高职《机械加工工艺编制与实施(下册)》PPT电子课件
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项目项目4 4 箱体零件箱体零件机械加工机械加工工艺编制与实施工艺编制与实施 机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施杨雪青杨雪青淄博职业学院淄博职业学院 机电工程系机电工程系 箱体零件箱体零件箱体零件箱体零件教学目标教学目标教学目标教学目标专业能力专业能力专业能力专业能力方法能力方法能力方法能力方法能力社会能力社会能力社会能力社会能力最终目标:最终目标:能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确能编制典型箱体零件的机械加工工艺规程,正确填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。填写机械加工工艺文件。促成目标:促成目标:1.1.能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;能正确分析箱体零件的技术要求;2.2.会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;会合理选择平面与孔系加工方法;3.3.能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;能对箱体零件进行技术检验;4.4.会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;会选用镗、铣夹具;5.5.能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;能合理编制箱体类零件的加工工艺;6.6.能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;7.7.能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;能考虑箱体零件加工成本;8.8.能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。【引导文】箱体箱体零件零件箱体零件是机器及部件的基础零件。箱体零件是机器及部件的基础零件。装配精度装配精度传动精度传动精度作用作用作用作用将将机器及其部件机器及其部件中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定中的轴、轴承、套和齿轮等零件按一定的相互位置关系装配成一个整体,使其按预定传动关系的相互位置关系装配成一个整体,使其按预定传动关系协调运动。协调运动。箱体零件的加工精度直接影响机器的工作精度、使用性箱体零件的加工精度直接影响机器的工作精度、使用性能和寿命。能和寿命。分离式、整体式分离式、整体式两大类两大类分类分类分类分类 箱体箱体零件零件结构特点结构特点结构特点结构特点1、零件形状比较复杂;、零件形状比较复杂;2、零件壁厚较薄且不均匀;、零件壁厚较薄且不均匀;3、在箱壁上既有若干个精度较高的轴承、在箱壁上既有若干个精度较高的轴承孔孔和和平面平面需要加需要加工,也有许多精度要求不高的工,也有许多精度要求不高的孔孔需加工。需加工。加工部位多加工部位多加工难度大加工难度大装配基准面装配基准面加工精度易保证加工精度易保证 箱体箱体零件零件结构结构结构结构加工表面加工表面若干个精度较高的轴承若干个精度较高的轴承孔孔刨(插)、铣、磨刨(插)、铣、磨许多精度要求不高的许多精度要求不高的孔孔加工方法:加工方法:车车钻钻铰铰镗镗拉磨拉磨平面平面孔系孔系的加工:的加工:保证保证位置精度位置精度 箱体箱体零件零件任务任务4.4.4 4坐标镗床坐标镗床变速箱壳体上孔的加工变速箱壳体上孔的加工项目项目4 箱体零件箱体零件机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施一一一一二二二二三三三三六六六六布置布置布置布置工作任务工作任务 相关知识相关知识学习学习学习学习 制定实施制定实施计划计划计划计划 加工零件加工零件检测检测检测检测 四四四四工作任务工作任务实施实施实施实施 五五五五工作结果工作结果评估评估评估评估 项目项目4 箱体零件箱体零件机械加工工艺编制与实施机械加工工艺编制与实施 加工加工编制坐标镗床变编制坐标镗床变速箱壳体速箱壳体上孔上孔的加工工的加工工艺规程。生产类型为小艺规程。生产类型为小批生产。材料为批生产。材料为ZL106ZL106。一、布置工作任务 任务任务4.4坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工分析图样分析图样 坐坐标标镗镗床床变变速速箱箱壳壳体体上上有有3 3对对孔孔和和一一个个扇扇形形缺缺圆圆孔孔需需要要加加工工。三三对对平平行行孔孔用用来来安安装装轴轴承承,因因此此都都有有较较高高的的尺尺寸寸精精度度(IT7IT7)和和形形状状精精度度(圆圆度度0.012mm0.012mm)要要求求,表表面面粗粗糙糙度度RaRa为为1.61.6mm,彼此之,彼此之间间的孔距公差的孔距公差为为0.2mm0.2mm。一、布置工作任务 任务任务4.4坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工二、相关知识学习 1 1、镗削加工镗削加工 2 2、镗床镗床 3 3、镗刀镗刀 4 4、镗镗床床夹具夹具 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法任务任务4.4坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工 镗削镗削:用旋转的镗刀(在车床或镗床上)把工件上用旋转的镗刀(在车床或镗床上)把工件上的的预制孔预制孔扩大到一定尺寸,使之达到要求的精度和表扩大到一定尺寸,使之达到要求的精度和表面粗糙度的切削加工。面粗糙度的切削加工。镗孔的加工精度为镗孔的加工精度为IT7IT10,表面粗糙度为,表面粗糙度为Ra6.30.8mm。直径很大的孔和大型零件的孔,镗孔是唯一的加工直径很大的孔和大型零件的孔,镗孔是唯一的加工方法。方法。31 1、镗削加工镗削加工(186(186页)页)镗镗床床主主要要用用于于加加工工尺尺寸寸较较大大、形形状状复复杂杂且且精精度度要要求求较较高高的的孔孔,特特别别是是分分布布在在不不同同表表面面上上、孔孔距距和和位位置置精精度度要要求求很很严严格格的的孔孔系系,如如箱箱体体、汽汽车车发发动动机机缸缸体体等零件上的孔系加工。等零件上的孔系加工。镗镗床床工工作作时时,由由刀刀具具作作旋旋转转主主运运动动,进进给给运运动动则则根根据据机机床床类类型型和和加加工工条条件件的的不不同同或或者者由由刀刀具具完完成成,或或者由工件完成。者由工件完成。镗镗床床的的主主要要类类型型有有卧卧式式镗镗床床、坐坐标标镗镗床床和和金金刚刚镗镗床等床等。2 2、镗床镗床1 1)卧式铣镗床)卧式铣镗床(1 1)结构)结构2 2、镗床镗床 除可镗孔外,还可除可镗孔外,还可车平面、铣平面、车螺车平面、铣平面、车螺纹及钻孔。纹及钻孔。卧式铣镗床的运动卧式铣镗床的运动:1)主运动:镗杆或平旋盘的旋转运动主运动:镗杆或平旋盘的旋转运动2)五个进给运动五个进给运动:镗杆的轴向进给镗杆的轴向进给孔加工;孔加工;主轴箱的垂直进给运动主轴箱的垂直进给运动铣平面;铣平面;工作台的纵向进给工作台的纵向进给孔加工;孔加工;工作台的横向进给工作台的横向进给铣平面;铣平面;平旋盘上径向刀架的进给运动平旋盘上径向刀架的进给运动车削端面。车削端面。图3.34 卧式镗床1-后支承架;2-后立柱;3-工作台;4-平旋盘;5-镗轴;6-径向刀架;7-前立柱;8-主轴箱;9-后尾筒;10-床身;11-下滑座;12-上滑座 1 1)卧式铣镗床)卧式铣镗床2 2、镗床镗床(2 2)卧式铣镗床典型加工方法)卧式铣镗床典型加工方法图3.35 卧式镗床的典型加工方法1 1)卧式铣镗床)卧式铣镗床2 2、镗床镗床2 2)坐标镗床)坐标镗床 坐坐标标镗镗床床主主要要用用于于镗镗削削高高精精度度的的孔孔,特特别别适适用用于于加加工工相相互互位位置置精精度度很很高高的的孔孔系系,如如钻钻模模、镗镗模模和和量量具具等等零零件件上上的的精精密密孔孔加加工工。主主要要特特点点是是具具有有测测量量坐坐标标位位置置的的精密测量装置精密测量装置,加工时,按直角坐标来精确定位。,加工时,按直角坐标来精确定位。坐坐标标镗镗床床还还可可钻钻孔孔、扩扩孔孔、铰铰孔孔及及精精铣铣等等加加工工。也也可可以以用用于于精精密密刻刻度度、划划线线、孔孔距距和和直直线线尺尺寸寸的的测测量量等等工作。所以坐标镗床是一种万能性很强的精密机床。工作。所以坐标镗床是一种万能性很强的精密机床。坐坐标标镗镗床床有有立立式式的的和和卧卧式式的的,立立式式坐坐标标镗镗床床又又有有单柱和双柱之分,以适应不同的加工需要。单柱和双柱之分,以适应不同的加工需要。