塑料齿轮的加工方法
一塑胶齿轮优缺点和应用
相对金属齿轮，塑料齿轮具有质量轻、工作噪音小、耐磨损、无须润滑、可以成型较复杂的形状、大批量生产成本低等优点。但由于塑料本身具有收缩、吸水，相对金属强度也比较弱，对工作环境要求高，对温度较敏感等特性。因而，塑料齿轮同时就有精度低、寿命短、使用环境要求高等缺点。随着新材料的应用及制造技术的发展，塑料齿轮的精度越来越高，寿命也越来越长，并广泛应用于仪器、仪表、玩具、汽车、打印机等行业。
二塑料齿轮的模具制造方法
由于塑料制品成型收缩，因此阴模尺寸要较制品尺寸大。见附图：
因而标准的齿轮制品意味着不标准的阴模尺寸。这就对阴模的制造提出了严格的要求。以下是常用的两种阴模制造方法
1.先制作一母齿轮，然后通过铸造、电火花加工、电铸等方法制作母齿轮。如：涡轮、涡杆、锥齿轮。
2.不需母齿轮，直接线切割制作阴模。常用于正齿轮，斜齿轮。
2.1母齿轮的制作方法
前面所提，母模要比制品大，因此标准制品齿轮就必须由特殊母齿
轮制作特殊的阴模。特殊的母齿轮就需特殊的切齿刀来加工。
通常方法：
（1）特殊模数的切齿刀具
（2）加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具
（3）加上成型收缩率的余量用标准切齿刀具
（4）不需添加余量用标准切齿刀具
以下是各种方法的详细介绍
（1）特殊模数的切齿刀具
制作一个特殊模数的切齿刀具，其压力角为标准压力角。在制作这个切齿刀具时必须考虑到成型收缩率以及后面要讲到的阴模制作法所规定的修正值，然后用这个特殊刀具来加工母齿轮。
假设要制作下面的成型齿轮时
Z=30 m=1 d=m*Z=30mm 假设成型收缩率与根据阴模制作法所得到的修正值之和为2％。则要求母齿轮的各参数为 Z=30 m=1.02 d=m*z=30.6mm 根据这个方法制作出来的齿轮能得到比较正确的齿形。但时间长，成本较高。
(2)加上成型收缩率的余量用特殊压力角的切齿道具
加上成型收缩率的余量用标准的切齿刀具来制作母齿轮时会造成齿形的偏移，用节点上的压力角的变化来表示的话如下公式所示。
Cosa1=d1cosa2/d2
a1: 加工齿轮模型用的切齿刀具的压力角
d1: 已经考虑了收缩率的分度圆直径（母齿轮的分度圆直径）
d1=d2/(1-s/100) s:为收缩率
a2:标准齿轮的压力角（一般为20度或者为14.5度）
d2:标准齿轮的分度圆直径（制品的分度圆直径）
所以
cosa1=cosa2/(1-s/100)
现有一个压力角为20度的制品齿轮，成型收缩率和所要的切齿刀具的压力角之间的关系如下：
（3）加上、成型收缩率的余量用标准切齿刀具
加上一个相当于成型收缩率的余量用与成型齿轮相同的模数、压力角的标准切齿刀具制作母齿轮，这时制作出的母齿轮其压力角常常比标准的大。但是由于使用的是标准工具，与（1）、（2）相比在交货期及成本方面比较有利。如不存在压力角的偏移问题时，这个方法比较简单常常被采用。除周节误差、压力角误差外，其它方面与（1）、（2）等方法没有多大的差别。
（4）不需添加余量用标准切齿刀具
由于模型齿轮的分度圆直径中不含有成型收缩率，所以，成型齿轮的分度圆的直径等于风度圆直径减去成型收缩率。如果所用材料成型收缩率很小的话，以及分度圆本身很小，侧此方法非常使用。
2.2齿轮模具阴模制作方法
（1）铍铜合金铸造法
在运用铍铜合金只制作法时，从铸造性、硬度、强度等方面考虑一般采用含铍量为2.5～2.75％的铍铜合金。
由于铸造时的收缩率为0.2～0.3％所以制作母模时需考虑进去。
为了便于脱模，模具上必须有1～2％的脱模斜度。
（2）电火花加工
以母齿轮做电极用电火花加工法来制作阴模时，母齿轮制作除了要考虑制品收缩性，还要把放电间隙考虑进去。一般要进行粗放电加工和细放电加工，而粗公和精公需做在同一轴棒上。在放电加工时，电极垂直
度须充分校正。电极材料可以为：Tcu CuW BsBm 。母齿轮的精度直接影响加工出来的型腔精度。在决定电火花加工间隙时必须考虑制品收缩率在内。一般来说，底部型的加工间隙为0.05～0.12mm,穿孔型的加工间隙为0.03～0.06mm。另侧壁锥度大约为0.2／100。
（3）线切割加工
以铜丝或钨丝来加工阴模，加工时须把材料的成型收缩率考虑进去。一般采用慢走丝切割，加工间隙一般为0.02～0.05mm。可加工斜齿轮和正齿轮
（4）电铸法加工
将母模放入电解液中，使金属成积到母模上至所需要厚度。母模的精度将决定电铸模的精度，电铸加工一般时间比较长。沉积离子一般为镍离子。具体选择哪种方法，取决于制品精度，模具成本和加工时间。按精度等级分：铸造<电火花<线切割<电铸2.3水口的选择和型腔数量的确定
水口的位置和数量直接影响到制品的精度和同心度。一般来说采用多针点式水口，3－6个平均分布在同一圆周上。齿轮外俓越大相对取量越多。直径小于8mm的也会选单一水口。收口的大小与制品的厚度
有关，尽可能采用大些的点水口。另，中心针的固定和分度圆的同心度也是相当重要的。型腔数量取决于制品的精度要求。最多不能超过4穴，每增加一穴，精度减少5％。另外，模具材料的选择和水路及排气的设计亦会影响制品精度。
表1－2 PA66直齿圆柱齿轮注塑成型精度
注：*记号误差大是受压力角误差的影响A：加上成型收缩率的余量，用压力角为14.5?的标准刀具制作母齿轮，然后采用电火花加工法来制作阴模。
B：将成型收缩率估计在内的特殊模数刀具来制作母齿轮，然后采用电火花加工法来制作阴模。
C：采用线切割法制作阴模。
D：用将成型收缩率及铍铜的成型收缩率估计在内的特殊模数工具刀制作母齿轮，然后采用铍铜合金铸造法制作阴模。
E：加上成型收缩率的余量，用压力角为20?的标准刀具制作母齿轮
影响齿轮精度的主要因素有；
阴模精度，注塑工艺，模具及制品结构。
当我们决定了制品的精度要求时，在找模具厂时要考核模具厂是否
具备相当的制模设备和注塑设备及检测设备，以及技术能力。
四塑料齿轮副的结构设计方法
齿料齿轮多应用于小功率精密传动系统中，其传递的力矩相对较小，结构非常紧凑。鉴于常用塑胶齿轮多为渐开线小模数（m<1）圆柱塑料齿轮，故本文以渐开线小模数齿轮为研究对象，主要从几何参数的选择、齿轮结构设计和力学校核三方面介绍塑料齿轮副的参数设计的基本方法。
4.1齿轮参数设计
4 .11模数
模数是轮齿抗弯曲能力的重要标志，塑料齿轮模数的选择同样需要考虑强度因素。由于塑料齿轮多用于小功率精密传动系统中，故而可以采用“结构定模数”的指导思想选择模数。模数的选择可以采用一下以下公式计算：m=2a／(z1+z2)
m 为模数，单位为mm; a为设计中心距，单位为mm; z1,z2为啮合齿轮副的齿轮齿数齿数。
4.12齿数
模塑法加工塑料齿轮，不存在刀具和齿轮的成型加工运动，因此也就不会产生金属齿轮加工中的“根切”现象。在保证齿轮啮和轮不发生啮和干涉的前提下，若仅考虑满足连续传动的条件，则对标准圆柱塑料齿轮（a=20度，ha=1）的最少齿数可以取到3 .
