齿轮类零件加工工艺与方法
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齿轮加工工艺流程图应用铸造有关理论和系统知识生产铸件的技术和方法。
包括铸件工艺,浇注系统,补缩系统,出气孔,激冷系统,特种铸造工艺等内容。
以下是店铺为大家整理的关于齿轮铸造工艺流程图,给大家作为参考,欢迎阅读!齿轮铸造工艺流程图常用铸造齿轮材料及其热处理工艺方法一、铸铁齿轮材料及其热处理铸铁齿轮常用材料为灰铸铁及球墨铸铁。
1.齿轮用灰铸铁灰铸铁抗拉强度低,脆性较高,抗弯及耐冲击能力很差,但它易于铸造,易切削,具有良好的耐磨性、缺口敏感性小、减振性及成本低特点,可用于低速、载荷不大的开式齿轮传动。
(1)齿轮用灰铸铁的牌号及力学性能齿轮用灰铸铁的牌号及抗拉强度见表1。
(2)灰铸铁齿轮表面硬度和耐磨性灰铸铁表面热处理前最好先正火处理。
表面热处理,如高中频感应淬火及化学热处理等,其中高中频感应淬火应用最多。
高中频感应淬火温度通常采用850~950℃加热淬火,由于铸铁导热性差,因此加热速度不易太快,单位功率要比同样的钢件小一些。
否则,会产生裂纹和熔化现象。
铸铁经高频感应加热后,淬火冷却介质一般采用水、PAG进行冷却。
回火温度一般在200~400℃,铸铁齿轮经淬火、回火后硬度为40~50HRC。
灰铸铁齿轮金相检验执行GB/T7216《灰铸铁金相检验》标准。
2.齿轮用球墨铸铁球墨铸铁的性能介于钢和灰铸铁之间,强度比灰铸铁高很多,具有良好的韧性和塑性,在冲击不大的情况下,可代替钢制齿轮。
齿轮制造主要使用珠光体和贝氏体球墨铸铁,牌号在QT500以上,热处理一般采用正火+回火。
(1)球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能及其各热处理状态下的力学性能球墨铸铁牌号、基体组织、力学性能见表2。
(2)球墨铸铁热处理铸造齿轮毛坯的预处理一般采用退火、正火,也可进行正火+回火,或调质处理。
球墨铸铁齿轮的常用热处理工艺见表3。
(3)球墨铸铁金相检验执行GB/T9441《球墨铸铁金相检验》标准。
(4)应用例1:球墨铸铁齿轮,材料为球墨铸铁QT700-2,要求正火+回火处理。
1.齿轮轴零件的机械制造工艺规程1.1 零件工艺分析和确定生产类型1.1.1拟定工艺路线由给定的零件图可以看出,该零件图的是齿轮轴类零件,部分加工表面的精度等级达到5级,粗糙度达到0.4μm,因此先大致拟定如下工艺路线:①锻造毛坯,正火②对整个毛坯件进行粗车③对整个毛坯件进行半精车④热处理⑤精车⑥滚齿⑦钻孔,攻丝⑧调质处理⑨对50mm处进行磨削1.1.2确定零件的生产类型根据下式计算--------(1-1) 式中N----零件的生产纲领Q----产品的年产量m----每台(辆)产品中该零件的数量a%----备品率,一般取2%-4%b%----废品率,一般取0.3%-0.7%根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领,在通过查表,就能确定该零件的生产类型。
本设计中,Q=5000,m=1件/台,备品率和废品率为3%和0.5%,将数据代入上式得N=5176件/年,查表可知该零件为轻型零件,本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。
1.2毛坯的选择,绘制毛坯图1.2.1选用锻件为毛坯,采用模锻成型的方法制造毛坯。
1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量本锻件采用普通级,根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车,半精车,粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm,1.1mm,0.4mm 和0.1mm。