2 2、镗床镗床图 立式单柱坐标镗床1-工作台;2-主轴;3-主轴箱;4-立柱;5-滑座;6-床身2)坐标镗床)坐标镗床2 2、镗床镗床图3.36 立式双柱坐标镗床1-床身;2-滑座;3-工作台;4-主轴;5-左、右立柱;6-主轴箱2)坐标镗床)坐标镗床2 2、镗床镗床2)坐标镗床)坐标镗床2 2、镗床镗床3 3)落地镗床)落地镗床 落落地地镗床的外形如图镗床的外形如图3-37所示,用于加工大而重的工件,没有所示,用于加工大而重的工件,没有移动的工作台,工件直接装在落地平台上,加工过程中的工作运动移动的工作台,工件直接装在落地平台上,加工过程中的工作运动和调整运动全由刀具来完成。和调整运动全由刀具来完成。图3.37 落地镗床及其工作图 2 2、镗床镗床4)金刚镗床)金刚镗床(fine boring machine)(fine boring machine)金刚石镗刀金刚石镗刀 硬质合金刀具硬质合金刀具 金刚镗床是一种高速精密镗床,用于中、金刚镗床是一种高速精密镗床,用于中、小零件的精密孔加工。小零件的精密孔加工。金刚镗床的种类很多金刚镗床的种类很多,按布局形式可分为按布局形式可分为单面单面,双面和多面的;按主轴的配置可分双面和多面的;按主轴的配置可分为卧式、立式和倾斜式;按主轴数量可为卧式、立式和倾斜式;按主轴数量可分为单轴、双轴和多轴的。分为单轴、双轴和多轴的。u特点:高速精密镗床,进给量和切削深特点:高速精密镗床,进给量和切削深度极小,切削速度很高。尺寸精度为度极小,切削速度很高。尺寸精度为IT6IT5,RaRa可达到可达到0.630.08m。图3.38 卧式金刚镗床外形图2 2、镗床镗床二、相关知识学习 1 1、镗削加工镗削加工 2 2、镗床镗床 3 3、镗刀镗刀 4 4、镗镗床床夹具夹具 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法任务任务4.2坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工 镗刀是具有一个或两个切削部分、专门用于对已有的镗刀是具有一个或两个切削部分、专门用于对已有的镗刀是具有一个或两个切削部分、专门用于对已有的镗刀是具有一个或两个切削部分、专门用于对已有的孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在孔进行粗加工、半精加工或精加工的刀具。镗刀可在镗床镗床镗床镗床、车床车床车床车床或或或或铣床铣床铣床铣床上使用。因装夹方式的不同,镗刀柄部有方柄、上使用。因装夹方式的不同,镗刀柄部有方柄、上使用。因装夹方式的不同,镗刀柄部有方柄、上使用。因装夹方式的不同,镗刀柄部有方柄、莫氏锥柄和莫氏锥柄和莫氏锥柄和莫氏锥柄和7 7:2424锥柄等多种形式。锥柄等多种形式。锥柄等多种形式。锥柄等多种形式。镗刀有多种类型镗刀有多种类型镗刀有多种类型镗刀有多种类型:按其切削刃数量可分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗按其切削刃数量可分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗按其切削刃数量可分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗按其切削刃数量可分为单刃镗刀、双刃镗刀和多刃镗刀;刀;刀;刀;按其加工表面可分为内孔镗刀和和端面镗刀,内孔镗刀按其加工表面可分为内孔镗刀和和端面镗刀,内孔镗刀按其加工表面可分为内孔镗刀和和端面镗刀,内孔镗刀按其加工表面可分为内孔镗刀和和端面镗刀,内孔镗刀又分为通孔镗刀、阶梯孔镗刀、盲孔镗刀;又分为通孔镗刀、阶梯孔镗刀、盲孔镗刀;又分为通孔镗刀、阶梯孔镗刀、盲孔镗刀;又分为通孔镗刀、阶梯孔镗刀、盲孔镗刀;按其结构可分为整体式、装配式和可调式。按其结构可分为整体式、装配式和可调式。按其结构可分为整体式、装配式和可调式。按其结构可分为整体式、装配式和可调式。3 3、镗刀镗刀单刃镗刀单刃镗刀3 3、镗刀镗刀单刃镗刀单刃镗刀 单刃镗刀结构简单,可以校正原有孔轴线偏斜单刃镗刀结构简单,可以校正原有孔轴线偏斜和小的位置偏差,适应性较广,可用来进行粗加工、和小的位置偏差,适应性较广,可用来进行粗加工、半精加工或精加工。半精加工或精加工。但是,所镗孔径尺寸的大小要靠人工调整刀头但是,所镗孔径尺寸的大小要靠人工调整刀头的悬伸长度来保证,较为麻烦,加之仅有一个主切的悬伸长度来保证,较为麻烦,加之仅有一个主切削刃参加工作,故生产效率较低,多用于单件小批削刃参加工作,故生产效率较低,多用于单件小批生产。生产。3 3、镗刀镗刀3 3、镗刀镗刀双刃镗刀双刃镗刀 双刃镗刀有两个对称的切削刃,切削时径向力可双刃镗刀有两个对称的切削刃,切削时径向力可以相互抵消,工件孔径尺寸和精度由镗刀径向尺寸以相互抵消,工件孔径尺寸和精度由镗刀径向尺寸保证。保证。常用的双刃镗刀有固定式镗刀和浮动镗刀两种。常用的双刃镗刀有固定式镗刀和浮动镗刀两种。图3.40 固定式镗刀3 3、镗刀镗刀双刃镗刀双刃镗刀它是一种尺寸可调,它是一种尺寸可调,并可并可自动定心自动定心的双刃的双刃镗刀。镗刀。浮动镗孔见图浮动镗孔见图3.41。但它不能。但它不能校正原有孔轴线偏斜或位置误差,校正原有孔轴线偏斜或位置误差,其使用应在单刃镗之后进行。浮动其使用应在单刃镗之后进行。浮动镗削适于精加工批量较大、孔径较镗削适于精加工批量较大、孔径较大的孔。大的孔。图3.41 浮动镗孔3 3、镗刀镗刀多多刃刃镗镗刀刀:多多用用于于大大批批量量生生产产中中,特特别别是是加加工工有色金属零件时。有色金属零件时。在一个刀头上在一个刀头上安排多个径向和轴向安排多个径向和轴向尺寸加工的镗刀尺寸加工的镗刀图3.42 多刃复合镗刀3 3、镗刀镗刀复合镗刀:在一个刀体或刀杆上设置两个及以上复合镗刀:在一个刀体或刀杆上设置两个及以上 的刀头的镗刀。的刀头的镗刀。(两个以上切削刃同时切削时多刃复合镗刀)(两个以上切削刃同时切削时多刃复合镗刀)3 3、镗刀镗刀微调镗刀微调镗刀调整精度可达:调整精度可达:0.01mm0.01mm。图 3.43 微调镗刀1-刀片;2-镗刀杆;3-导向键;4-紧固螺钉;5-精调螺母;6-镗刀头3 3、镗刀镗刀微调镗刀微调镗刀微调镗刀微调镗刀3 3、镗刀镗刀由由由由于于于于镗镗镗镗孔孔孔孔时时时时刀刀刀刀具具具具(镗镗镗镗杆杆杆杆和和和和镗镗镗镗刀刀刀刀)尺尺尺尺寸寸寸寸受受受受到到到到被被被被加加加加工工工工孔孔孔孔径径径径的的的的限限限限制制制制,因因因因此此此此,一一一一般般般般刚刚刚刚性性性性较较较较差差差差,会会会会影影影影响响响响孔孔孔孔的的的的精精精精度度度度,并并并并容容容容易易易易引引引引起起起起弯弯弯弯曲曲曲曲和和和和扭扭扭扭转转转转振振振振动动动动,特特特特别别别别是是是是小小小小直直直直径径径径、离离离离支支支支承承承承较较较较远的孔,振动情况更为突出。远的孔,振动情况更为突出。远的孔,振动情况更为突出。远的孔,振动情况更为突出。与与与与扩扩扩扩孔孔孔孔和和和和铰铰铰铰孔孔孔孔相相相相比比比比,镗镗镗镗孔孔孔孔生生生生产产产产率率率率比比比比较较较较低低低低。但但但但在在在在单单单单件件件件小小小小批批批批生生生生产产产产中中中中采采采采用用用用镗镗镗镗孔孔孔孔是是是是较较较较经经经经济济济济的的的的,因因因因刀刀刀刀具具具具成成成成本本本本较较较较低低低低,而而而而且且且且镗镗镗镗孔孔孔孔能能能能保保保保证证证证孔孔孔孔中中中中心心心心线线线线的的的的准准准准确确确确位位位位置置置置,并并并并能能能能修修修修正正正正毛毛毛毛坯坯坯坯或或或或上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。上道工序加工后所造成的孔的轴心线歪曲和偏斜。3 3、镗刀镗刀二、相关知识学习 1 1、镗削加工镗削加工 2 2、镗床镗床 3 3、镗刀镗刀 4 4、镗镗床床夹具夹具 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法任务任务4.4坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工 镗镗床床夹夹具具也也称称为为镗镗模模,主主要要用用于于加加工工箱箱体体或或支支座座类类零件上的精密孔和孔系。零件上的精密孔和孔系。它它与与钻钻模模相相比比,有有相相同同之之处处,但但箱箱体体孔孔系系的的加加工工精精度一般要求较高,其本身精度比钻模高。度一般要求较高,其本身精度比钻模高。镗镗模模四四个个主主要要部部分分组组成成:镗镗模模底底座座(夹夹具具体体)、镗镗模模支支架架、镗镗套套、镗镗杆杆(导导向向装装置置)及及必必要要的的定定位位和和夹夹紧紧元元件件。镗模上导向装置的布置方式:镗模上导向装置的布置方式:双支承导向方式双支承导向方式双支承导向方式双支承导向方式单支承导向方式单支承导向方式单支承导向方式单支承导向方式1)前后双支承)前后双支承2)后双支承)后双支承镗杆与主轴采用固定连接镗杆与主轴采用固定连接 镗杆与主轴采用浮动连接镗杆与主轴采用浮动连接 1)前单支承)前单支承 2)后单支承)后单支承无支承导向方式无支承导向方式无支承导向方式无支承导向方式4 4、镗床夹具镗床夹具1)镗床夹具实例分析)镗床夹具实例分析c4 4、镗床夹具镗床夹具找正基准找正基准镗杆与机床主轴采用浮动连接镗杆与机床主轴采用浮动连接 前后双支承导向方式前后双支承导向方式前后双支承导向方式前后双支承导向方式4 4、镗床夹具镗床夹具图4.31 用镗模加工孔系1-镗架支承;2-镗床主轴;3-镗刀;4-镗杆;5-工件;6-导套后双支承导向方式后双支承导向方式后双支承导向方式后双支承导向方式镗杆与机床主轴采用浮动连接镗杆与机床主轴采用浮动连接 图图3.45为为后双支承后双支承导导向向镗镗孔示意孔示意图图,两支承,两支承设设置在刀具后方,置在刀具后方,镗镗杆杆与主与主轴轴浮浮动连动连接。