4.13 压力角
压力角是作用线与节线相交所成的锐角，它放应了齿轮副的压力作用方向。压力角可取20?、14.5?、15?、17.5?、22.5?、25?、和30?等。需要指出是增大压力角对减小齿轮最少齿数有利。但减小传动中的公差不利。因此，压力角的选择不能任意扩大和降低。在国家标准中一般规定a=20?在塑料齿轮设计时，推荐使用a=20?另外，可以根据实际应用情况选择其它压力角值，一般为增大重合度较低噪音客选择小的压力角，
为提高承载能力提高轮齿强度客选用大的压力角。
4.14变位系数
渐开线齿轮传动的可分性是变位的理论依据。齿轮变位主要考虑四个因素：1.改善齿根强度，2.是调整装配中心距，3.是利于修正齿形干涉4.调整滑动虑实之接近或想等。另变位系数的选择时要考虑与模数相结合，防止因变位系数过大导致齿形变形过大。一般来说变位系数的选取。范围是：、-m/2～m/2 。原则是：小齿轮选正变位系数，大齿轮选负变位系数，两者之和最好位正。
4.15齿顶高系数
在塑料齿轮设计时，齿顶高系数可以根据使用状况选择长齿制（ha>1），正常齿制（ha=1）和短齿制（ha<1）。长齿制利于提高齿轮副的重合度，降低噪音，提高承载能力；短齿制则重在提高齿根的弯曲强度。
4.16顶隙系数
顶隙的主要作用是利于滑动油的流动，并避免两齿之间的碰撞。在金属小模数齿轮设计中规定顶隙系数为c=0.25。由于塑料齿轮多工作在无润滑的环境中，而且某些齿轮具有自润滑性能，故顶隙的选择根据实际情况进行选择，推荐顶隙系数的选择范围是：c=0.1~0.35 . 大模数选择小顶隙系数。小模数选择大顶隙系数。
4.17传动质量指标验证
传动质量指标只要包括重和度和滑动率。在塑料齿轮副设计时，由于塑料是一种弹性体材料，它组合了固体的弹性和液体的黏性特征，在承载运动时，齿型变形受加载方式、温度、湿度的影响较大，故而，推荐重合度适当取大一些，而滑动率数值比较接近即可。
4.18轮公差选取原则
目前，国内对塑料齿轮精度还没有成文的标准可以参考。在设计过程中，对齿轮公差（不含齿形检测公差）的选择多以经验为主。下面我们以表格的形式给出齿轮常用公差的选取原则，如表1所示。
表1塑料齿轮公差选取原则
注：（1）表中1~3的尺寸公差可参考JIS等相关的齿形精度标准；（1）啮合齿轮副中心距公差选取的主要目的是：在保证齿轮正确啮合的前提下便于齿轮的装配。此公差选取的经验公司为：ámin=a+0.05m，á为啮合齿轮副的实际中心距；a为啮合齿轮副的理论中心距；m为齿轮副模数。
4.2齿轮结构设计
塑料齿轮本质上是一塑胶结构件，只是其主要功能用于动力与运动的传递。因此，塑料齿轮结构必须遵循传动零件设计和塑料结构件结构设计两个方面的规律进行综合设计。根据结构功能不同，塑料齿轮可以分为传动和辅助结构两大部分。其中，传动部分是指轮齿，辅助部分包括轮橼，腹板，轮和加强筋四本份。塑料齿轮结构如图4所示。
塑料结构图图4
4.21轮齿设计
轮齿是实现传动的重要工作部分，是整个齿轮的核心。轮齿设计应该注意两个方面：一是齿形修正，二是平衡齿厚。
4.2齿形修正
塑料齿轮采用模塑法家工时，齿形成型依靠模具型腔的形状来保证。由于型腔多采用线切割方式加工，因此不存在金属齿轮加工中的根切现象。但没有根切并不意味着齿形不会产生干涉，所以要保证塑料齿轮拥有良好的啮合齿廓就必须进行齿形的修正。这也是轮齿设计必须重视的问题。
4.23平衡齿厚
当两个齿轮啮合时，由于两个齿轮齿数不等而模数和压力角相等，导致计算出来的两个齿轮齿根部分宽度相差特大。这样在齿轮副承载运动时，齿根宽度较小的小齿轮成为该齿轮副的强度最弱处。为避免这一现象，我们可以通过调整变为系数和齿形修正等方法使两个齿轮的齿根宽度比较接近或相等。若采用调整变位系数来调整平衡齿厚，则可以让小齿轮正变位，大齿轮负变位来实现。这种平衡齿厚的塑料齿形在PGT 塑料齿形中是常见的。
4.24辅助结构设计
塑料齿轮辅助结构部分设计的指导原则是：在保证齿轮整体强度的前提下，力求整体结构壁厚均匀，以利于注塑生产。为便于结构设计，我们选取齿轮齿厚作为标称壁厚（T），辅助结构的壁厚都以标准壁厚为基准进行选择。辅助结构的壁厚选择经验公司如表2所示。
表2塑料齿轮辅助结构壁厚设计
另外，塑料齿轮不同结构过渡处圆角的取值也应考虑壁厚是否均匀的问题。对过渡处倒圆角时可以可以根据实际经验取值。一般：壁厚为t 则内圆角R1=0.5t; 外圆角R2=1.5t。
4.25齿轮力学设计
齿轮力学设计主要是指对齿轮力学指标的校核计算。塑料齿轮主要有表面磨损、热失效和轮齿过载折断三种失效形式，由于塑料为粘弹性材料，温度对塑料的强度等力学性能具有很大影响，故而温度在塑料齿轮失效影响因素中占主导地位，所以塑料齿轮力学设计主要考虑两个方面的因素：一是温度，二是强度。
4.3温度估算
塑料齿轮工作中热量产生主要来源有两个：一是摩擦生热，二是滞后能耗生热。对塑料齿轮工作时的轮齿温度计算可以采用，Henri Yelle 提出的无了润滑状态轮齿温度计算公司：T=Ta+kwxvy, T 为轮齿温度，Ta为周围环境温度，k、x、y 为材料相关系数，w、v代表切向力和节圆线速度。该方向是在综合考虑速度、载荷和周围环境的影响下给出的，可以用来估算塑料齿轮工作时齿轮的工作温度。显然，该方法计算出的温度值偏大，但对设计而言是可以采用的。
4.4强度校核
由于塑料与金属材料本质上存在较大的差异，所以完全搬金属齿轮的强度校核方法来校核塑料齿轮是不可取的。目前，对塑料齿轮强度校核的方法还为形成统一成熟的理论方法。在此，本文仅列出直齿圆柱齿轮的校核公式，以供大家设计参考。公式如下：
五塑料齿轮材料的选用
5.1 塑料齿轮常用塑料性能
塑料齿轮常用的五大工程塑料为PA、PC、POM、PBT、PPO、
以下一一介绍其特性及用途。
PA，比重轻，高抗拉强度，耐磨，自润滑性好，冲击韧性优异，具有刚柔兼备的性能，可以加工成各种制品来代替金属，但存在吸湿性大，尺寸稳定性差等缺陷。用于要求不是很高的传动件。
PC，具有突出的冲击韧性，透明性和尺寸稳定性，优良的机械强度，适用温度范围宽，良好的耐蠕变性，低吸水性等优点。但不具润滑性，耐磨性较差。主要应用与玩具等轻载或短期工作的塑料齿轮。
POM，高刚性，高熔点，减摩，耐磨，自润滑，耐疲劳，耐药品性能优异，制品刚性，弹性，和尺寸稳定性好。相对其它工程塑料价格低廉，但存在韧性差，缩水率大，缺口冲击强度低等缺点。适合制作尺寸精度要求精密的，配合要求高的零部件。主要用于各种精密度的小模数齿轮等。
PBT，具有较高的机械强度，突出的耐化学性，耐热性和优良的电性能，被广泛引用于电子，电气和汽车工业中。
PPO，具有优良的机械性能，耐热性和电气绝缘性，吸湿性低，强度高，尺寸稳定性好，高温下耐蠕变性是所有热缩性工程塑料中最优异的，
应用于微波炉器皿等小型家电器具等方面。
PEEK 是一种半晶态的高分子聚合物。具有耐高温，耐磨损，耐化学腐蚀，低噪音，低吸湿性，高韧性，和耐冲击性及高强度等特性。但是价格昂贵。常用于飞机及武器等的传动部件。
通常同一塑料材料配对的齿轮会有高的磨损系数，PC和改性PPO 最明显。选择不同聚合物可以获得很低的磨损，如POM与PA66
很多传动塑料齿轮都添加玻纤以坚化材料。添加玻纤的主要作用：
1.增加抗拉伸和压缩能力。
2.降低线膨胀系数。
3.增加使用环境之温度。
4.增加耐冲击力。
但也有不好之处，如：降低物件表面光泽度，降低塑料注塑过程的流动性，如与原料混合不均会造成内应力及零件各部位机械性能不一致。
5.2润滑添加剂
