高职《机械加工工艺编制与实施(下册)》PPT电子课件
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任务任务5.5.2 2 双联圆柱齿轮双联圆柱齿轮的加工的加工项目项目5 圆柱齿轮零件圆柱齿轮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如图所示的双联圆柱齿轮。任务任务5.2 双联圆柱齿轮的加工双联圆柱齿轮的加工一、布置工作任务 精度等级为精度等级为7 7级,生产类型级,生产类型为成批生产为成批生产.齿部淬火齿部淬火48-48-52HRC52HRC。任务任务5.2 双联圆柱齿轮的加工双联圆柱齿轮的加工一、布置工作任务 二、相关知识学习(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.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 结构结构结构结构如图所示的双联齿轮如图所示的双联齿轮、轮缘间的轴向距离较小,轮缘间的轴向距离较小,齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制,通常只齿圈齿形的加工方法的选择就受到限制,通常只能选用插齿。能选用插齿。1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 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.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 举例7 G B(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的简化标注 1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 表表5-6 5-6 齿轮各项公差和极限偏差的分组齿轮各项公差和极限偏差的分组 1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习(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 1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 图图5.485.48所示的双联齿轮:所示的双联齿轮:传递传递运动精度运动精度为为7 7级,主要是级,主要是齿、齿、齿公法线变动公差齿公法线变动公差FwFw分别为分别为0.039mm 0.039mm、0.024mm0.024mm,齿、齿、齿的齿圈径向跳齿的齿圈径向跳动公差动公差FrFr为分别为分别0.05mm0.05mm、0.042mm0.042mm;传动的平稳性传动的平稳性精度为精度为7 7级,主要有级,主要有齿、齿、齿的基节极限齿的基节极限偏差偏差fpbfpb均为均为0.016mm0.016mm,齿、齿、齿的齿形公差齿的齿形公差ffff分分别为别为 0.017mm0.017mm、0.018mm0.018mm;载荷分布均匀性载荷分布均匀性精度为精度为7 7级,主要是级,主要是齿、齿、齿的齿向公齿的齿向公差差FF为为0.017mm0.017mm。端面端面A A、B B与轴线有垂直度要求。与轴线有垂直度要求。表面粗糙度分别为表面粗糙度分别为Ra3.2Ra3.2 m m(B B)、)、Ra1.6Ra1.6 m m(A A)。)。1.1.1.1.分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求分析双联齿轮的结构和技术要求二、相关知识学习 2.2.明确圆柱齿轮的毛坯状况明确圆柱齿轮的毛坯状况该齿轮在正火后进行精加工,承载能力不高,其制造工该齿轮在正火后进行精加工,承载能力不高,其制造工艺较简单,适用于一般机械传动。艺较简单,适用于一般机械传动。该双联圆柱齿轮材料为该双联圆柱齿轮材料为40Cr40Cr,毛坯形式为锻件。,毛坯形式为锻件。二、相关知识学习 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 对于对于8 8级以下级以下齿轮可以直接齿轮可以直接滚齿、插齿加滚齿、插齿加工;对于工;对于6 67 7级齿轮,齿形级齿轮,齿形精加工采用精加工采用剃剃-珩珩加工;对加工;对于于5 5级以上齿级以上齿轮采用轮采用磨齿磨齿方方法。法。花键孔加工花键孔加工 1.1.插削法:插削法:2.2.拉削法拉削法:3.3.磨削法:磨削法:3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、制定实施计划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常采用常采用“车一拉一车车一拉一车”的工艺方案的工艺方案 :a.a.以齿坯外圆或轮毂定位,粗车外圆、端以齿坯外圆或轮毂定位,粗车外圆、端面和内孔(留拉削余量);面和内孔(留拉削余量);b.b.以端面支承拉孔(或花键孔);以端面支承拉孔(或花键孔);c.c.以孔在芯轴上定位精车外圆及端面等。以孔在芯轴上定位精车外圆及端面等。这种方案可由卧式车床或转塔车床及拉床实这种方案可由卧式车床或转塔车床及拉床实现。特点是加工质量稳定,生产效率较高。现。特点是加工质量稳定,生产效率较高。3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、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 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、制定实施计划齿轮的精度等级、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(轮)热处齿圈(轮)热处理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 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、制定实施计划齿坯加工齿坯加工 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,使齿轮的内孔和端面的,使齿轮的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。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的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。成。3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、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 滚齿或插齿滚齿或插齿 齿形加工齿形加工 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线三、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、倒尖、倒尖、倒尖、倒棱倒棱倒棱倒棱和去毛刺。和去毛刺。和去毛刺。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。用指状铣刀进行用指状铣刀进行、齿圆齿圆1212牙角齿端倒圆。牙角齿端倒圆。齿端加工齿端加工安排在齿轮淬火之前,滚齿之后安排在齿轮淬火之前,滚齿之后齿端加工齿端加工 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线(a)倒圆 (b)倒尖 (c)倒棱图5.45 齿端加工 图5.46 齿端倒圆 精基准修正精基准修正 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花键推刀推孔推孔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,利于磨齿或珩齿),见齿轮分度圆定心示磨齿或珩齿),见齿轮分度圆定心示意图意图 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线图5.47 齿轮分度圆定心示意图 :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)67 67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 珩齿的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高珩齿的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。以修整过的基齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,以便达到精加工的目的。以便达到精加工的目的。3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线以工件花键孔和端面联合定位,确定齿轮中心和轴以工件花键孔和端面联合定位,确定齿轮中心和轴向位置,并采用面向定位端面的夹紧方式。这种方向位置,并采用面向定位端面的夹紧方式。这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合,又能使齿形加工等工序基准统一,定位精度重合,又能使齿形加工等工序基准统一,定位精度高。在专用芯轴上定位时不需要找正。但对夹具的高。在专用芯轴上定位时不需要找正。但对夹具的制造精度要求较高。制造精度要求较高。3 3)定位基准选择)定位基准选择 3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线4 4)加工工序安排)加工工序安排毛坯锻造毛坯锻造正火正火齿坯粗车齿坯粗车拉花键孔拉花键孔齿坯齿坯精车精车滚、插齿滚、插齿齿端加工齿端加工剃齿剃齿齿圈淬火齿圈淬火齿轮定位表面内孔推孔齿轮定位表面内孔推孔珩齿。珩齿。3.3.拟定双联齿轮的工艺路线拟定双联齿轮的工艺路线 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1.52mm1.52mm,花键底孔加工至,花键底孔加工至30H1230H12。(2 2)齿圈滚齿后留齿圈滚齿后留0.070.070.100.10剃、珩余量;剃、珩余量;齿齿圈插齿后留圈插齿后留0.040.040.060.06剃、珩余量;剃、珩余量;(3 3)精加工:内孔拉花键、推孔和)精加工:内孔拉花键、推孔和、齿珩齿均齿珩齿均到图纸规定尺寸、技术要求。到图纸规定尺寸、技术要求。2 2)选择设备、工装(见双联齿轮加工过程卡)选择设备、工装(见双联齿轮加工过程卡)三、制定实施计划 5.5.双联齿轮机械加工工艺过程双联齿轮机械加工工艺过程三、制定实施计划 5.5.双联齿轮机械加工工艺过程双联齿轮机械加工工艺过程三、制定实施计划
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