接。为为保保证镗证镗杆杆刚刚性,性,镗镗杆杆悬悬伸量伸量 L1(1.251.5)L1。后双支承后双支承导导向向镗镗模可在箱体一个模可在箱体一个壁上壁上镗镗孔,便于装卸工件和刀具,孔,便于装卸工件和刀具,也便于也便于观观察和察和测测量。量。图3.45 后双支承导向镗孔4 4、镗床夹具镗床夹具 镗削较短孔和盲孔时,采用镗削较短孔和盲孔时,采用单支承导向单支承导向方式方式镗杆与主轴采用固定(莫氏锥度)连接镗杆与主轴采用固定(莫氏锥度)连接 1)前单支承导向镗孔,镗模支承设置在刀具的前方,主要用于加工孔径)前单支承导向镗孔,镗模支承设置在刀具的前方,主要用于加工孔径D60mm、加工长度、加工长度LD的通孔。一般情况下镗杆的导向部分直径的通孔。一般情况下镗杆的导向部分直径dD,h=(0.51)D且且h不小于不小于20mm,H=(1.53)d。2)后单支承导向镗孔,镗套设置在刀具的后方。用于立镗时,切屑不会影响镗)后单支承导向镗孔,镗套设置在刀具的后方。用于立镗时,切屑不会影响镗套。当镗削套。当镗削 D 60mm、L D,这种形式的镗杆刚度好,加工精度高,装卸工件和更换,这种形式的镗杆刚度好,加工精度高,装卸工件和更换刀具方便,多工步加工时可不更换镗杆;当加工孔长度刀具方便,多工步加工时可不更换镗杆;当加工孔长度 L=(11.25)D 时,如图时,如图3-47(b)所示,应使镗杆导向部分直径)所示,应使镗杆导向部分直径 d 50(2 2)镗杆设计)镗杆设计与带尖头键的“外滚式”镗套配合(a)(b)图3.52 用于回转镗套的镗杆引进结构4 4、镗床夹具镗床夹具 镗杆直径镗杆直径d=(0.6-0.8)Dd=(0.6-0.8)D镗镗孔孔直直径径、镗镗杆杆直直径径和和镗镗刀刀截截面面关关系系:表表7-8 7-8 镗镗杆杆轴轴向向长长度度按按镗孔系统图确定镗孔系统图确定镗杆主要技术要求镗杆主要技术要求材材 料料 2020、20Cr 20Cr HRC61HRC616363大大直直径径镗镗杆杆:4545、40Cr40Cr或或65Mn65Mn(2 2)镗杆设计)镗杆设计镗杆刚度镗杆刚度镗孔应有的容屑空间镗孔应有的容屑空间4 4、镗床夹具镗床夹具 镗杆直径镗杆直径 d=(0.6-0.8)Dd=(0.6-0.8)D镗镗孔孔直直径径、镗镗杆杆直直径径和和镗镗刀刀截截面面关关系系:表表7-8 7-8 镗镗杆杆轴轴向向长长度度按按镗孔系统图确定镗孔系统图确定镗杆主要技术要求镗杆主要技术要求材材 料料 2020、20Cr 20Cr HRC61HRC616363大大直直径径镗镗杆杆:4545、40Cr40Cr或或65Mn65Mn(2 2)镗杆设计)镗杆设计镗杆刚度镗杆刚度镗孔应有的容屑空间镗孔应有的容屑空间镗杆的制造工艺复杂,精度要求镗杆的制造工艺复杂,精度要求高,制造成本远高于镗套,因此,高,制造成本远高于镗套,因此,生产中一般都用已有镗杆配制镗生产中一般都用已有镗杆配制镗套。套。4 4、镗床夹具镗床夹具 镗镗模模支支架架:用用来来固固定定镗镗套套,一一般般由由铸铸铁铁制制造;应与夹具底座分开制造。造;应与夹具底座分开制造。(3 3 3 3)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座图3.55 镗模支架典型结构4 4、镗床夹具镗床夹具镗镗模模支支架架上上不不允允许许安安装装夹夹紧紧机机构构或或承承受受夹夹紧紧反反力力。图图3.56所示的镗模结构,就是遵守这一准则的例子。所示的镗模结构,就是遵守这一准则的例子。(3 3 3 3)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座(a)(b)图3.56 不允许镗模支架承受夹紧反力1-夹紧螺钉;2-镗模支架;3-工件;4-镗模底座4 4、镗床夹具镗床夹具镗模底座:其上应铸出凸台面(镗模底座:其上应铸出凸台面(35mm35mm),),夹具上设起重吊环。夹具上设起重吊环。(3 3 3 3)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座)镗模支架和夹具底座表3-6 镗模底座典型结构和尺寸图3.57 镗模底座典型结构4 4、镗床夹具镗床夹具讨论:1.镗套有几种?其主要技术要求是什么?如何选用?2.镗模上的导向支承方式有几种?各有什么特点?4 4、镗床夹具镗床夹具二、相关知识学习 1 1、镗削加工镗削加工 2 2、镗床镗床 3 3、镗刀镗刀 4 4、镗镗床床夹具夹具 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法任务任务4.2坐标镗床变速箱壳体上孔的加工坐标镗床变速箱壳体上孔的加工孔系:箱体上若干有相互位置精度要求的孔的组合,称为孔系。孔系可分为平行孔系、同轴孔系和交叉孔系(见图4.28)。(a)平行孔系 (b)同轴孔系 (c)交叉孔系图4.28 孔系分类5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法(286286页)页)23:5004:361 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工:(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)孔系:孔系:有相互位置精度要求的一系列孔。有相互位置精度要求的一系列孔。箱体加工的关键是孔系加工。箱体加工的关键是孔系加工。找正法找正法 在在通通用用机机床床上上利利用用辅辅助助工工具具找找正正所所要要加加工工孔孔正正确确位位置置的加工方法。效率低,一般只适合单件小批生产。的加工方法。效率低,一般只适合单件小批生产。划线找正法划线找正法 块规心轴找正法块规心轴找正法 样板找正法样板找正法 镗模法镗模法 坐标法坐标法生产规模孔系的精度要求5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工 找正法找正法 划线找正法:划线找正法:加工精度较低,孔距精度一般为加工精度较低,孔距精度一般为0.5mm0.5mm左右。左右。划划 线线 找找 正正 法法+试试 切切 法法:这这 种种 加加 工工 方方 法法 可可 使使 孔孔 距距 精精 度度 达达 到到 0.080.25mm0.080.25mm。5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 找正法找正法 块规心轴找正法:孔距精度可达块规心轴找正法:孔距精度可达0.03mm0.03mm。1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工(a)第一工位 (b)第二工位图4.29 用心轴和量块找正1-心轴;2-镗床主轴;3-量块;4-塞尺;5-镗床工作台5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法这这种种样样板的成本低,板的成本低,仅为镗仅为镗模成本的模成本的1719,单单件小批生件小批生产产中、大型的中、大型的箱体加工箱体加工使用镗模不经济时使用镗模不经济时可用此法。可用此法。样板上的孔径较工件的孔径大,以便样板上的孔径较工件的孔径大,以便于镗杆通过。于镗杆通过。样板上的孔径要求不高,但要有较高样板上的孔径要求不高,但要有较高的形状精度和较小的表面粗糙度值的形状精度和较小的表面粗糙度值 找正法找正法 样板找正法:样板找正法:此法加工孔系不易出差错,找正方此法加工孔系不易出差错,找正方便,孔距精度可达便,孔距精度可达0.05mm。1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工图4.30 样板找正法镗孔1-样板;2-百分表5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)(平行孔轴心线之间以及轴心线与基面之间的尺寸精度和位置精度)镗模法镗模法在成批生产中,广泛采用镗模加工孔系,如图在成批生产中,广泛采用镗模加工孔系,如图4-31所示。所示。当用两个或两个以上的支承当用两个或两个以上的支承1来引导镗杆时,镗杆与来引导镗杆时,镗杆与机床主轴机床主轴2必须浮动联接。当采用浮动联接时,机床精度必须浮动联接。当采用浮动联接时,机床精度对孔系加工精度影响很小,因而可以在精度较低的机床上对孔系加工精度影响很小,因而可以在精度较低的机床上加工出精度较高的孔系。但孔系的加工精度不可能很高。加工出精度较高的孔系。但孔系的加工精度不可能很高。孔距精度主要取决于镗模,一般可达孔距精度主要取决于镗模,一般可达0.05mm。能加。能加工公差等级工公差等级IT7的孔,其表面粗糙度可达的孔,其表面粗糙度可达Ra51.25m。当从一端加工、镗杆两端均有导向支承时,孔与孔之间的当从一端加工、镗杆两端均有导向支承时,孔与孔之间的同轴度和平行度可达同轴度和平行度可达0.020.03mm;当分别由两端加工;当分别由两端加工时,可达时,可达0.040.05mm。