塑料齿轮的传动功能就决定了其必须有良好的抗磨擦及耐磨耗性能，而一般塑料本身这方面的性能都比较差。所以塑料齿轮材料往往会添加一些增强润滑剂。常见之润滑剂有：PTFE（铁弗龙）,silicone (硅油)石墨，MoS2等。
圆柱齿轮齿形加工方法和加工方案 一个齿轮的加工过程是由若干工序组成的。为了获得符合精度要求的齿轮，整个加工过程都是围绕着齿形加工工序服务的。齿形加工方法很多，按加工中有无切削，可分为无切削加工和有切削加工两大类。 无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。但因其加工精度较低，工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。 齿形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齿形的主要加工方法。按其加工原理可分为成形法和展成法两种。 成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，如图9-3所示。用成形原理加工齿形的方法有：用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。这些方法由于存在分度误差及刀具的安装误差，所以加工精度较低，一般只能加工出9 ~10级精度的齿轮。此外，加工过程中需作多次不连续分齿，生产率也很低。因此，主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。 展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。 一、滚齿 （一）滚齿的原理及工艺特点
滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合，见图9-24所示。滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮，又能加工蜗轮；既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。 滚齿可直接加工8~9级精度齿轮，也可用作7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度，但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成，参加切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。（二）滚齿加工质量分析 1.影响传动精度的加工误差分析 影响齿轮传动精度的主要原因是在加工中滚刀和被切齿轮的相对位置和相对运动发生了变化。相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮的径向误差；相对运动的变化(运动偏心)产生齿轮的切向误差。 (1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时，由于齿坯的实际回转中心与其基准孔中心不重合，使所切齿轮的轮齿发生径向位移而引起的周节累积公差，如图9—4所示。 齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动△Fr反映出来。切齿时产生齿轮径向误差的主要原因如下： ①调整夹具时，心轴和机床工作台回转中心不重合。 ②齿坯基准孔与心轴间有间隙，装夹时偏向一边。 ③基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏心。
浅谈双联齿轮的加工工艺 叶尘超 摘要：齿轮是能互相啮合的有齿的机械零件，其功用是按规定的传动比传递运动和动力，它在机械传动及整个机械领域中的应用极其广泛。 齿轮的组成结构一般有轮齿、齿槽、端面、法面、齿顶圆、齿根圆、基圆、分度圆。 齿轮还可按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮。 本次设计通过对双联齿轮的结构分析，制定相应的加工路线，制作一个双联齿轮零件，并设计相配套的量规量具。 关键词：双联齿轮加工工艺加工阶段 绪言 双联齿轮就是两个齿轮连成一体.这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等。
1 齿轮的功用与结构特点 齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等，如图1所示。 图1 圆柱齿轮的结构形式 在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广。盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔。其轮缘具有一个或几个齿圈。单齿圈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(图1b、c)。当其轮缘间的轴向距离较小时，小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。如果小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不允许加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构，以改善加工的工艺性。 齿轮的结构形式好多在此我设计的是双联齿轮，双联齿轮就是两个齿轮连成一体。这种双联齿轮在轮系中(变速器)被称为滑移齿轮,它的作用就是改变输出轴的转速或速度.齿轮箱里,有滑移齿轮就可以有多种转速或速度,没有滑移齿轮就只有一种转速或速度。
车床主轴箱齿轮 机械加工工艺过程设计 （机电09级） 1．问题提出 零件的几何精度直接影响零件的使用性能，而机械加工工艺过程制定的是否合理将直接影响零件的加工精度。针对车床主轴箱齿轮，应用所学的机械制造基础知识进行一次加机械工工艺过程设计的综合性工程应用训练。 2．专题研究的目的 （1）掌握零件主要部分技术要求的分析方法； （2）掌握零件材料的选择方法和确定毛坯的制备方法及工艺； （3）掌握工艺分析方法； （4）掌握定位基准的选择方法； （5）掌握制定出合理的零件加工顺序的原则和方法； （6）掌握制定出合理的零件加工路线的方法。 3．研究内容 图1所示为车床的一根传动轴车床主轴箱齿轮，完成该齿轮零件的机械加工工艺过程设计。 工艺设计的具体内容包括： 1、进行零件主要部分的技术要求分析研究； 2、确定齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺； 3、进行加工工艺分析； 4、确定定位基准；
5、制定齿轮的加工顺序； 6、制定齿轮的加工路线； 4．设计过程 4.1零件主要部分的技术要求分析研究 (1)齿轮的工作面为齿面，在传动过程中接触的两齿面会产生一定相互滑动，导致齿面磨损。严重时，会加大齿侧间隙而引起传动不平稳和冲击。为保证传动的平稳性，并且减小摩擦，应采用较高的表面粗糙度，此处选择2.5um. (2)齿轮Φ40H7内孔表面与传动轴为过盈配合，内孔表面为摩擦表面，应采取较高的表面粗糙度要求，此处选择2.5um. (3)齿轮端面和齿顶面为非工作表面，表面粗糙度要求较低，此处为5um. (4)齿轮端面采用端面圆跳动，既保证了端面与基准轴的垂直度要求又保证
