0.25mm;車工藝圓mm,,長mm,倒內角、倒外角

89孔可漲心軸5檢查6精鏜內孔鏜內孔到89.94±0.035mm夾工藝圓,托另一端7粗、精研磨內孔研磨內孔到mm(不許用研磨劑)夾工藝圓,托另一端8清洗9終檢2.套筒零件機械加工工藝分析⑴液壓油缸體的技術要求⑵加工方法的選擇⑶保證套筒零件表面位置精度的方法⑷防止套筒變形的工藝措施⑴液壓油缸體的技術要求該液壓缸體主要加工表面為mm的內孔,尺寸精度、形狀精度要求較高,壁厚公差為1mm。為保證活塞在液壓缸體內移動順利且不漏油,還特別要求內孔光潔無劃痕,不許用研磨劑研磨。兩端面對內孔有垂直度要求,外圓面為非加工面,但自A端起在35mm以內,外圓允許加工到mm。⑵加工方法的選擇從上述工藝過程中可見套筒零件主要表面的加工多采用車或鏜削加工;為提高生產率和加工精度也可采用磨削加工??准庸し椒ǖ倪x擇比較復雜,需要考慮生產批量、零件結構及尺寸、精度和表面質量的要求、長徑比等因素。對于精度要求較高的孔往往需要采用多種方法順次進行加工,如根據該液壓缸的精度需要,內孔的加工方法及加工順序為粗車(鏜)——半精車(鏜)——精車(鏜)——研磨。2.套筒零件機械加工工藝分析2.套筒零件機械加工工藝分析⑶保證套筒零件表面位置精度的方法

為保證各表面間的相互位置精度通常要注意以下幾個問題。①套筒零件的粗精車(鏜)內外圓一般在臥式車床或立式車床上進行,精加工也可以在磨床上進行。此時,常用三爪卡盤或四爪卡盤裝夾工件,且經常在一次安裝中完成內外表面的全部加工。這種安裝方式可以消除由于多次安裝而帶來的安裝誤差,保證零件內外圓的同軸度及端面與軸心線的垂直度。對于有凸緣的短套筒,可先車凸緣端,然后調頭夾壓凸緣端,這種裝夾方式可防止因套筒剛度降低而產生變形。但是,這種方法由于工序比較集中,對尺寸較大的(尤其是長徑比較大)套筒安裝不方便,故多用于尺寸較小套筒的車削加工。②以內孔與外圓互為基準,反復加工以提高同軸度。Ⅰ.以精加工好的內孔作為定位基面,用心軸裝夾工件并用頂尖支承軸心。Ⅱ.以外圓作精基準最終加工內孔。⑷防止套筒變形的工藝措施套筒零件由于壁薄,加工中常因夾緊力、切削力、內應力和切削熱的作用而產生變形。故在加工時應注意以下幾點。①為減少切削力和切削熱的影響,粗、精加工應分開進行。②減少夾緊力的影響,工藝上可以采取以下措施:改變夾緊力的方向,即將徑向夾緊為軸向夾緊,使夾緊力作用在工件剛性較強的部位;當需要徑向夾緊時,為減小夾緊變形和使變形均勻,應盡可能使用徑向夾緊力沿圓周均勻分布,加工中可用過度套或彈性套及扇形爪來滿足要求;或者制造工藝凸邊或工藝螺紋,以減小夾緊變形。③為減少熱處理變形的影響,熱處理工序應置于粗加工之后、精加工之前,以便使熱處理引起的形變在精加工中得以糾正。2.套筒零件機械加工工藝分析3.深孔加工孔的長度與直徑之比L/D>5時,一般稱為深孔。深孔按長徑比又可分為以下三類:L/D=5~20屬一般深孔。如各類液壓缸體的孔。這類孔在臥式車床、鉆床上用深孔刀具或接長的麻花鉆就可以加工。L/D=20~30屬中等深孔。如各類機床主軸孔。這類孔在臥式車床上必須是用深孔刀具加工。L/D=30~100屬特殊深孔。如槍管、炮管、電機轉子等。這類孔必須使用深孔機床或專用設備,并使用深孔刀具加工。⑴深孔加工的具體特點鉆深孔時,要從孔中排出大量切屑,同時又要向切削區(qū)注放足夠的切削液。普通鉆頭由于排屑空間有限,切削液進出通道沒有分開,無法注入高壓切削液。所以,冷卻、排屑是相當困難的。另外,孔越深,鉆頭就越長,刀桿剛性也越差,鉆頭易產生歪斜,影響加工精度和生產率的提高。所以,深孔加工中必須首先解決排屑、導向和冷卻這幾個主要問題,以保證鉆孔精度,保持刀具正常工作,提高刀具壽命和生產率。當深孔的精度要求較高時,鉆削后還要進行深孔鏜削或深孔鉸削。深孔鏜削與一般鏜削不同,它所使用的機床仍是深孔鉆床,在鉆桿上裝上深孔鏜刀頭,即可進行粗、精鏜削。深孔鉸削是在深孔鉆床上對半精鏜后的深孔進行精加工的方法。3.深孔加工⑵深孔加工時的排屑方式①外排屑方式,高壓冷卻液從鉆桿內孔注入,由刀桿與孔壁之間的空隙匯同切屑一起排出,見圖6-27a。