镗模制造误差导套与镗杆的间隙与磨损1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 镗模法镗模法1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工图4.31 用镗模加工孔系1-镗架支承;2-镗床主轴;3-镗刀;4-镗杆;5-工件;6-导套5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 镗模法镗模法 用镗模法加工孔系,既可在通用机床上加工,也可在专用用镗模法加工孔系,既可在通用机床上加工,也可在专用机床上或组合机床上加工,图机床上或组合机床上加工,图4.32为在组合机床上用镗模加工为在组合机床上用镗模加工孔系的示意图。孔系的示意图。1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工图4.32 在组合机床上用镗模加工孔系1-左动力头;2-镗模;3-右动力头;4、6-侧底座;5-中间底座5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 坐坐标标法法镗镗孔孔是是在在普普通通卧卧式式镗镗床床、坐坐标标镗镗床床或或数数控控镗镗铣铣床床等等设设备备上上,借借助助于于精精密密测测量量装装置置,调调整整机机床床主主轴轴与与工工件件间间在在水水平平和和垂垂直方向的相对位置,来保证孔距精度的一种镗孔方法。直方向的相对位置,来保证孔距精度的一种镗孔方法。采用坐标法加工孔系时,要特别注意采用坐标法加工孔系时,要特别注意选择基准孔选择基准孔和和镗孔顺序镗孔顺序,否,否则,坐标尺寸累积误差会影响孔距精度。则,坐标尺寸累积误差会影响孔距精度。基准孔基准孔应尽量选择本身尺寸精度高、表面粗糙度值小的孔应尽量选择本身尺寸精度高、表面粗糙度值小的孔(一般为一般为主轴孔主轴孔),这样在加工过程中,便于校验其坐标尺寸。,这样在加工过程中,便于校验其坐标尺寸。孔距精度要求较高的两孔应连在一起加工;加工时,应尽量使工孔距精度要求较高的两孔应连在一起加工;加工时,应尽量使工作台朝同一方向移动,因为工作台多次往复,其间隙会产生误差,作台朝同一方向移动,因为工作台多次往复,其间隙会产生误差,影响坐标精度。影响坐标精度。坐标法坐标法1 1)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工)平行孔系加工5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法2 2)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工成批生产中,箱体上同轴孔的同轴度几乎都由镗模来保证。成批生产中,箱体上同轴孔的同轴度几乎都由镗模来保证。单件小批生产中,其同轴度用下面几种方法来保证。单件小批生产中,其同轴度用下面几种方法来保证。利用已加工孔作支承导向:利用已加工孔作支承导向:这种方法只适于加工箱壁较近的孔。这种方法只适于加工箱壁较近的孔。前壁后壁导向套图4.33 利用已加工孔导向5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 利用镗床后立柱上的导向套支承导向利用镗床后立柱上的导向套支承导向 这种方法其镗杆系两端支承,刚性好。但此法调整麻烦,镗杆这种方法其镗杆系两端支承,刚性好。但此法调整麻烦,镗杆长,很笨重,故只适于单件小批生产中、大型箱体的加工。长,很笨重,故只适于单件小批生产中、大型箱体的加工。2 2)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工图3.34 卧式镗床1-后支承架;2-后立柱;3-工作台;4-平旋盘;5-镗轴;6-径向刀架;7-前立柱;8-主轴箱;9-后尾筒;10-床身;11-下滑座;12-上滑座 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法 采用调头镗采用调头镗 当箱体箱壁相距较远时,可采用调头镗。工件在一次装夹下,镗好一端当箱体箱壁相距较远时,可采用调头镗。工件在一次装夹下,镗好一端孔后,将镗床工作台回转孔后,将镗床工作台回转180,调整工作台位置,使已加工孔与镗床主轴同,调整工作台位置,使已加工孔与镗床主轴同轴,然后再加工另一端孔。轴,然后再加工另一端孔。当箱体上有一较长并与所镗孔轴线有平行度要求的平面时,镗孔前应先当箱体上有一较长并与所镗孔轴线有平行度要求的平面时,镗孔前应先用用装在镗杆上的百分表装在镗杆上的百分表对此平面进行校正(图对此平面进行校正(图4.34a),使其和镗杆轴线平行,),使其和镗杆轴线平行,校正后加工孔校正后加工孔B,孔,孔B加工后,回转工作台,并用镗杆上装的百分表沿此平面加工后,回转工作台,并用镗杆上装的百分表沿此平面重新校正,这样就可保证工作台准确地回转重新校正,这样就可保证工作台准确地回转180,见图,见图4.34(b)。然后再)。然后再加工孔加工孔A,从而保证孔,从而保证孔A、B同轴。同轴。2 2)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工)同轴孔系加工(a)第一工位 (b)第二工位图4.34 调头镗孔时工件的校正5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法3 3)交叉孔系加工)交叉孔系加工)交叉孔系加工)交叉孔系加工 交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔的垂直度误交叉孔系的主要技术要求是控制有关孔的垂直度误差。差。在普通镗床上主要靠机床工作台上的在普通镗床上主要靠机床工作台上的90对准装置对准装置。因为它是挡块装置,结构简单,但对准精度低。因为它是挡块装置,结构简单,但对准精度低。当有些镗床工作台当有些镗床工作台90对准装置精度很低时,可用心轴与对准装置精度很低时,可用心轴与百分表找正来提高其定位精度,即在加工好的孔中插入百分表找正来提高其定位精度,即在加工好的孔中插入心轴,工作台转位心轴,工作台转位90,摇工作台用百分表找正,如图,摇工作台用百分表找正,如图4-35所示。所示。(a)第一工位 (b)第二工位图4.35 找正法加工交叉孔系 5 5、箱体零件孔系的加工方法箱体零件孔系的加工方法变速箱壳体加工工艺路线变速箱壳体加工工艺路线三、制定实施计划四、工作任务实施学生按确定的工作计划,各自独立学生按确定的工作计划,各自独立完成自己工作任务。完成自己工作任务。普通机床零件加工综合项目实训普通机床零件加工综合项目实训 孔孔的的尺尺寸寸精精度度:一一般般用用塞塞规规检检验验;单单件件小小批批生生产产时时可可用用内内径径千千分分尺尺或或内内径径千千分分表表检检验验;若若精精度度要要求求很很高高可可用用气气动动量量仪检验。仪检验。孔孔间间距距和和孔孔轴轴线线平平行行度度检检验验:根根据据孔孔距距精精度度的的高高低低,可分别使用游标卡尺或千分尺,也可用块规测量。可分别使用游标卡尺或千分尺,也可用块规测量。三三坐坐标标测测量量机机可可同同时时对对零零件件的的尺尺寸寸、形形状状和和位位置置等等进进行行高精度的测量。高精度的测量。五、加工零件检测 期末考试成绩期末考试成绩 40%项目考评成绩项目考评成绩 60%理论考核理论考核 实践考核实践考核 综合素质考核综合素质考核 六、工作结果评估 任务任务5.1 5.1 圆柱齿轮的加工圆柱齿轮的加工项目项目5 圆柱齿轮零件机械加工工艺编制与实施圆柱齿轮零件机械加工工艺编制与实施本任务课程目标本任务课程目标本任务课程目标本任务课程目标【教学目标教学目标教学目标教学目标】最终目标:最终目标:最终目标:最终目标:能编制圆柱齿轮零件的机械加工工艺能编制圆柱齿轮零件的机械加工工艺能编制圆柱齿轮零件的机械加工工艺能编制圆柱齿轮零件的机械加工工艺规程,正确填写机械加工工艺文件。规程,正确填写机械加工工艺文件。规程,正确填写机械加工工艺文件。规程,正确填写机械加工工艺文件。促成目标:促成目标:促成目标:促成目标:1.1.1.1.能正确分析圆柱齿轮零件的技术要求;能正确分析圆柱齿轮零件的技术要求;能正确分析圆柱齿轮零件的技术要求;能正确分析圆柱齿轮零件的技术要求;2.2.2.2.能合理编制圆柱齿轮零件的加工工艺规程;能合理编制圆柱齿轮零件的加工工艺规程;能合理编制圆柱齿轮零件的加工工艺规程;能合理编制圆柱齿轮零件的加工工艺规程;3.3.3.3.能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出能对零件的加工工艺进行合理性分析,并提出改进建议;改进建议;改进建议;改进建议;4.4.4.4.能考虑圆柱齿轮零件加工成本;能考虑圆柱齿轮零件加工成本;能考虑圆柱齿轮零件加工成本;能考虑圆柱齿轮零件加工成本;5.5.5.5.能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准。一一一一二二二二三三三三六六六六布置布置布置布置工作任务工作任务 相关知识相关知识学习学习学习学习 制定实施制定实施计划计划计划计划 加工零件加工零件检测检测检测检测 四四四四工作任务工作任务实施实施实施实施 五五五五工作结果工作结果评估评估评估评估 项目项目5 圆柱齿轮零件零件机械加工工艺编制与实施圆柱齿轮零件零件机械加工工艺编制与实施加工如图所示的直齿圆柱齿轮。