又粗精加工分开时,对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%,故可取粗车余量为4.8mm,总的的余量为6.4mm。
再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为:单边加工余量半径a=6r=5±2。
于是,可初步得锻件图的尺寸,如图1-1所±2,长度方向aL示(图中粗实线表示锻件的外形,双点划线表示零件轮廓)。
1.3毛坯图的确定1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差⑴根据图1-1和计算式---------------(1-2)设锻件最大直径为100mm,长为230mm,则图1-1 齿轮轴零件的锻件图根据上述计算数据,查表可确定零件的形状复杂系数为s,属于简单级别。
齿轮加工方案及技术措施齿轮做为常用的机械元件,一向广泛的被运用在机械的传动装置中,小至钟表用齿轮,大至船舶涡轮机用的大型齿轮,都能通过选配齿数组合,获得任意且正确的传动比;它的功率范围大、传动效率高、圆周速度高、传动准确、使用寿命长、结构尺寸小等特点已成为许多机械产品不可缺少的传动部件,也是机器中所占比重最大的传动形式;现以带有内花键定位的盘状齿轮为例,该齿轮材料为20CrMo Ti,渗碳层1.8-2.2mm,齿面硬度为HRC58-62;齿轮制造工艺方案,依据不同类型的齿廓形状、齿面硬度结构形式、精度与生产条件来确定;一般来说包括:毛坯准备、齿坯处理、齿坯粗加工、齿轮热处理、齿轮精加工5个阶段,在确定具体加工工艺内容时,着重考虑确定两项精度:1、是齿轮各部分对中心轴线的形状精度;2、消除经热处理渗碳淬火后的热变形对齿轮精度的影响;在确定工艺基准时,首先应该选定内花键的大径尺寸为加工工艺基准,这是因为内花键的加工,都是花键拉刀拉制而成的,而拉刀的外径尺寸精度比较高,拉出的花键大径尺寸比较稳定和可靠,完全可以作为齿坯加工的工艺基准,无论是矩形花键孔或是渐开线花键孔都是一样;实际具体加工工艺为:●毛坯锻造成形●热处理正火处理●粗车1、内孔尺寸一般设计为装配基准,在设定内孔粗车尺寸时一般是按花键拉刀的前导向尺寸确定,比图纸设计尺寸减小0.5-0.6mm,做为热处理后的精磨余量;2、选用拉床定位的端面时应尽量选用大端面,而且要求同内孔一次装夹车成,保证其垂直精度;3、齿坯的其余部分可在粗车加工时留有一定的精车余量;●拉花键拉内花键用大端面和内孔定位拉制●精车1、选用内花键的大径尺寸D定位;2、用车工专用“花键微锥芯轴一次定位加工”在工件调头加工时,可随芯轴一起整体调头加工完成后,再拆卸工件;花键心轴如下图:车工用微锥花键芯轴,实际上是一个圆柱微锥芯轴,因为在设计芯轴时,已把花键的键宽和小径尺寸减小了0.5-0.7mm渐开线花键的齿厚减小0.5使花键芯轴完全靠外径和微锥来定位锁紧齿坯的,这样主要是为了排除多点接触对精度的干涉●滚齿滚齿的定位仍使用花键大径和大端面为工艺基准齿厚为粗切加工,磨削余量可按下表选择磨削余量:●倒角齿廓倒角,一般是指齿高的两端和沿齿长的齿顶2×4 5O倒钝;●热处理按热处理工艺渗碳淬火;●磨削1、由于齿轮在渗碳淬火的热处理过程中会产生热变形,变形量大小不一,变形位置一般在孔的收缩或涨大和盘状的翘曲变形;2、为了消除热变形,对齿轮各部加工的影响可按下列方法消除:a、仍以内花键大径为定位基准,上花键芯轴,对齿轮的外径和大端面一次装夹后,磨光,磨去的,便是变形量因为这是微量磨削,一般是不会造成尺寸变化的,这样可以在工艺上保证两个精度,即齿节圆对内花键的同轴度和齿端面对内花键的垂直度;b、在内圆磨床上,将齿轮的大外圆和大端面的跳动同时校正在0.03mm以