特點:刀具結構簡單,不需用專用設備和專用輔具。排屑空間大,但切屑排出時易劃傷孔壁,孔面粗糙度值較大。適合于小直徑深孔鉆及深孔套料鉆。②內排屑方式,高壓切削液從刀桿外圍與工件孔壁間流入,在鉆桿內孔匯同切屑一同排出,見圖6-27b。

特點:可增大刀桿外徑,提高刀桿剛度,有利于提高進給量和生產率。采用高壓切削液將切屑從刀桿中沖出來,冷卻排屑效果好,也有利于刀桿的穩(wěn)定,從而提高孔的精度和降低孔的表面粗糙度值。但機床必須裝有受液器與液封,并須預設一套供液系統(tǒng)。圖6-27深孔加工時的排屑方式1、10-深孔鉆2、8-刀具支承

3、7-進液口4、9-出液口5、12-工件支承6-密封裝置11-受液器

3.深孔加工⑶深孔加工方式深孔加工時、由于工件較長,工件安裝常采用“以夾一托”的方式,工件與刀具的運動形式有以下三種。①工件旋轉、刀具不轉只作進給。這種加工方式多在臥式車床上用深孔刀具或用接長的麻花鉆加工中小型套筒類與軸類零件的深孔時應用。②工件旋轉、刀具旋轉并作進給。這種加工方式大多在深孔鉆鏜床上和深孔刀具加工大型套筒類零件及軸類零件的深孔。這種加工方式由于鉆削速度高,因此鉆孔精度及生產率較高。③工件不轉刀具旋轉并作進給。這種鉆孔方式主要應用在工件特別大且笨重,工件不宜轉動或孔的中心線不在旋轉中心上。這種加工方式易產生孔軸線的歪斜,鉆孔精度較差。3.深孔加工6.4圓柱齒輪加工6.4.1.概述1.圓柱齒輪的功用與結構特點齒輪是機械傳動中應用最廣泛的零件之一,它的功用是按規(guī)定的傳動比傳遞運動和動力。圓柱齒輪因使用要求不同而有不同形狀,可以將它們分成是由輪齒和輪體兩部分構成。按照輪齒的形式,齒輪可分為直齒、斜齒和人字齒等;按照輪體的結構,齒輪可大致分為盤形齒輪、套類齒輪、軸類齒輪、內齒輪、扇形齒輪和齒條等。齒輪的材料種類很多。對于低速、輕載或中載的一些不重要的齒輪,常用45鋼制作,經正火或調質處理后,可改善金相組織和可加工性,一般對齒面進行表面淬火處理。對于速度較高,受力較大或精度較高的齒輪,常采用20Cr、40Cr、20CrMnTi等合金鋼。其中40Cr晶粒細,淬火變形小。20CrMnTi采用滲碳淬火后,可使齒面硬度較高,心部韌性較好和抗彎性較強。38CrMoAl經滲氮后,具有高的耐磨性和耐腐蝕性,用于制造高速齒輪。鑄鐵和非金屬材料可用于制造輕載齒輪。齒輪毛坯的形式主要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺寸、結構簡單且強度要求較低的齒輪。鍛造毛坯用于強度要求較高、耐磨、耐沖擊的齒輪。直徑大于400~600mm的齒輪常用鑄造毛坯。2.圓柱齒輪的材料及毛坯⑴齒輪傳動精度漸開線圓柱齒輪精度標準GB/T10095.1—2001規(guī)定了13個精度等級。⑵齒側間隙齒側間隙是指齒輪嚙合時,輪齒非工作表面之間的法向間隙。⑶齒坯基準面的精度齒輪齒坯基準表面的尺寸精度和形位精度直接影響齒輪的加工精度和傳動精度。⑷表面粗糙度常用精度等級的輪齒表面粗糙度與基準表面的粗糙度Ra的推薦值見表6-6。3.圓柱齒輪的技術要求表6-6齒輪各表面的粗糙度Ra的推薦值注:當三個公差組的精度等級不同時,按最高的精度等級確定。6.4.2圓柱齒輪加工的主要工藝問題1.定位基準的選擇與加工

齒輪加工時的定位基準應符合基準重合與基準統(tǒng)一的原則,對于小直徑的軸齒輪,可采用兩端中心孔為定位基準;對于大直徑的軸齒輪,可采用軸頸和一個較大的端面定位;對帶孔齒輪,可采用孔和一個端面定位。帶孔齒輪定位基準面的加工可采用如下方案:①大批大量生產時,采用“鉆-拉-多刀車”的方案。②中批生產時,采用“車-拉-多刀車”的方案。③單件小批生產時,在臥式車床上完成孔、端面,外圓的粗、精加工。

齒形加工方法可分為無屑加工和切削加工兩類。無屑加工包括熱軋、冷軋、壓鑄、注塑、粉末冶金等,無屑加工生產率高,材料消耗小,成本低,但加工精度低,且易受材料塑性的影響。齒形切削加工精度高,應用廣泛,又可分為仿形法和展成法兩種。