直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮材料:材料:45 小批量生产小批量生产任务任务5.1 圆柱齿轮的加工圆柱齿轮的加工一、布置工作任务 任务任务5.3 圆柱齿轮的加工圆柱齿轮的加工一、布置工作任务 1 1、齿轮功用和传动类型、齿轮功用和传动类型二、相关知识学习 成形法成形法 展成法展成法 齿轮齿轮切削切削方法方法 加加工工原原理理铣削铣削、拉削、拉削、插削及磨削等插削及磨削等滚齿、插齿、滚齿、插齿、剃齿、珩齿、剃齿、珩齿、磨齿磨齿等等无切削加工无切削加工 有切削加工有切削加工 热轧或冷轧、精锻、粉末冶金等热轧或冷轧、精锻、粉末冶金等 齿形加工方法齿形加工方法加工中有无切削加工中有无切削 2 2、齿轮的齿形加工方法、齿轮的齿形加工方法二、相关知识学习 成形法加工齿轮的原理成形法加工齿轮的原理:利用与被加工齿轮齿槽法向截面形状相符的成型刀具,在齿坯上加工出齿轮的方法 成形法加工齿轮的方法成形法加工齿轮的方法:铣齿、拉齿、插齿及磨齿等。最常用铣齿,最常用铣齿,m8,在卧式铣床上用盘状铣刀铣削;m8在立式铣床上用指状铣刀铣削。3 3、成形法加工齿轮、成形法加工齿轮二、相关知识学习 成形法加工齿轮的特点成形法加工齿轮的特点(1)齿廓形状有模数铣刀刀刃形状保证;齿廓分布的均匀性有分度头分度保证。(2)渐开线齿轮的齿廓形状由该齿轮的模数m和齿数z决定。因而同一m不同z都要有一把相应的模数铣刀。(3)同一m,铣刀做8把,齿轮铣刀形状按最小齿数设计齿轮铣刀形状按最小齿数设计 优点:优点:优点:优点:用普通铣床可加工齿轮,模数铣刀结构简单,生产成本低。加工直齿、斜齿和人字圆柱齿轮,也可加工精度不高的大型齿轮。缺点:缺点:缺点:缺点:加工时间、辅助时间长;铣齿精度低,精度9-12级。Ra6.33.2m,适于单件小批生产或机修工作。二、相关知识学习 展成法加工齿轮利用一对齿轮啮合的原理。把其中一个转化为具有切削能力的齿轮刀具,另一个转化为被切工件。通过专用齿轮加工机床,强制刀具和工件做严格的啮合运动展成运动),在运动中,切削刃的运动轨迹逐渐包络出工件的齿形。展形法加工齿轮的方法:滚齿、插齿。4 4、展成法加工齿轮、展成法加工齿轮二、相关知识学习 滚齿加工原理滚齿加工原理 展成法加工齿轮。成形运动有滚动的旋转运动和工件的旋转运动组成,滚刀和工件间必须保持严格的相对运动关系,滚刀转过1转时,工件相应的转过K/z转。成为展成运动。滚动沿工件轴线的运动为进给运动。5 5、滚齿、滚齿二、相关知识学习 加工直齿圆柱齿轮的传动原理加工直齿圆柱齿轮的传动原理 主运动传动链联系动力源和滚动主轴电动机12uv34滚刀 展成运动传动链联系滚刀旋转和工件旋转45ux67工作台 垂直进给运动传动链联系工作台和刀架78uf910 5 5、滚齿、滚齿二、相关知识学习 加工斜齿圆柱齿轮的传动原理加工斜齿圆柱齿轮的传动原理 形成渐开线齿廓的展成运动;形成齿长螺旋线的运动 差动运动传动链联系刀架和工件 刀架A211213uy1415合成机构67uf89 5 5、滚齿、滚齿二、相关知识学习 滚刀的合理使用滚刀的合理使用滚刀的合理使用滚刀的合理使用按国家标准按国家标准按国家标准按国家标准高精度齿轮滚刀高精度齿轮滚刀高精度齿轮滚刀高精度齿轮滚刀 通用技术条件通用技术条件通用技术条件通用技术条件的规定,的规定,的规定,的规定,型适型适型适型适用于用于用于用于JB3227JB3227JB3227JB32271999199919991999规定的规定的规定的规定的AAAAAAAAAAAA级滚刀、级滚刀、级滚刀、级滚刀、GB/T6084GB/T6084GB/T6084GB/T60842001200120012001齿轮滚齿轮滚齿轮滚齿轮滚刀刀刀刀 通用技术条件通用技术条件通用技术条件通用技术条件规定的规定的规定的规定的AAAAAAAA级滚刀;级滚刀;级滚刀;级滚刀;型适用于型适用于型适用于型适用于GB/T6084GB/T6084GB/T6084GB/T60842001200120012001所规定的所规定的所规定的所规定的AAAAAAAA、A A A A、B B B B、C C C C级四种精度的滚刀。级四种精度的滚刀。级四种精度的滚刀。级四种精度的滚刀。二、相关知识学习 5 5、滚齿、滚齿滚齿加工的工艺特点滚齿加工的工艺特点 加工精度高,可加工7-8级齿轮 生产率高 一把滚刀可加工模数和压力角相同而齿数不同的圆柱齿轮,刀具通用性好。应用广泛,可单件小批也可大批大量生产。主要加工直齿、斜齿、圆柱齿轮和蜗轮、齿轮轴 但不能加工内齿轮和双联齿轮。Y3150EY3150E滚齿机的组成滚齿机的组成 5 5、滚齿、滚齿加工工件最大直径加工工件最大直径加工工件最大直径加工工件最大直径500mm 500mm 最大模数最大模数最大模数最大模数8mm 8mm 最小齿轮最小齿轮最小齿轮最小齿轮5k5k(k k为滚刀头数)为滚刀头数)为滚刀头数)为滚刀头数)二、相关知识学习 插齿原理插齿原理 主运动 展成运动 径向进给运动 圆周进给运动 让刀运动 6 6、插齿、插齿二、相关知识学习 主运动 圆周进给运动 展成运动 径向进给运动 让刀让刀运动 6 6、插齿、插齿插齿机运动传动链插齿机运动传动链二、相关知识学习 插齿机插齿机插齿机插齿机:分为立式、卧式两种,:分为立式、卧式两种,:分为立式、卧式两种,:分为立式、卧式两种,其中立式使用最普遍其中立式使用最普遍其中立式使用最普遍其中立式使用最普遍Y5132Y5132Y5132Y5132型:型:型:型:立式立式立式立式加工外齿轮最大分度圆直径加工外齿轮最大分度圆直径加工外齿轮最大分度圆直径加工外齿轮最大分度圆直径320mm320mm320mm320mm,最大宽度,最大宽度,最大宽度,最大宽度80mm80mm80mm80mm;加工内齿轮最大分度圆直径加工内齿轮最大分度圆直径加工内齿轮最大分度圆直径加工内齿轮最大分度圆直径500mm500mm500mm500mm,最大宽度,最大宽度,最大宽度,最大宽度50mm.50mm.50mm.50mm.二、相关知识学习 6 6、插齿、插齿插齿刀插齿刀插齿刀插齿刀二、相关知识学习 6 6、插齿、插齿 插齿加工精度较高插齿刀的制造、刃磨和检验均较滚刀简便,易保证制造精度。插齿齿向偏差比滚齿大插齿机主轴轴线于工件轴线平行度误差;主轴与套筒易磨损。插齿运动精度比滚齿差 齿面粗糙度值较小形成齿形包络线的切线数目比滚齿多,齿面粗糙度优于滚齿。插齿生产率比滚齿低插齿切削速度受往复运动惯性限制难以提高,空行程损失大。适于加工模数小,齿宽较窄的内齿轮、双联及多联齿轮、适于加工模数小,齿宽较窄的内齿轮、双联及多联齿轮、齿条、扇形齿等。齿条、扇形齿等。插齿加工的工艺特点插齿加工的工艺特点 6 6、插齿、插齿二、相关知识学习 剃齿剃齿 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 一对螺旋角不等的螺旋齿轮一对螺旋角不等的螺旋齿轮作双面无侧隙啮合作双面无侧隙啮合 01:25剃齿加工需要有以下几种运动:剃齿加工需要有以下几种运动:(1 1)主运动)主运动剃齿刀带动工件的高速正、剃齿刀带动工件的高速正、反转运动。反转运动。(2 2)工件沿轴向往复运动使齿轮全齿宽)工件沿轴向往复运动使齿轮全齿宽均能剃出。均能剃出。(3 3)工件每往复一次做径向进给运动以)工件每往复一次做径向进给运动以切除全部余量。切除全部余量。剃齿时注意的问题剃齿时注意的问题 剃前齿轮材料剃前齿轮材料:硬度:硬度2232HRC2232HRC时,时,剃齿刀校正误差能力最好剃齿刀校正误差能力最好剃前齿轮精度剃前齿轮精度:剃齿后精度只能:剃齿后精度只能 提高一级,提高一级,剃齿不能修正公法线长度变动剃齿不能修正公法线长度变动FwFw 剃齿余量剃齿余量:(:(P288P288表表5 54 4)剃前齿形加工刀具剃前齿形加工刀具:剃前滚齿刀:剃前滚齿刀 剃前插齿刀剃前插齿刀 剃齿刀的选用剃齿刀的选用:分度螺旋角有分度螺旋角有5、10、15多联齿轮中的小齿轮、斜齿轮直齿圆柱齿轮特别提示特别提示剃齿剃齿 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 剃齿刀的选用剃齿刀的选用 精度分级:精度分级:A、B、C三级三级 加工加工6、7、8精度齿轮精度齿轮分度圆直径:分度圆直径:85、180、240mm GB/T14333GB/T1433320082008盘形轴向盘形轴向 剃齿刀剃齿刀分度圆螺旋角:分度圆螺旋角:5、10、15 二、相关知识学习 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿剃齿剃齿YW4232型剃齿机二、相关知识学习 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿剃齿特点剃齿特点剃齿展成法加工,剃齿能提高齿形、齿向精度,降低Ra,不能修正分齿误差。剃齿用于成批和大量生产精加工齿面未淬硬的圆柱齿轮。加工35HRC以下的圆柱齿轮,精度可达7-6级,Ra可达0.8-0.4um 剃齿生产效率高,设备简单,刀具耐用度高,但修磨不便。珩齿珩齿加工35HRC以上,代替剃齿。用于去除氧化皮、毛刺、降低Ra,不能提高齿形精度。