内,把花键内孔磨成;c、在以内孔和大端面定位磨齿面为成品尺寸;以上三步的做法主要为了保证齿轮各部位对内花键的形位精度,避免由于热处理变形而造成的内花键大径和小径的偏心,而影响装配;二、滚齿误差产生原因消除方法在齿轮整个工艺规程中,滚齿是经常产生误差的环节,滚齿经常产生的问题及原因主要有:齿圈径向圆跳动超差;由于齿坯几何偏心和安装偏心;用顶尖装夹定位时,顶尖与机床中心偏心;通过提高齿坯基准面精度,提高夹具定位面精度,提高调整水平,更换或重新装调顶尖等方式解决;公法线长度变动超差;由于机床分度蜗杆副制造及安装误差造成运动偏心;机床工作台定心锥形导轨副间隙过大,造成工作台运动中心线不稳定;滚刀主轴系统轴向圆跳动过大或平面轴承咬坏;通过提高分度蜗杆副的制造精度和安装精度,提高工作台锥形导轨副的配合精度,提高滚刀主轴系统轴向精度,更换咬坏的平面轴等方法解决;齿距偏差超差;滚刀的轴向和径向圆跳动过大;分度蜗杆和分度蜗轮齿距误差;齿坯安装偏心;通过提高滚刀的安装精度,修复或更换分度蜗杆副,消除齿坯安装误差等方法解决;齿顶部变肥,左右齿廓对称;滚刀铲磨时齿形角度小或刃磨产生较大的正前角,使齿形角变小;通过更换滚刀或重磨齿形角及前刃面方法解决;齿顶部变瘦,左右齿廓对称;滚刀铲磨时齿形角变大或刃磨时产生较大的负前角,使齿形角变大;通过更换滚刀或重磨齿形角及前刀面方法解决;齿形不对称;滚刀安装对中不好,刀架回转角误差大,滚刀前刀面有导程误差;通过保证滚刀安装精度,提高滚刀刃磨精度,控制前刀面导程误差,微调滚刀回转角方法解决;齿面出棱;滚刀制造或刃磨时容屑槽等分误差;通过重磨滚刀达到等分要求方法解决;齿形周期性误差;滚刀安装后,径向或端圆跳动大,机床工作台回转不均匀,分齿交换齿轮安装偏心或齿面有磕碰,刀架滑板松动,齿坯装夹不合理,产生振动;通过控制滚刀的安装精度,检查、调整分度蜗杆副传动精度,重新调整分齿交换齿轮、滑板和齿坯方法解决;齿向误差超差;垂直进给导轨与工作台轴线平行度误差或歪斜,、下顶针不同轴,下顶针轴线与工作台回转轴线同轴度差;夹具和齿坯的制造、安装、调整精度低;分齿、差动交换齿轮误差大;齿坯或夹具刚性差,夹紧后变形;通过提高夹具、齿坯的制造和调整精度,重新计算分齿及差动交换齿轮,修正误差,改进齿还或夹具设计,正确夹紧方法解决;撕裂;齿坯材质不均匀;齿坯热处理方法不当;滚刀用钝,不锋利;切削用量选择不当,冷却不良;通过控制齿坯材料质量,采用正火处理45钢、40cr钢、18CrMnTi,滚刀移位或更换新刀,正确选用切削用量,选用润滑性能良好的切削液,充分冷却方法解决;啃齿;刀架立柱导轨太松或太紧;油压不稳定;刀架斜轮啮合间隙大;通过调整立柱导轨塞铁松紧,保持油路畅通,油压稳定,刀架斜齿轮若磨损,应更换;振纹;机床内部某传动环节的间隙过大;工件与刀具的装夹刚性不够;切削用量选用过大;后托架安装后,间隙大;通过修理或调整机床,提高刀装夹刚性,缩小支承间距离,加大轴径,提高工件刚性,尽量加大支承面,正确选用切削用量,正确安装后托架方法解决;。
链条、齿轮等七个机械零件的加工工艺一、链条一、链条生产工艺流程示意图:二、工艺流程说明a.带钢首先经冲床、压床冲压称成要的形状与尺寸经六角滚筒去除毛刺,然后热处理,之后用机油进行淬火,在经碱+水+工业砂对其表面粘附的油污进行清洗后备用。
b.套筒、滚子料经卷管处理,然后通过六角滚筒去除毛刺,在京哈热处理之后用水淬火,然后对其表面的油污进行去除。
c.轴料钢首先经轴销机处理制成需要的形状与尺寸,然后通过六角滚筒去除毛刺,再经热处理后用水淬火,然后对其表面的油污进行去除。
d.最后将个零件进行回火,最后装配成型。
经检验合格后即为成品。
三、工艺1、热处理:在热处理设备中,在高温下采用各种辅助介质,改善零件的组织结构,提高各种物品性能。