仿形法常用的有模數銑刀銑齒、齒輪拉刀拉齒和成形砂輪磨齒。

展成法常見的有滾齒、插齒、剃齒、珩齒、擠齒和磨齒等。2.齒形加工圖6-28幾何偏心引起的徑向誤差①影響傳動準確性的誤差分析Ⅰ齒輪徑向誤差

切齒時產生齒輪徑向誤差的主要原因有:a.安裝調整夾具時,定位軸心與機床工作臺回轉中心不重合;b.齒坯內孔與心軸間有間隙,安裝偏心;c.基準端面定位不好,夾緊后內孔相對工作臺回轉中心產生間隙。2.齒形加工⑴滾齒的加工精度分析①影響傳動準確性的誤差分析Ⅱ齒輪切向誤差

齒輪切向誤差是指加工時,由于機床工作臺的不等速旋轉,使被切齒輪的輪齒沿切向(即圓周方向)發(fā)生位移所引起的齒距累積誤差。影響傳動鏈誤差的主要原因是工作臺分度蝸輪本身齒距累積誤差及其安裝偏心。2.齒形加工⑴滾齒的加工精度分析

為了減少齒輪切向誤差,可提高分度蝸輪的制造精度和安裝精度,也可采用校正裝置去補償蝸輪的分度誤差。圖6-29齒輪的切向位移②影響傳動平穩(wěn)性的加工誤差分析

影響傳動平穩(wěn)性的主要因素是齒輪的基節(jié)偏差和齒形誤差。滾齒時工件的基節(jié)等于滾刀的基節(jié),基節(jié)偏差一般較小,而齒形誤差通常較大。齒形誤差是指被切齒廓偏離理論漸開線而產生的誤差,滾齒后常見的齒形誤差有:齒面出棱、齒形角(壓力角)誤差、齒形不對稱、周期誤差等。(a)(b)(c)(d)(e)圖6-30常見的齒形誤差(a)出棱(b)不對稱(c)齒形角誤差(d)周期誤差(e)根切2.齒形加工⑴滾齒的加工精度分析

產生齒形誤差的主要因素是滾刀的制造誤差、安裝誤差和機床分齒傳動鏈的傳動誤差。③影響載荷均勻性的加工誤差分析齒輪齒面的接觸狀況直接影響齒輪傳動中載荷的均勻性。齒輪齒高方向的接觸精度,由齒形精度和基節(jié)精度來保證;齒寬方向的接觸精度,主要受齒向誤差的影響。

齒向誤差是指輪齒齒向偏離理論位置。產生齒向誤差的主要因素是滾刀進給方向與齒坯定位心軸不平行,包括齒坯定位心軸安裝歪斜,刀架導軌相對工作臺回轉中心在齒坯徑向或切向不平行。此外,差動交換齒輪傳動比計算不夠精確會引起斜齒輪的齒向誤差。

減少齒向誤差的措施有:提高夾具制造與安裝精度;提高齒坯加工精度;導軌磨損后及時修刮;加工斜齒輪時,差動交換齒輪傳動比計算應精確至小數點后5~6位。2.齒形加工⑴滾齒的加工精度分析⑵插齒的加工質量分析①傳動準確性齒坯安裝時的幾何偏心使工件產生徑向位移,造成齒圈徑向跳動;工作臺分度蝸輪的運動偏心使工件產生切向位移,造成公法線長度變動,這與滾齒相同。但插齒傳動鏈中多了刀具蝸桿副,且插齒刀全部刀齒參加切削,其本身制造的齒距累積誤差和安裝誤差,使插齒時齒輪沿切向產生較大的齒距累積誤差,因而使插齒的公法線長度變動比滾齒大。②傳動平穩(wěn)性

插齒刀設計時無近似誤差,制造時可用磨削方法獲得精確的齒形,所以插齒的齒形誤差比滾齒小。③載荷分布均勻性

機床刀架導軌對工作臺回轉中心的平行度,使工件產生齒向誤差,這與滾齒相同;但插齒上下往復運動頻繁,導軌易磨損,且刀具剛性差,因此插齒的齒向誤差比滾齒大。④表面粗糙度

滾齒時滾刀頭數、刀槽數一定,切齒的包絡刀刃數有限;而插齒圓周進給量可調,使要齒的包絡刀刃數遠比滾齒多,故插齒的齒面粗糙度值比滾齒小。2.齒形加工6.4.3圓柱齒輪加工工藝分析圓柱齒輪加工工藝,常隨著齒輪的結構形狀、精度等級、生產批量及生產條件不同而采用不同的工藝方法。圖6-31所示為一雙聯齒輪,材料為40Cr,精度為7級,中批生產,其加工工藝過程見表6-7。由表中可見,齒輪加工工藝過程大致要經過以下幾個階段:毛坯加工、熱處理、齒坯加工、齒形粗加工、齒端加工、齒面熱處理、修正精基準及齒形精加工齒輪號III模數m22齒數z2842精度等級

7GK7JL齒圈徑向圓跳動Fr0.0360.036公法線長度變動Fy0.0280.028

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