了齿轮轴向的圆柱度要求。 (5)Φ40H7内孔选用直线度、垂直度、圆柱度等形位公差，保证了内孔对基准轴的高精度要求。 4.2确定齿轮的材料、毛坯的制备方法及工艺、热处理工艺 1、选择齿轮的材料时，需考虑到机床齿轮工作平稳，无强烈冲击，负荷不大，转速中等，对齿轮强度和韧性的要求不高，但材料要有高的硬度和好的耐磨性。另外综合选用材料的经济因素，选用45#钢。 2、毛坯的制备方法 锻造：下料—自由锻—正火处理 3、热处理工艺：正火或调质处理后再经高频感应加热表面淬火，齿面硬度可达52HRC，齿心硬度为220～250HBS，能够满足性能要求。 ○1正火：将齿轮放入炉中加热到840-8800C，保温约3小时。出炉后在空气中冷却。 目的：充分消除锻造内应力，细化晶粒，适当提高齿轮的硬度，为以后的机加工做性能准备，同时为后序的热处理做组织准备。 ○2表面淬火+回火 表面淬火：利用感应加热淬火装置，只对轮齿部位进行局部感应加热表面淬火。工艺：将齿轮置于感应器内，通入交流电，轮齿温度达到860-9000C后，随即用水快速冷却，淬火后表面不得有裂纹。目的：提高轮齿表面硬度和耐磨性，淬火后表面硬度可达到48-53HRC，淬硬层可达3-4mm。 回火:将齿轮放入炉中加热到200-2400C，保温约1h，出炉后在空气中冷却。目的：消除淬火内应力，防止变形和开裂；获得稳定的组织，保证尺寸稳定性；
齿轮生产工艺流程 展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。 一、滚齿 （一）滚齿的原理及工艺特点 滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合，见图9-24所示。滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮，又能加工蜗轮；既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。 滚齿可直接加工8~9级精度齿轮，也可用作7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度，但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成，参加切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。 （二）滚齿加工质量分析 1.影响传动精度的加工误差分析 影响齿轮传动精度的主要原因是在加工中滚刀和被切齿轮的相对位置和相对运动发生了变化。相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮
的径向误差；相对运动的变化(运动偏心)产生齿轮的切向误差。 (1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时，由于齿坯的实际回转中心与其基准孔中心不重合，使所切齿轮的轮齿发生径向位移而引起的周节累积公差，如图9—4所示。 齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动△Fr反映出来。切齿时产生齿轮径向误差的主要原因如下： ①调整夹具时，心轴和机床工作台回转中心不重合。 ②齿坯基准孔与心轴间有间隙，装夹时偏向一边。 ③基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏心。 (2)齿轮的切向误差齿轮的切向误差是指滚齿时，实际齿廓相对理论位置沿圆周方向(切向)发生位移，如图9-5所示。当齿轮出现切向位移时，可通过测量公法线长度变动公差△Fw来反映。 切齿时产生齿轮切向误差的主要原因是传动链的传动误差造成的。在分齿传动链的各传动元件中，对传动误差影响最大的是工作台下的分度蜗轮。分度蜗轮在制造和安装中与工作台回转中心不重合（运动偏心），使工作台回转中发生转角误差，并复映给齿轮。其次，影响传动误差的另一重要因素是分齿挂轮的制造和安装误差，这些误差也以较大的比例传递到工作台上。 2.影响齿轮工作平稳性的加工误差分析 影响齿轮传动工作平稳性的主要因素是齿轮的齿形误差△ff和
材料工程新技术新工艺课程论文 论文题目：小汽车齿轮的加工工艺与技术学院：材料科学与工程学院 班级：料11*班 教师：*** 学生:** 学号：********
小汽车齿轮的加工工艺与技术 摘要：齿轮是汽车行业主要的基础传动元件，通常每辆汽车中有18～30个 齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。近年来, 齿轮技术得到了迅速发展, 其发展趋势可概括为: 高承载能力、高齿面硬度、高精度、高 速度、高可靠性和高传动效率。最终归结于齿轮的加工工艺得到的进步。 关键字：齿轮加工工艺 一个完整的齿轮加工过程一般要经过毛坯的准备、毛坯正火热处理、车削 加工、滚齿、插齿、剃齿、再次热处理、磨削加工与修正等过程。 1.毛坯准备 毛坯的准备一般通过锻造制坯来完成的，当前，热模锻仍然是汽车齿轮件 广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加 工余量小，而且生产效率高。 2.正火处理 正火这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理 做组织准备，以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi，一 般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，在热处理工艺中，如果处理 不当将使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组 织不均匀，直接影响金属切削加工和最终热处理，使得热变形大而无规律，零 件质量无法控制。[1]为此，采用等温正火工艺。实践证明，采用等温正火有效 改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。 3.车削加工 为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使 用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。 从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。数控车床比一般的人工操 作车床具有更高的准确度，为计算加工提供很大便利。另外，数控车床加工的 高效率还大大减少了设备数量，经济性好。 4.滚、插齿 加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便， 但生产效率较低，若完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展， 滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提 高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益 显著。