2、渗碳:将零件置在热处理设备中加热至一定温度并保温一定时间,再通入含碳介质,将碳渗入零件表面,以提高链条硬度和耐磨性能。
3、淬火:零件在热处理设备中加热到一定温度后,保温一定时间,然后按照要求在不同的介质中冷却,从而提高零件硬度。
4、回火:经过淬火后的零件在热处理设备中以一定的温度进行加热,并保温一定时间后冷却。
零件经过回火可以降低淬火硬度,消除淬火应力,提高韧性。
5、发黑:采用高分子有机聚合原理,利用热处理工艺过程中回火余热成膜发黑。
发黑后工件带有光泽,耐腐蚀,防锈性能强;降低劳动强度,改善生产环境。
6、发蓝:把零件加热至一定的温度后,经过化学水溶液冷却,皂化,使零件表面颜色呈现蓝色。
经过发蓝处理的链条外观美观,还有防锈的作用。
不足之处就是这些化学水溶液对环境造成很大的污染。
7、磷化:将零件浸置在一定温度的磷化液内,使零件表面形成磷化层,可使零件表面颜色呈现黑色或灰色,提高链条美观的同时达到防腐的目的。
这些磷化液可循环利用,对环境污染较轻。
8、镀镍:采用电镀或化学镀镍的方法,在零件表面形成镀镍层,镀镍层既可以美观链条,又可以防腐。
镀镍链条一般用在露天场合。
9、镀锌:采用电镀或化学镀锌的方法,在零件表面形成镀锌层,镀锌层既可以美观链条,又可以防腐。
齿轮工艺流程齿轮是机械传动中常用的零部件,其制造工艺流程对于齿轮的质量和性能起着至关重要的作用。
下面将介绍齿轮的制造工艺流程。
首先,齿轮的制造通常从原材料的准备开始。
常见的原材料有铸铁、合金钢等。
原材料的选择需要根据齿轮的使用要求和工作环境来确定,以确保齿轮的强度、耐磨性和使用寿命。
接下来是原材料的加工。
首先是铸造工艺,将铸铁或合金钢熔化后倒入齿轮模具中进行铸造,得到初步的齿轮毛坯。
而对于要求更高的齿轮,通常会选择锻造工艺,通过锻打将原材料加工成齿轮形状的毛坯。
这些毛坯需要经过粗车、精车等加工工序,将齿轮的外形和尺寸加工到设计要求的精度范围内。
随后是齿轮的热处理工艺。
热处理是提高齿轮硬度和耐磨性的重要工艺环节。
常见的热处理工艺包括淬火、回火、渗碳等。
通过热处理,可以使齿轮表面形成一定深度的硬化层,提高齿轮的耐磨性和使用寿命。
然后是齿轮的齿面加工。
齿轮的齿面加工通常采用滚齿加工、铣齿加工等工艺。
滚齿加工可以保证齿轮的齿形精度和表面质量,铣齿加工则适用于一些特殊要求的齿轮。
齿轮的齿面加工需要保证齿轮的齿形参数和表面粗糙度在设计要求范围内。
最后是齿轮的装配和检测。
装配工艺包括齿轮与轴的配合、齿轮与齿轮之间的啮合配合等。
装配质量直接影响着齿轮传动的平稳性和传动效率。
而齿轮的检测工艺则包括齿形检测、硬度检测、齿轮啮合传动试验等。
通过检测,可以确保齿轮的质量符合设计要求。
综上所述,齿轮的制造工艺流程包括原材料准备、加工、热处理、齿面加工、装配和检测等环节。
每个环节都对齿轮的质量和性能有着重要影响,需要严格控制和管理,以确保齿轮的质量和可靠性。
齿轮类零件加工工艺分析及夹具设计目录摘要 (4)第一章齿轮类零件加工工艺规程编制概述 (5)1.1工艺编制的总体步骤 (5)第二章对齿轮类零件的加工工艺编制及分析 (6)2.1分析齿轮类零件的技术要求 (6)2.2明确毛坯尺寸 (8)2.3拟定工艺路线 (8)2.4设计工序内容 (10)2.5填写工艺文件 (10)第三章对齿轮类零件加工工艺进行合理性分析 (11)第四章夹具设计的要求 (11)4.1 了解夹具设计的总体要求 (11)第五章夹具设计的特点 (12)5.1确定夹具的类型 (12)5.2钻模的主要类型 (12)第六章工件夹紧计算及选择 (13)6.1工件的夹紧 (13)6.2 夹紧力的选择 (13)6.3夹紧力的计算及精度分析 (14)第七章夹具的结构分析及设计 (16)7.1夹具的夹紧和定位 (16)7.2夹具的导向 (17)第八章夹具的总体分析 (17)第九章致谢 (18)摘要齿轮类零件是典型零件之一,它在机械主要用于传动,齿轮类零件主要有齿轮.齿轮轴,涡轮涡杆,在机械领域运用很广泛。