7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 对对对对热处理热处理热处理热处理后后后后的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。珩齿原理及特点珩齿原理及特点 珩齿的应用珩齿的应用 主要用于去除主要用于去除热处理后热处理后 齿面上的氧化皮及毛刺齿面上的氧化皮及毛刺Ra1.6 0.4 m一般可加工一般可加工6767级精度的齿轮级精度的齿轮 珩轮:含有磨料的塑料齿轮珩轮:含有磨料的塑料齿轮 珩齿修正误差的能力较差珩齿修正误差的能力较差 珩磨轮 02:29珩齿珩齿 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 对对对对热处理热处理热处理热处理后后后后的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。的齿轮进行精整加工。滚齿滚齿滚齿滚齿剃齿剃齿剃齿剃齿热处理热处理热处理热处理珩齿珩齿珩齿珩齿滚齿滚齿滚齿滚齿热处理热处理热处理热处理蜗杆式珩齿蜗杆式珩齿蜗杆式珩齿蜗杆式珩齿(a)外啮合珩齿 (b)内啮合珩齿 (c)蜗杆式珩齿图5.30 珩齿方法成形法磨齿 精度6-5级,Ra可达0.2-0.4um展成法磨齿 精度6-4级,Ra可达0.2-0.4um磨齿磨齿;用砂轮在专用磨齿机上对齿轮进行精加工。7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 图5.31 成形法磨齿 (a)双砂轮磨齿 (b)单砂轮磨齿图5.32 展成法磨齿03:24 7 7、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿、齿形的精加工方法:剃齿、珩齿、磨齿二、相关知识学习 1)双片碟形砂轮磨齿:)双片碟形砂轮磨齿:分齿精度高分齿精度高 2)锥形砂轮磨齿(精度较低)锥形砂轮磨齿(精度较低)3)蜗杆砂轮磨齿:连续分度)蜗杆砂轮磨齿:连续分度 适用于大量、成批生产中齿轮适用于大量、成批生产中齿轮 精加工,精加工,5级级 多用于单件、小批或成批生产中多用于单件、小批或成批生产中 磨削磨削6级精度齿轮级精度齿轮磨齿适于磨齿适于淬硬齿面淬硬齿面的精加工的精加工 (3)46级级适用于单件小批生产高精度适用于单件小批生产高精度 直、斜齿轮(直、斜齿轮(35级)级)8 8、齿形的加工方法的选择、齿形的加工方法的选择二、相关知识学习 齿轮的精度等级、结构特点、硬度、齿轮的精度等级、结构特点、硬度、RaRa、生产类型及设备条件等、生产类型及设备条件等9级精度以下齿轮 铣齿齿端加工热处理修正内孔:单件小批生产或维修8-7级精度齿轮滚(插)齿齿端加工淬火修正基准珩齿:各种批量7-6级精度齿轮滚(插)齿齿端加工剃齿淬火修正基准珩齿(或磨齿):单件小批:磨齿;大批大量(6级):珩齿(7级)6-3级精度齿轮滚(插)齿齿端加工淬火修正基准磨齿:各种批量 8 8、齿形的加工方法的选择、齿形的加工方法的选择二、相关知识学习 三、制定实施计划(1 1)(2 2)主要技术要求主要技术要求(3 3)材料、毛坯及热处理材料、毛坯及热处理结结 构构 1.1.1.1.分析齿轮零件的结构和技术要求分析齿轮零件的结构和技术要求分析齿轮零件的结构和技术要求分析齿轮零件的结构和技术要求 1 1 1 1)圆柱齿轮零件的结构和技术要求)圆柱齿轮零件的结构和技术要求)圆柱齿轮零件的结构和技术要求)圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划结构结构结构结构齿圈齿圈 +轮体轮体(1 1 1 1)齿轮的结构特点)齿轮的结构特点)齿轮的结构特点)齿轮的结构特点直齿轮、直齿轮、斜齿轮、斜齿轮、人字齿人字齿轮等轮等盘类齿轮盘类齿轮、内齿轮、内齿轮、齿轮轴、齿轮轴、齿条、齿条、扇形齿轮扇形齿轮非圆齿轮非圆齿轮等等内孔:内孔:多为精度较高的多为精度较高的圆柱孔或花键孔。圆柱孔或花键孔。轮缘:轮缘:具有一个或多个具有一个或多个齿圈。齿圈。单齿圈的组合结构:单齿圈的组合结构:改改善加工工艺性善加工工艺性 1.1.1.1.分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求传递运动的准确性(运动精度)传递运动的准确性(运动精度)1 12 23 34 4传递运动的平稳性(工作平稳性)传递运动的平稳性(工作平稳性)合理的齿侧间隙合理的齿侧间隙载荷分布均匀性载荷分布均匀性(接触精度)(接触精度)工作性能工作性能承载能力承载能力使用寿命使用寿命噪声等噪声等 1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划(齿轮零件图上精度要求识读)1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求(齿轮零件图上精度要求识读)1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求 1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求举例7 6 6 K M(GB/T 100952008)第第公差组的精度等级(传递运动的准确性)公差组的精度等级(传递运动的准确性)第第公差组的精度等级(传递运动的平稳性)公差组的精度等级(传递运动的平稳性)第第公差组的精度等级(载荷分布的均匀性)公差组的精度等级(载荷分布的均匀性)(法向)齿厚或公法线平均长度的(法向)齿厚或公法线平均长度的上偏差上偏差(法向)齿厚或公法线平均长度的(法向)齿厚或公法线平均长度的下偏差下偏差合理齿侧间隙三个精度相同时,简化标注?1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求 1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求表5-6 齿轮各项公差和极限偏差的分组三、制定实施计划 (2 2 2 2)圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求圆柱齿轮传动的精度要求(3 3 3 3)圆柱齿轮的精度检验组及测量条件()圆柱齿轮的精度检验组及测量条件()圆柱齿轮的精度检验组及测量条件()圆柱齿轮的精度检验组及测量条件(298298298298页)页)页)页)1 1 1 1)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求)分析圆柱齿轮零件的结构和技术要求三、制定实施计划图图5.25.2所示的直齿圆柱齿轮:所示的直齿圆柱齿轮:传递传递运动精度运动精度为为7 7级,主要是公法线变动公差级,主要是公法线变动公差FwFw为为0.036mm0.036mm,径向综合公差为,径向综合公差为Fi“Fi“为为0.08mm0.08mm;传动的平稳性传动的平稳性精度为精度为6 6级,主要有一齿径向综合级,主要有一齿径向综合公差公差fi“fi“为为 0.016mm0.016mm;载荷分布均匀性载荷分布均匀性精度为精度为6 6级,主要是齿向公差级,主要是齿向公差FF为为0.009mm0.009mm。端面与轴线有垂直度要求。端面与轴线有垂直度要求。表面粗糙度为表面粗糙度为Ra1.6Ra1.6 m m。齿轮表面需淬火,齿部硬度达齿轮表面需淬火,齿部硬度达525254HRC54HRC。2 2 2 2)分析直齿圆柱齿轮的结构和技术要求)分析直齿圆柱齿轮的结构和技术要求)分析直齿圆柱齿轮的结构和技术要求)分析直齿圆柱齿轮的结构和技术要求三、制定实施计划 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况 1 1 1 1)齿轮材料与毛坯齿轮材料与毛坯齿轮材料与毛坯齿轮材料与毛坯制造齿轮常用材料:制造齿轮常用材料:制造齿轮常用材料:制造齿轮常用材料:锻钢和铸钢锻钢和铸钢锻钢和铸钢锻钢和铸钢,其次是其次是其次是其次是铸铁铸铁铸铁铸铁,在在在在特特特特殊殊殊殊情情情情况况况况下下下下也也也也可可可可采采采采用用用用有有有有色色色色金金金金属属属属和和和和非非非非金金金金属材料属材料属材料属材料。三、制定实施计划 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况 齿轮材料齿轮材料齿轮材料齿轮材料线速度较高的受力齿轮:线速度较高的受力齿轮:38CrMoAIA 38CrMoAIA 渗氮钢渗氮钢低低速速重重载载、有有冲冲击击载载荷荷的的传传力力齿齿轮轮:应应采采用用综综合合力力学学性能好的材料(如性能好的材料(如2020CrCr、2020CrMnTiCrMnTi等等)。)。低低速速、轻轻载载或或中中载载的的一一些些不不重重要要齿齿轮轮:中中碳碳钢钢(如如4545钢)钢)低低速速、中中载载的的重重要要齿齿轮轮及及精精度度要要求求较较高高的的齿齿轮轮:中中碳碳合金钢(如合金钢(如40Cr40Cr)。)。非传力齿轮:非淬火钢、铸铁、尼龙、夹布胶木等。非传力齿轮:非淬火钢、铸铁、尼龙、夹布胶木等。更高的更高的耐磨性和耐腐耐磨性和耐腐蚀性蚀性调质或表面淬火调质或表面淬火 三、制定实施计划 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况 齿轮毛坯齿轮毛坯齿轮毛坯齿轮毛坯毛坯形式主要有:棒料、锻件和铸件。