注塑模具寿命标准及级别 注塑模具寿命标准及级别 第1级[适用于大量生产模（250,00-1,000,000啤或以上）] 1、需要详细模具结构图 2、精确的散件图 3、适宜应用模凝的模具注射过程、注射分析、压力分布及温度分布，以确定最好的入水位置、流道尺寸、疏气位置等 4、模胚的A、B板及通腔背板均用28Hrc硬度的钢料 5、上、下模及镶件尺寸在300*250*150mm以内，使用硬度为48Hrc或以上的钢料，上、下模尺寸在300*250*150mm以上，应使用硬度在36～40Hrc的预硬钢料 6、模具尽可能自动断水口；如有可能，尽量使用潜水、细水口、勾形入水，并且要考虑热流道的可行性 7、模具设计应具备最大限度的冷却，上、下内模高温点应该个别的冷却 8、顶出方法应可使流道与产品自动掉下，避免运用多次顶出方法 9、模具应该能够全自动生产，大的零件应能够由机械手拿出 10、所有移动的零件应使用硬钢料，行位必须用硬垫板和硬线条，而且必须有限位及定位锁 11、顶针板必须有道柱 12、模具应经过足够时间测试，符合CPK定义的质量标准 13、模具应具备所有的安全特性，以预防受到意外的损害及错误的安装 14、上、下模需要精确配合，有擦位的地方，模具一定要有直身锁 15、需要高温的模具，必须有隔热板 16、所有的可规换的组件必须是标准件 注塑模具标准及级别
第2级[适用于中量生产模（50,000-250,000啤）] 1、需要模具结构图 2、模胚使用1040碳钢，4130（28Hrc）更适合 3、上、下模应使用预硬（28Hrc以上）钢料 4、优良的冷却系统 5、模具尽可能自断水口，全自动生产 6、建议在锁模力超过100吨的注塑机生产模具，加装顶针板导柱，装配有丝筒针，1.5mm 以下的顶针及顶出行程超过50mm,也应装上顶针板导柱 7、当有重要擦位时,应有直身锁保护 8、尽量使用标准件 第3级[适用于少量生产模（1,000-10,000啤或试验模）] 1、需要模具结构草图 2、适当的时候使用标准件 3、内模件用预硬钢,铝也可以接受 4、若尺寸不重要,适量冷却也可 5、半自动或手放镶件也可 6、边缘水口或直入型水口都可以接受
齿轮加工工艺 1.锻造制坯 热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。 2.正火 这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响金属切削加工和最终热处理，使得热变形大而无规律，零件质量无法控制。为此，采用等温正火工艺。实践证明，采用等温正火有效改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。 3.车削加工 为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。 4.滚、插齿 加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便，但生产效率较低，若完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。 5.剃齿 径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。公司自1995年技术改造购进意大利公司专用径向剃齿机以来，在这项技术上已经应用成熟，加工质量稳定可靠。 6.热处理 汽车齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可少的。公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满意的热处理效果。 7.磨削加工 主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。
模具钢材分类 美国按模具服役条件将模具钢分为四大类，美国金属学会工具钢委员会列出了：冷作模具钢、热作模具钢和塑料模具钢,塑胶模具钢四大类。其中，冷作模具钢又分出12小类，热作模具钢9小类，塑料模具钢2小类,塑胶模具钢5小类。每个小类的选材又取决于三个主要因素： ◆ 尺寸大小和形状的复杂性， ◆ 被加工的材料， ◆ 耐久性要求或设计寿命。 1.冷作模具钢 （1）分为五组：W组、O组、A组、D组、S组。 ◆ W组即水淬模具钢，有11个钢种，7个碳素模具钢，含碳量从0.7%-1.3%。 ◆ O组即油淬冷作模具钢（俗称油钢），有4个钢种，含碳量在0.85%-1.55%， ◆ A组即空淬中合金冷作模具钢，有9个钢种，含碳量从0.5%-2.25%。 ◆ D组即高碳高铬冷作模具钢，有7个钢种，含碳量0.9%-2.5%。 ◆ S组即耐冲击工具钢，有7个钢种，含碳量0.4%-0.6%。 用于冷作模具还有高速钢（HSS组）和超高速钢（SHSS组），钴基硬质合金和钢结硬质合金（HA组），粉末钢和工程陶瓷（PIM组），碳钨工具钢（F组），特殊用途工具钢（L组）。 （2）冷作模具钢的选用 冷作模具钢的主系列是高硬冷作类，主要用于要求高抗压和耐磨为主的模具，硬度高于HRC60-62。对于要求耐冲击、韧性高的模具，硬度低于HRC60- 62，主要用S类和部份A类和最普通的调质钢、弹簧钢、热作模具或基体钢。对于大型冲压模，如汽车外型冲压件，主要用铸铁类。简易或寿命数量少的用锌基合金或高分子复合材料。 高速钢和超高速钢在冷作模具中的应用迅速增长。主要是有高的"抗压强度/硬度" 比值。且硬度可在HRC60-70之间选择。 粉末模具钢有优良的耐磨寿命，硬度不大高HRC60-62，应用相当多。 碳素工具钢在寿命10万件的冲头或软材料冲压模仍有一定的应用范围。 2.热作模具钢 美国热作模具钢分二大类：热作模具钢，和超级热强合金。 热作模具由于在有温度的条件下工作，要求材料具有热强性和热耐磨性，为了保证模具的使用寿命模具要冷却，热冷交替模具会出现龟裂，即热疲劳裂纹，所以材料又要求有抗裂纹能力和抗热疲劳性能。 按热强性排列的主系列进行选材: 低合金调质模具钢（6G，6F2，6F3）→中铬热作模具钢（H11、H12、H13）→钨热作模具钢（H21，H22）。 非标准的热作模具钢：例如热镦锻模具用时效硬化型的6H4。使用H11、H12、H13出现了不能满足热耐磨性时，可以选择6H1，6H2。
关于注塑模具的相关知识 录 1# 引言 2#目录 3#美國SPI-SPE 为標準来分类的模具等级 4#國際標準分三大類(AISI,DIN,JIS) 5#模具设计制造的常用名称中英文版 ----图纸常用名词 6#模具设计制造的常用名称中英文版 ----制造加工常用名词 7#浇口的常用形式-配有图片和中英文名称，让您和鬼佬的沟通变得简单起来 8# 产品表面要求，光洁度标准，中英文版(从此以后你在这方面也是专家了) 9# 英文-中文-德语常用模具专业用语 10# 模具结构之常用2板模形式 11# 模具结构之特殊2板模形式(Floating “A” Plate) 12# 模具常用零件及其名称 美國SPI-SPE 为標準来分类的模具等级 模具類別以美國SPI-SPE 為標準分下列各類. 一. 101 類模(SPI-SPE 標準1,000,000 啤或以上,長期精密生產模) 1. 需要詳細模具結構圖. 2. 模胚材料硬度最低為 280BN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼) 3. 有膠位的內模件鋼材一定要見硬至 48~50HRC.其餘零件如行位,壓鎖,壓條等亦應為 硬件. 4. 頂針板要有導柱.