按传动形式分圆柱类齿轮、锥齿轮、齿条等。
按齿形状分:齿轮、齿、字齿等。
按制作方法分:铸造齿轮、烧结齿轮、轧制齿轮等。
我以齿轮加工工艺编制分析齿轮的加工要求,在生产实际中阐述齿轮的工艺过程,及工艺的合理性。
夹具在机械加工中有举足轻重的作用,好的夹具才是保障零件加工的方法。
我从夹具的分析、设计、计算、使用方面概述夹具的用途。
按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。
我这次设计的是盖板式钻夹具。
这是一种专用夹具,专为一工件的一道工序而设计的夹具。
关键词:齿轮、夹具、工艺、设计1.1工艺编制的总体步骤1.分析零件的结构和技术要求(1)分析图样资料①加工工艺表面的尺寸精度和形状精度②各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之间的位置精度③加工表面的粗糙度及表面的其他要求④热处理及其他要求(2)零件的结构工艺分析。
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计摘要齿轮作为机械设备中的传动、控速、换向、变向的必要构件和设备,其设计和加工制作工艺决定着整个机械行业的发展进度。
机床夹具是在金属切削过程中,用以准确的确定工件位置,并将其牢固的夹紧,以接受加工的工艺装备。
为了保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻工人的劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。
因此,本次我们针对齿轮零件的机械加工工艺和流程提出了该设计理念。
本文针对齿轮在切机床上的加工工艺要求和具体流程,从定基、装夹、加工到设备的选用,均有深入研究。
其次,针对滚齿加工时使用的夹具和滚齿液压波形胀紧夹具设计采用的夹紧原理,通过不断实践深入分析,并对生产模型进行模拟。
并配合CAD、Pro/Engineer等辅助设计软件来实现整个设计过程。
完成了齿轮机械加工工艺的全部过程分析和与其配套的机床夹具研究,包括定基、加工、设备的选用分析和原理分析等,本文设计的齿轮生产方式,基本可以满足工程需要,本文使用的设计方法,也可为同类夹具的设计提供参考。
关键词:齿轮;加工工艺;夹紧原理;夹具设计目录1 绪论 (3)1.1本课题研究的背景和意义 (3)1.2国内外相关研究情况 (4)1.3本课题研究的相关情况 (5)1.4本课题的研究方法 (5)2 齿轮零件的机械加工工艺 (6)2.1定位基准的选择 (6)2.1.1粗基准的选择原则 (6)2.1.2精基准的选额原则 (7)2.1.3辅助基准的应用 (9)2.2装夹方法 (9)2.2.1压板、螺丝、V 型架、垫块组合 (9)2.2.2 采用502胶水粘合 (10)2.2.3 磁性吸盘吸附 (10)2.3加工工艺问题 (15)2.3.1基准修正 (15)2.3.2齿轮加工方案 (15)2.3.3热处理的安排 (17)2.3.4制定工艺路线 (18)2.3.5选择加工设备及刀具 (19)2.3.6加工工序设计 (23)3 滚齿加工用的夹具设计 (26)3.1夹紧原理简介 (26)3.2夹具设计 (26)4 滚齿液压波形胀紧夹具设计 (30)4.1夹紧原理简介 (30)4.2夹具设计 (30)1 绪论1.1本课题研究的背景和意义机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合在生产实践中积累的技术经验,研究和解决在开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的理论和实际问题的一门应用学科。