毛坯形式主要有:棒料、锻件和铸件。齿轮的材料、结构形状、尺寸大小、使用条件及生产批量等选取齿轮的材料、结构形状、尺寸大小、使用条件及生产批量等选取三、制定实施计划 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况 齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理表面淬火表面淬火渗碳淬火渗碳淬火氮化氮化正火正火调质调质齿坯的热处理齿坯的热处理 轮齿的热处理轮齿的热处理 三、制定实施计划 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况 齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理正正火火:消消除除内内应应力力、提提高高强强度度和和韧韧性性,改改善善切切削削性性能能。齿齿坯坯正正火火一一般般安安排排在在粗粗加加工工之之前前。正正火火硬硬度度一一般般为为:160-160-220HB220HBS S。(低碳钢)。(低碳钢)调质调质:常用于中碳钢,调质后硬度一般为:常用于中碳钢,调质后硬度一般为:200-280HB200-280HBS S。调质多安排在齿坯粗加工之后半精加工之前进行。调质。调质多安排在齿坯粗加工之后半精加工之前进行。调质可作为最终热处理或为最终热处理做好组织准备。可作为最终热处理或为最终热处理做好组织准备。齿坯的热处理齿坯的热处理 三、制定实施计划 齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理齿轮的热处理齿齿面面热热处处理理:齿齿面面高高频频淬淬火火、渗渗碳碳淬淬火火、碳碳氮氮共共渗渗或渗氮等表面热处理。或渗氮等表面热处理。磨齿加工磨齿加工内孔缩,内孔缩,淬火后修正淬火后修正有键槽的齿轮,淬火后内孔椭圆,键槽宜淬火后加工或有键槽的齿轮,淬火后内孔椭圆,键槽宜淬火后加工或淬火后修正内孔。淬火后修正内孔。轮齿的热处理轮齿的热处理 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况三、制定实施计划 齿轮加工工艺大致分为以下几个阶段:齿轮加工工艺大致分为以下几个阶段:毛坯加工及热处理毛坯加工及热处理 齿坯加工齿坯加工齿形加工之前的齿轮加工齿形加工之前的齿轮加工 齿形粗加工齿形粗加工+齿端加工齿端加工 齿形精加工齿形精加工 修正精基准修正精基准 齿面热处理齿面热处理 锻造、正火等锻造、正火等 齿面淬火等齿面淬火等 外圆、内孔、端面等加工外圆、内孔、端面等加工滚齿、插齿、剃齿等滚齿、插齿、剃齿等 珩齿、磨齿等珩齿、磨齿等 推孔、磨孔、磨端面等推孔、磨孔、磨端面等 检验检验(中间)(中间)检验检验(中间)(中间)检验检验 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线1 1)确定加工方案)确定加工方案齿形加工齿形加工 齿坯加工齿坯加工 1.1.齿坯加工精度:齿坯加工精度:2.2.齿坯加工方案:齿坯加工方案:a.a.大批大量生产时大批大量生产时b.b.中批生产时中批生产时c.c.单件小批生产时单件小批生产时1.1.一般为滚齿、插一般为滚齿、插齿加工齿加工2.2.齿形精整加工:齿形精整加工:剃齿、珩齿、磨齿剃齿、珩齿、磨齿齿形加工齿形加工三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线1 1)确定加工方案)确定加工方案齿形加工齿形加工 齿坯加工齿坯加工 1.1.齿坯加工精度:齿坯加工精度:2.2.齿坯加工方案:齿坯加工方案:a.a.大批大量生产时大批大量生产时b.b.中批生产时中批生产时c.c.单件小批生产时单件小批生产时 齿轮的内孔、基准端面或外齿轮的内孔、基准端面或外圆经常是齿轮加工、测量和装圆经常是齿轮加工、测量和装配的基准,它们的加工精度对配的基准,它们的加工精度对齿轮各项精度指标有着重要的齿轮各项精度指标有着重要的影响。因此,切齿前齿坯的精影响。因此,切齿前齿坯的精度应满足一定的要求。度应满足一定的要求。三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线1 1)确定加工方案)确定加工方案齿形加工齿形加工 齿坯加工齿坯加工 1.1.齿坯加工精度:齿坯加工精度:2.2.齿坯加工方案:齿坯加工方案:a.a.大批大量生产时大批大量生产时b.b.中批生产时中批生产时c.c.单件小批生产时单件小批生产时三、制定实施计划1 1)确定加工方案)确定加工方案齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。(1)大批大量生产的齿坯加工)大批大量生产的齿坯加工(2 2)中批生产的齿坯加工)中批生产的齿坯加工 (3 3)单件小批生产的齿坯加工)单件小批生产的齿坯加工 流水线或自动线(生产率高)流水线或自动线(生产率高)钻钻拉拉多刀车多刀车图5.44 在多刀半自动车床上精车齿坯外形三、制定实施计划1 1)确定加工方案)确定加工方案齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。齿坯的孔加工、端面和中心孔的加工以及齿圈外圆的加工。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。工艺方案取决于轮体结构、技术要求和生产类型等。(1)大批大量生产的齿坯加工)大批大量生产的齿坯加工(2 2)中批生产的齿坯加工)中批生产的齿坯加工 (3 3)单件小批生产的齿坯加工)单件小批生产的齿坯加工 车床车床+拉床(拉孔)拉床(拉孔)车车拉拉车车加工质量稳定,生产率较高加工质量稳定,生产率较高流水线或自动线流水线或自动线钻钻拉拉多刀车多刀车(生产率高)(生产率高)齿坯的孔、端面及外圆的粗、精齿坯的孔、端面及外圆的粗、精加工都在通用车床上经两次装夹加工都在通用车床上经两次装夹完成。但必须注意将孔和基准端完成。但必须注意将孔和基准端面的精加工在一次装夹内完成。面的精加工在一次装夹内完成。三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线1 1)确定加工方案)确定加工方案齿形加工齿形加工 1.1.一般为滚齿、插一般为滚齿、插齿加工齿加工2.2.齿形精整加工:齿形精整加工:剃齿、珩齿、磨齿剃齿、珩齿、磨齿齿形加工齿形加工三、制定实施计划本任务可采用本任务可采用滚齿滚齿剃齿剃齿热处理后珩齿热处理后珩齿 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线齿轮的精度等级、结构尺寸、技术要求、齿轮的精度等级、结构尺寸、技术要求、RaRa、生产类型及设备条件等、生产类型及设备条件等一般可归纳工艺路线如下:一般可归纳工艺路线如下:毛坯制造毛坯制造毛坯热处理毛坯热处理齿坯加工齿坯加工齿形加工齿形加工齿圈齿圈(轮)热处理(轮)热处理齿轮定位表面精加工齿轮定位表面精加工齿圈的精整加工齿圈的精整加工齿坯加工齿坯加工 齿形加工齿形加工 齿端加工齿端加工 精基准修正精基准修正 齿面热处理齿面热处理 2 2 2 2)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段齿形精加工齿形精加工 毛坯制造毛坯制造 三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线齿坯加工齿坯加工 2 2 2 2)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段主要是为下一阶段加工齿形:主要是为下一阶段加工齿形:1.1.准备精基准准备精基准,使齿轮的内孔和端,使齿轮的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。面的精度基本达到规定的技术要求。2.2.此外,对于齿形以外的此外,对于齿形以外的次要表面次要表面的加工,也应尽量在这一阶段的后的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。期加以完成。三、制定实施计划 :齿形加工是齿轮加工的核心。:齿形加工是齿轮加工的核心。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。(1)8级精度以下的齿轮级精度以下的齿轮(2 2)6767级精度的齿轮级精度的齿轮 (3 3)5 5级精度以上的齿轮级精度以上的齿轮 粗磨精磨粗磨精磨 珩齿或磨齿珩齿或磨齿 滚齿或插齿滚齿或插齿 齿形加工齿形加工 三、制定实施计划齿轮的齿端加工方式有:齿轮的齿端加工方式有:齿轮的齿端加工方式有:齿轮的齿端加工方式有:倒圆倒圆倒圆倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺。、倒尖、倒棱和去毛刺。、倒尖、倒棱和去毛刺。、倒尖、倒棱和去毛刺。齿端加工必须安排在齿形淬火之前,滚(插)齿之后进行。齿端加工必须安排在齿形淬火之前,滚(插)齿之后进行。齿端加工必须安排在齿形淬火之前,滚(插)齿之后进行。