位要有硬片. 5. 行 6. 如有需求的話,上模,下模及行位要有溫度控制. 7. 所有運水道,建議採用無電浸鎳或用420 不銹鋼做模板.這樣可防止生銹及清理垃圾. 8. 需要直身鎖或斜鎖. 二. 102 類模. (不超過1,000,000 啤,大量生產模具.) 1. 需要詳細模具結構圖. 2. 模胚材料硬度最低為 280BHN.(DME #2 鋼 / 4140 鋼) 3. 有膠位的內模件鋼材要見硬至最低 48~52HRC,其餘有用的零件亦應同一處理. 4. 建議採用直身鎖或斜鎖. 5. 下列項目可能或不需要.視乎最終生產數量而定.建議報價時如採用下列項目要檢查 清楚是否需要: A. 頂針板導柱. B. 行位硬片. C. 電鍍運水孔. D. 電鍍模腔. 三. 103 類模(少於500,000 啤,中量生產模.) 1. 需要詳細模具結構圖. 2. 模胚材料硬度最小為 165BHN. (DME #1 鋼 / 1040 鋼) 3. 內模鋼材為 P20(28~32HRC)或高硬度(36~38HRC). 4. 其餘要求視乎需要而定. 四. 104 類模(少於100,000 啤,少量生產模) 1. 需要模具結構圖.
当加工模数大于8mm的齿轮时，采用指状铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加旋转一形成螺旋齿槽。 齿轮加工的关键是齿面加工。目前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和齿轮磨削加 工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要 用于齿面的精加工，效率一般比较低。按照加工原理，齿面加工可以分为成形法和展成法两 大类。 成形法 成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。 成形铣削一般在普通铣床上进行。点击动画能帮助你进一步理解。 铣削时工件安装在分度头上，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台直线进给运动，加 工完一个齿槽，分度头将工件转过一个齿，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。 展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副（齿条-齿轮或齿轮-齿轮） 中的一个制作为刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出 齿廓。下面以滚齿加工为例加以进一步说明。 在滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，如图所示， 只是其中一个斜齿轮的齿数极少，且分度圆上的螺旋升角也很小，所以它便成为如图所示的 蜗杆。再将蜗杆开槽并铲背、淬火、刃磨，便成为齿轮滚刀如图中的齿轮滚刀。 一般齿轮滚刀的法向截形状近似齿条形状，如图所示，因此，当齿轮滚刀按给定的切削 速度转动时，它在空间便形成一个以等速v移动着的假想齿条，当这个假想齿条与被切齿轮 按一定传动比作啮合运动时，便在轮坯上逐渐切出渐开线的齿形。齿形的形成是由滚刀在连 续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。 用展成法加工齿轮，可以用一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮，且加工精度和生产
齿轮的生产过程一．齿轮的主要加工面 1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。 2．齿轮的材料和毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr，40Cr，38CrMoAl，20CrMnTiA等。 齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求， 1．齿轮精度和齿侧间隙 GBl0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。其中，1～2级为超精密等级；3—5级为高精度等级；6～8级为中等精度等级；9～12级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组(表13—4)。根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。 齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙)，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。 2．齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为6～8级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8；基准面的径向和端面圆跳动公差，在11-22μm之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。 3．表面粗糙度 齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。6～8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0．8—3．2μm，基准孔为0．8—1．6 μm，基准轴颈为0．4—1．6μm，基准端面为1．6～3．2μm，齿顶圆柱面为3．2μm。 三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 ．定位基准 1 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则，尽可能与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工的整个过程中(如滚、剃、珩齿等)应选用同一定位基准，以保持基准统一。 带孔齿轮或装配式齿轮的齿圈，常使用专用心轴，以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适用于成批生产。单件小批生产时，则常用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔的径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。 2．齿坯加工 齿坯加工主要包括带孔齿轮的孔和端面
一．名词知识点。 1.冷却时间：冷却时间通常指塑料熔体从充满模具型腔起，到可以打开模具取出塑件止的时间。 2.分型面:模具用以取出塑件和（或）浇注系统凝料的可分离的接触表面。（动定模的结合处） 3.干涉现象是指在合模过程中侧滑块的复位先于推杆的复位而导致活动侧型芯与推杆相碰撞，造成活动侧型芯或 推杆损坏的事故。 4.（侧滑块必须停留在刚脱离斜导柱的位置上） 4.塑料：以高分子合成树脂为主要原料加上旨在改善和提高其性能的各种添加剂制成的合成材料。 3.流动性：塑料熔体在一定温度和压力下流动的距离与注满型腔的能力。 4.收缩性：塑料制品脱模冷却后形体尺寸变小的性质。 5.收缩率：以制品收缩尺寸的单位长度百分比表示。 6.相容性：两种或几种不同品种的塑料熔融后能融合到一起而不产生分层、起层现象的性能。 7.吸湿性：塑料对水的吸附性能。 8.强吸湿性塑料：ABS、PC
9.热敏性：热稳定性差的塑料高温或长时间高温中发生降解、变色的现象。 10.结晶性：成型后冷凝过程中，发生结晶现象的性质。 11.塑料模具：是指利用其本身特定腔体去成型具有一定形状和尺寸的立体形状塑料制品的工具。 12.注射成型：指将粒状或粉状塑料从注射机的料斗送入高温的料筒内加热熔融塑化，使其成为粘流态熔体，然后在注射机柱塞或螺杆的高压推动下，以很大的流速通过喷嘴，注入模具型腔，经一定时间的保压冷却定型后，开启模具便可从型腔中脱出具有一定形状和尺寸塑料制件的成型方法。13.造型：通过各种技术和艺术方法创造出来的、独具形态特征和艺术感染力的制品形态。 14.塑件工艺性设计包括:塑料材料选择、尺寸精度和表面粗糙度、嵌件结构等。 15.尺寸精度：塑件的尺寸精度是指所获得的塑件尺寸与产品图中尺寸的符合程度，即所获塑件尺寸的准确度。 16.脱模斜度：为了便于塑件脱模，防止脱模时擦伤塑件，必须在塑件内外表面脱模方向上留有足够的斜度α，在模具上称为脱模斜度。 二．塑料制品的工艺设计原则 脱模斜度设计要点：
直齿圆柱齿轮加工工艺 铣削加工的范围很广，主要加工各种平面（水平面、垂直面、斜面和台阶面等），沟槽和成形面等，还可利用分度头进行分度件的加工。齿轮就利用分度头进行铣削加工。 一、齿轮简介 齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。其中使用较多，亦较简单的是圆柱直齿轮，又称标准圆柱齿轮。有关齿轮渐开线的形成、模数、压力角等参数将在有关课程中介绍。这里主要介绍圆柱直齿轮的加工方法。 齿轮齿形的加工方法有两种。一种是成形法，就是利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿；另一种是展成法，它是利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）。下面介绍用铣床加工齿轮的方法。 二、圆柱直齿轮的铣削加工 圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣刀进行切削加工。现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16)，m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例，介绍齿轮的铣削加工过程。 1.检查齿坯尺寸 主要检查齿顶圆直径，便于在调整切削深度时，根据实际齿顶圆直径予以增减，保证分度圆齿厚的正确。 2.齿坏装夹和校正 正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。如果是轴类齿坯，一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住，另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿
坯，首先把齿坯套在心轴上，心轴一端夹在分度头三爪卡盘上，另一端由尾顶尖顶紧即可。校正齿坯很重要。首先校正圆度，如果圆度不好，会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度，即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行，否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低，即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致，如果高低尺寸超差，铣出来的齿就有深浅。 3.分度计算与调整 根据工件的齿数和精度要求，确定分度方法，进行分度计算，根据计算结果选择分度盘孔圈数孔数，并调整分度叉。 4.铣刀的选择、装夹和对中 根据齿轮的模数和齿数按表选择合适的铣刀刀号。 首先选择与被切齿轮的模数相同的圆盘铣刀；其次根据下表选择铣刀刀号（因为同一模数的圆盘铣刀有8只），故选用2号铣刀。 盘铣刀刀号的选择 应该使挂架和床身间的距离尽可能近些。铣刀装好后，检查铣刀的旋转方向和运使挂架和床身间的距离尽可能近些。铣刀装好后，检查铣刀的旋转方向和运转情况。如果偏摆，可通过转动刀杆垫圈等措施加以调整。铣刀的对中很重要，否则会使铣出的齿形不对称，会影响齿轮的正常运转。在生产中常用对中方法有两种：痕迹对中法和圆棒对中法。这里只介绍痕迹对中法。痕迹对中法是一种较方便的对中法，具体方法是将工作台向上运动，使齿坯接近铣刀；然后凭目测使铣刀
第一章 零件的分析 零件的工作状态及工作条件 汽车行驶时，齿轮始终在重载荷、高转速中工作。在换挡时，还承受冲击载荷，所以要求齿轮具有较高的耐磨性和抗冲击性。在齿轮加工中，为保证齿轮能满足以上要求，应对齿轮在滚齿之后采取磨齿，对齿轮的热处理应采用渗碳淬火，在最终加工中还应采取磷化处理以提高齿轮的防腐性能。 第五速齿轮从结构上来分析属于多联齿轮，由结合齿和传动齿组成。为使润滑用能充分的起到润滑作用，在齿轮钻出3个油孔。换挡时为减少齿轮的冲击，在齿轮大端加工出四个止口。 零件的技术条件分析 齿轮加工分为齿坯和齿轮轮齿加工。齿轮的加工部位有轮缘、轮辐、轮毂和内孔。齿坯的加工精度对齿轮的加工、检验和装配精度影响很大，所以其加工精度应满足GB10095-88的要求。 齿轮轮齿的加工部位有齿形和倒角，同时还要进行热处理，以提高承载能力和使用寿命。热处理后还要进行内孔、内孔端面的磨削加工和齿形的精整加工。 综上所述，零件的技术条件主要分以下两种： 1.零件的表面粗糙度和加工精度 如零件图所示：齿面的粗糙度Ra ，加工精度IT5~IT6; 齿轮内孔尺寸025 .00 30+,由于齿轮与第二轴上的轴承有配合要求，故其不仅加工经济公差等级比较 高而且其表面粗糙度为Ra 。 一般载货汽车变速器和拖拉机变速箱齿轮的精度一般是6到7级精度，表面粗糙度不大于Ra . 2.各表面间的位置精度 如零件图所示，零件的D 、E 、F 面三处具有形位公差要求； D 面对于定位基面φ029 .001.070++的定位基准垂直度为，平面度为； E 面对于内孔的定位基准的垂直度为，端面的平面度为； F 面对于内孔的定位基准的垂直度为；
齿轮的生产过程 一.齿轮的主要加工面 1、齿轮的主要加工表面有齿面与齿轮基准表面,后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面,以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。 2.齿轮的材料与毛坯 常用的齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢;速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢,如20Cr,40Cr,38CrMoAl,20CrMnTiA等。 齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素,常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。 二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求, 1.齿轮精度与齿侧间隙 GBl0095《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12个精度等级。其中,1～2级为超精密等级;3—5级为高精度等级;6～8级为中等精度等级;9～12级为低精度等级。用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7级。按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响,齿轮的各项公差与极限偏差分为三个公差组(表13—4)。根据齿轮使用要求不同,各公差组可以选用不同的精度等级。 齿轮副的侧隙就是指齿轮副啮合时,两非工作齿面沿法线方向的距离(即法向侧隙),侧隙用以保证齿轮副的正常工作。加工齿轮时,用齿厚的极限偏差来控制与保证齿轮副侧隙的大小。 2.齿轮基准表面的精度 齿轮基准表面的尺寸误差与形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。因此GBl0095附录中对齿坯公差作了相应规定。对于精度等级为6～8级的齿轮,带孔齿轮基准孔的尺寸公差与形状公差为IT6-IT7,用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8;基准面的径向与端面圆跳动公差,在11-22μm之间(分度圆直径不大于400mm的中小齿轮)。 3.表面粗糙度 齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度,对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。6～8级精度的齿轮,齿面表面粗糙度Ra值一般为0.8—3.2μm,基准孔为0.8—1.6 μm,基准轴颈为0.4—1.6μm,基准端面为1.6～3.2μm,齿顶圆柱面为3.2μm。 三、直齿圆柱齿轮机械加工的主要工艺问题 1.定位基准 齿轮加工定位基准的选择应符合基准重合的原则,尽可能与装配基准、测量基准一致,