齿端加工必须安排在齿形淬火之前,滚(插)齿之后进行。该直齿齿轮齿端加工采用倒棱方式该直齿齿轮齿端加工采用倒棱方式倒棱安排在齿轮淬火之前,滚齿之后倒棱安排在齿轮淬火之前,滚齿之后齿端加工齿端加工 (a)倒圆 (b)倒尖 (c)倒棱图5.45 齿端加工 图5.46 齿端倒圆 三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线精基准修正精基准修正 齿面热处理齿面热处理 2 2 2 2)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段)划分加工阶段该齿轮要求对齿面进行高频淬火,齿面该齿轮要求对齿面进行高频淬火,齿面硬度达硬度达525254HRC 54HRC 1.1.对于外径定心的花键孔对于外径定心的花键孔花键推刀推花键推刀推孔孔2.2.对于圆柱孔对于圆柱孔推孔或磨孔推孔或磨孔(1 1)推孔生产率高,常用于未淬硬齿)推孔生产率高,常用于未淬硬齿轮轮(2 2)磨孔,精度高,但生产率不高,)磨孔,精度高,但生产率不高,一般以齿轮分度圆定心(一般以齿轮分度圆定心(FrFr,利于磨,利于磨齿或珩齿),见齿轮分度圆定心示意图齿或珩齿),见齿轮分度圆定心示意图 图5.47 齿轮分度圆定心示意图三、制定实施计划 :修正淬火后齿形变形,进一步提:修正淬火后齿形变形,进一步提高齿形精度和齿面粗糙度。高齿形精度和齿面粗糙度。这个阶段首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整。这个阶段首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整。这个阶段首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整。这个阶段首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整。(2 2)6767级精度的齿轮级精度的齿轮 (3 3)5 5级精度以上的齿轮级精度以上的齿轮 粗磨精磨粗磨精磨 珩齿或磨齿珩齿或磨齿 齿形精加工齿形精加工 三、制定实施计划表表5-5 5-5 圆柱齿轮齿形加工方法和加工精度圆柱齿轮齿形加工方法和加工精度三、制定实施计划3 3 3 3)定位)定位)定位)定位基准选择基准选择基准重合:基准重合:基准统一:基准统一:带孔齿轮带孔齿轮的定位、夹紧方式的定位、夹紧方式(1)以)以内孔内孔和端面定位和端面定位基准重合、定位精度高,基准重合、定位精度高,适于成批生产,夹具精度适于成批生产,夹具精度(2)以外圆和端面定位)以外圆和端面定位找正外圆,生产率低,找正外圆,生产率低,适于单件小批生产适于单件小批生产小直径齿轮轴小直径齿轮轴:两端中心孔:两端中心孔 或锥体作为定位基准或锥体作为定位基准齿轮轴齿轮轴的定位基准的定位基准 大直径齿轮轴大直径齿轮轴:用轴颈和:用轴颈和 一个较大的端面组合定位一个较大的端面组合定位盘套类带孔齿轮盘套类带孔齿轮的定位基准的定位基准 三、制定实施计划 3.3.拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线拟定直齿圆柱齿轮的工艺路线4 4)加工工序安排)加工工序安排毛坯锻造毛坯锻造毛坯热处理:正火毛坯热处理:正火齿坯粗、精车齿坯粗、精车滚齿滚齿齿圈(轮)热处理:淬火齿圈(轮)热处理:淬火齿轮定位表齿轮定位表面内锥孔、端面磨削面内锥孔、端面磨削珩齿。珩齿。三、制定实施计划 4.4.设计工序内容设计工序内容1 1)确定加工余量和工序尺寸:)确定加工余量和工序尺寸:(1 1)粗加工时,外圆、端面、内孔均留余量)粗加工时,外圆、端面、内孔均留余量1.5mm1.5mm(2 2)齿圈滚齿后留)齿圈滚齿后留0.09mm0.09mm剃齿余量、剃齿余量、0.02mm0.02mm珩齿余珩齿余量量(3 3)端面、内孔均留磨削余量)端面、内孔均留磨削余量0.2mm0.2mm。2 2)选择设备、工装(见直齿圆柱齿轮加工过程卡)选择设备、工装(见直齿圆柱齿轮加工过程卡)三、制定实施计划 5.5.直齿圆柱齿轮机械加工工艺过程直齿圆柱齿轮机械加工工艺过程表5-12 直齿圆柱齿轮加工过程卡 三、制定实施计划四、工作任务实施学生按确定的工作计划,各自独立学生按确定的工作计划,各自独立完成自己工作任务。完成自己工作任务。采用演示性实训采用演示性实训普通机床零件加工综合项目实训普通机床零件加工综合项目实训五、加工零件检测 1)公法线长度变动量)公法线长度变动量FwFw是指在齿轮转一周范围内,实际公是指在齿轮转一周范围内,实际公法线长度最大值与最小值之差法线长度最大值与最小值之差.2)径向综合总偏差)径向综合总偏差FiFi是指在径向(双面)综合检验时,产品齿是指在径向(双面)综合检验时,产品齿轮的左右齿面同时与测量齿轮接触,并转过一轮的左右齿面同时与测量齿轮接触,并转过一整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。整圈时出现的中心距最大值和最小值之差。图5.39 公法线千分尺图5.40 齿厚游标卡尺齿轮齿形精度检测齿轮齿形精度检测用双啮仪测径向综合偏差用双啮仪测径向综合偏差 五、加工零件检测 4)一齿径向综合偏差一齿径向综合偏差fi fi是指被测齿轮在径向(双面)综合检验时,是指被测齿轮在径向(双面)综合检验时,对应一个齿距角(对应一个齿距角(360.z)的径向综合偏差值。)的径向综合偏差值。5)齿向偏差)齿向偏差F 是指在分度圆柱面上全齿宽范围内,包容实际齿线是指在分度圆柱面上全齿宽范围内,包容实际齿线的最近两条设计齿线间的端面距离。用径跳仪测量的最近两条设计齿线间的端面距离。用径跳仪测量6)齿厚极限偏差)齿厚极限偏差图5.40 齿厚游标卡尺齿轮齿形精度检测齿轮齿形精度检测图5.41 齿圈径向跳动检查仪及测量示意图3)齿圈径向跳动)齿圈径向跳动公差公差Fr弦齿厚测量。弦齿厚测量。公法线测量。公法线测量。公法线长度变动量及测量公法线长度变动量及测量齿厚测量齿厚测量五、加工零件检测 1 1、误差分析、误差分析 (1)齿数不对)齿数不对(2)齿槽偏斜,对刀不准)齿槽偏斜,对刀不准(3)齿厚不等,齿距累积误差过大)齿厚不等,齿距累积误差过大(4)齿厚超差)齿厚超差(5)齿形超差)齿形超差(6)齿向超差)齿向超差(7)粗糙度超差)粗糙度超差 六、工作结果评估 1 从工作过程、实训效果,以及职业素质等方面进行多元化过程考核评价2 通过学生自评、教师评价二个角度,对学生的考勤、岗位工作表现、工作绩效、职业活动记录、实习报告等内容进行考核3 对有创新想法和设计、承担组长工作的学生有鼓励加分4 对学生的敬业精神,团队精神,安全环保意识,吃苦耐劳等职业素质和道德等也纳入考核范畴重点考查学生操作的规范性、熟练程度、安全防范意识、质量分析、问题处理能力 2、考核评价、考核评价 六、工作结果评估 加工如图所示的直齿圆柱齿轮。扩展训练一扩展训练一直齿齿轮铣削加工直齿齿轮铣削加工直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮材料:材料:45 小批量生产小批量生产 1 1、铣刀的选择和安装、铣刀的选择和安装 在卧式铣床上,选用在卧式铣床上,选用m=2.5m=2.5,=20=20的的6 6号盘形齿轮铣刀。号盘形齿轮铣刀。2 2、检查齿坯、检查齿坯 3 3、安装分度头和尾座、安装分度头和尾座 4 4、安装、找正工件、安装、找正工件 5 5、分度计算、分度计算扩展训练一扩展训练一直齿齿轮铣削加工直齿齿轮铣削加工 6 6、对刀(对中、垂向)、对刀(对中、垂向)7 7、试切、预验、试切、预验 8 8、调整纵向挡铁,铣削、调整纵向挡铁,铣削扩展训练一扩展训练一直齿齿轮铣削加工直齿齿轮铣削加工30:35加工如图所示的斜齿圆柱齿轮。斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮材料:材料:45 数量:数量:2扩展训练二扩展训练二斜齿轮铣削加工斜齿轮铣削加工 1 1、铣刀的选择和安装、铣刀的选择和安装 计算当量齿数计算当量齿数=36.15=36.15在卧式铣床上,选用在卧式铣床上,选用m=6m=6,=20=20的的6 6号盘形齿轮铣刀。号盘形齿轮铣刀。2 2、检查齿坯、检查齿坯 3 3、安装、找正分度头和尾座、安装、找正分度头和尾座 4 4、安装、找正工件、安装、找正工件扩展训练二扩展训练二斜齿轮铣削加工斜齿轮铣削加工(1 1)分度计算及分度定位销的调整。)分度计算及分度定位销的调整。每铣完一齿后,分度手柄应在每铣完一齿后,分度手柄应在6666孔圈上转过孔圈上转过1r1r又又2222个孔距。个孔距。(2 2)计算与配置交换齿轮)计算与配置交换齿轮 5 5、分度计算、分度计算扩展训练二扩展训练二斜齿轮铣削加工斜齿轮铣削加工 丝杠与测轴连接,工作台移动一个导程,工件转一周。丝杠与测轴连接,工作台移动一个导程,工件转一周。5 5、分度计算、分度计算扩展训练二扩展训练二斜齿轮铣削加工斜齿轮铣削加工 6 6、对刀(对中、垂向)、对刀(对中、垂向)7 7、试切、预验、试切、预验 8 8、调整纵向挡铁,铣削、调整纵向挡铁,铣削扩展训练二扩展训练二斜齿轮铣削加工斜齿轮铣削加工
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