塑胶模具抛光等级
塑胶模具咬花（蚀纹）等级 1，VDI部分级别与Ra对照表 Nr(VDI3400ref) Ra(um) 0 0.1 3 0.15 6 0.2 9 0.3 12 0.4 15 0.55 18 0.8 21 1.1 24 1.6 27 2.2 30 3.2 33 4.5 36 6.3 39 9 42 12.5 45 18.1 2, YS(益新)部分级别与Ra对照表 YS Ra(um) Draft( °) min YS1280 0.010 1 YS1281 0.015 1 YS1282 0.020 1.5 YS1283 0.025 1.5 YS1285 0.030 2 YS1286 0.030 2 YS1287 0.040 2.5 YS1288 0.050 3 YS11000 0.005 0.15 YS11001 0.008 0.25 YS11002 0.010 0.5
YS11003 0.015 1 YS11004 0.020 1.5 YS11005 0.025 1.5 YS11006 0.025 1.7 YS11007 0.030 2 YS11008 0.033 2.2 YS11009 0.035 2.5 YS11010 0.040 3 YS11011 0.015 1 YS11012 0.018 1.5 YS11013 0.020 2 YS11014 0.020 2 YS11015 0.023 2.3 YS11016 0.028 2.5 YS11017 0.030 3 YS11018 0.035 3.2 YS11019 0.038 3.5
实习报告——主动齿轮工艺流程 主动齿轮工艺流程：精车1---精车2----滚齿----磨棱----剃齿-----清洗-----热处理-----磨内孔-----清洗。 一：铸造毛坯齿轮的毛坯加工在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。齿面加工和检测所用的基准必须在齿轮毛坯加工阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时比例较大，对生产效率和齿轮加工质量都具有很大影响，余量过多将导致后续半精加工和精加工所需加工的量增多，耗时增加，降低生产效率；若余量过少，则后续加工需特别谨慎，否则将超出齿轮设计精度尺寸使得产品不合格。毛坯为铸造件，具体形状如下图1。 图1 二：精车外轮廓使其达到尺寸要求。先夹内孔粗车外轮廓，再以外轮为基准粗车内孔，再以内孔为基准精车外轮廓，达到尺度要求。 三：精车端面使其达到尺寸要求。以一端面为基准，粗车另一端面，再以粗车后端面为基准，粗车另一端面，再精车端面使其达到尺寸要求。如图2。 图2
四：滚齿，滚切齿轮属于展成法，可将看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿，滚刀的连续传动，犹如一根无限长的齿条在连续移动。当滚刀与滚齿坯间严格按照齿轮于齿条的传动比强制啮合传动时，滚刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的垂直进给，即可滚切出所需的齿廓。成型如下图3。 图3 五：磨棱，磨棱工艺是为了倒角与去毛刺，齿轮作为重要的传动件，由于毛刺的存在，影响其外表，传动精度，再加工及装配，并且产生传动噪音，以至于使齿轮的性能可靠性，寿命和润滑效果下降，更主要是降低了齿轮的质量。而磨棱倒角机恰是一种很好的用于齿轮去除毛刺的设备。这一步也正是为了倒角与去毛刺，为后面的的工艺做准备。 六：剃齿，剃齿可以加工直齿和斜齿的内、外圆柱齿轮，生产效率高、加工表面光洁。是齿轮加工的精加工部分剃齿加工原理相当于一对斜齿轮作双面无侧隙啮合的过程。加工状态如下图4所示。剃齿刀实质上是一个高精度的斜齿轮，在齿面上开有小槽，沿渐开线方向形成刀刃，另一个是被加工齿轮。剃齿时，经过预加工的工件齿轮装在心轴上，在机床工作台上的两顶尖之间可以自由转动；剃齿刀装在机床的主轴上，与工件作无侧隙的螺旋齿轮啮合传动，带动工件旋转。根据啮合原理两者在齿长法向上的速度分量相等。 图4
塑料制品的尺寸精度等级SJ1372-78 -3 0.04 0.06 0.08 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 >3-6 0.05 0.07 0.08 0.14 0.18 0.28 0.36 0.56 >6-10 0.06 0.08 0.10 0.16 0.20 0.32 0.40 0.64 >10-14 0.07 0.09 0.12 0.18 0.22 0.36 0.44 0.72 >14-18 0.08 0.10 0.12 0.20 0.26 0.40 0.48 0.80 >18-24 0.09 0.11 0.14 0.22 0.28 0.44 0.56 0.88 >24-30 0.10 0.12 0.16 0.24 0.32 0.48 0.64 0.96 >30-40 0.11 0.13 0.18 0.26 0.36 0.52 0.72 1.0 >40-50 0.12 0.14 0.20 0.28 0.40 0.56 0.80 1.2 >50-65 0.13 0.16 0.22 0.32 0.46 0.64 0.92 1.4 >65-85 0.14 0.19 0.26 0.38 0.52 0.76 1.0 1.6 >80-100 0.16 0.22 0.30 0.44 0.60 0.88 1.2 1.8 >100-120 0.18 0.25 0.34 0.50 0.68 1.0 1.4 2.0 >120-140 0.28 0.38 0.56 0.76 1.1 1.5 2.2 >140-160 0.31 0.42 0.62 0.84 1.2 1.7 2.4 >160-180 0.34 0.46 0.68 0.92 1.4 1.8 2.7 >180-200 0.37 0.50 0.74 1.0 1.5 2.0 3.0 >200-225 0.41 0.56 0.82 1.1 1.6 2.2 3.3 >225-250 0.45 0.62 0.90 1.2 1.8 2.4 3.6 >250-280 0.50 0.68 1.0 1.3 2.0 2.6 4.0 >280-315 0.55 0.74 1.1 1.4 2.2 2.8 4.4 >315-355 0.6 0.82 1.2 1.6 2.4 3.2 4.8 >355-400 0.65 0.9 1.3 1.8 2.6 3.6 5.2 >400-450 0.70 1.0 1.4 2.0 2.8 4.0 5.6 >450-500 0.80 1.1 1.6 2.2 3.2 4.4 6.4 注：1、本标准的精度等级分成1-8共8个等级。 2、本标准只规定公差，而基本尺寸的上下偏差可按需要分配。 3、未注公差尺寸，建议采用本标准8级精度公差。 4、标准测量温度18-22度，相对湿度60％-70％（在制品成形24H后测量）。center]塑料制品精度等级的选用[/center]