机加工工艺.ppt

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1、学习情境三学习情境三齿轮加工工艺方案制定与实施齿轮加工工艺方案制定与实施分配工作任务分配工作任务齿轮零件实物图齿轮零件实物图（一）圆柱齿轮的功用与结构特点（二）齿轮传动的精度要求（三）常用齿轮的材料和毛坯（一）圆柱齿轮的功用与结构特点（一）圆柱齿轮的功用与结构特点（二）齿轮传动的精度要求（二）齿轮传动的精度要求4.4.齿侧间隙的合理性齿侧间隙的合理性 1.1.传递运动的精确性传递运动的精确性 2.2.传递运动的平稳性传递运动的平稳性3.3.载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性公差公差组组公差与极限偏差项目公差与极限偏差项目误差特性误差特性对传动性能的主对传动性能的主要影响要影响以齿轮一转为周期的误

2、差传递运动的准确性 在齿轮一周内，多次周期地重复出现的误差传动的平稳性、噪声，振动齿向线的误差载荷分布的均匀性（三）常用齿轮的材料和毛坯（三）常用齿轮的材料和毛坯1 1）中碳结构钢（如）中碳结构钢（如4545钢）钢）2 2）中碳合金结构钢（如）中碳合金结构钢（如40Cr40Cr）3 3）渗碳钢（如）渗碳钢（如20Cr20Cr和和20CrMnTi20CrMnTi等）等）4 4）铸铁及其它非金属材料）铸铁及其它非金属材料1 1齿轮材料齿轮材料（三）常用齿轮的材料和毛坯（三）常用齿轮的材料和毛坯（三）常用齿轮的材料和毛坯（三）常用齿轮的材料和毛坯（）轧制棒料轧制棒料自由锻造自由锻造模锻铸钢毛坯铸钢毛

3、坯齿轮加工齿轮加工（一）齿坯加工（一）齿坯加工（二）齿形加工（二）齿形加工1.成形法加工成形法加工2.展成法加工展成法加工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大批大量生产的齿坯加工大批大量生产的齿坯加工中、小批生产的齿坯加工中、小批生产的齿坯加工 基准孔（或轴）的尺寸精度和形状精度基准孔（或轴）的尺寸精度和形状精度基准端面相对于基准孔（或轴）的位置精度基准端面相对于基准孔（或轴）的位置精度1.成形法加工成形法加工2.展成法加工展成法加工1.1.成形法加工成形法加工视频视频1 1）滚齿加工）滚齿加工 视频视频齿轮滚刀齿轮滚刀 滚切直齿圆柱齿轮时滚刀安装角滚切直齿圆柱齿

4、轮时滚刀安装角 滚切斜齿圆柱齿轮时滚刀安装角滚切斜齿圆柱齿轮时滚刀安装角滚刀试切对中滚刀试切对中 在滚齿机上采用对刀架对中示意图在滚齿机上采用对刀架对中示意图 滚齿夹具滚齿夹具 1压盖 心轴 垫圈 钢套 底座 端面定位不好引起几何偏心端面定位不好引起几何偏心 1 1齿坯齿坯 2 2心轴心轴 心轴找正心轴找正 外圆找正外圆找正 定位与夹紧分开的夹具定位与夹紧分开的夹具 1 1定位套定位套 2 2双头螺柱双头螺柱2 2）插齿加工）插齿加工 视频视频插齿刀的类型插齿刀的类型3 3）剃齿加工）剃齿加工视频视频4 4）珩齿加工）珩齿加工 视频视频5 5）展成法磨齿加工原理）展成法磨齿加工原理 a a）2

5、020磨削法磨削法 b b）00磨削法磨削法视频视频1)1)几何偏心引起的径向误差几何偏心引起的径向误差r r一滚齿时的分度圆半径一滚齿时的分度圆半径 r r一以孔轴心一以孔轴心O O为旋转中心时，齿圈的分度圆半径为旋转中心时，齿圈的分度圆半径2)齿轮的切向误差1)1)常见的齿形误差常见的齿形误差a)a)出棱出棱 b)b)不对称不对称 c)c)齿形角误差齿形角误差 d)d)周期误差周期误差 e)e)根切根切刀齿不等分引起的齿形误差刀齿不等分引起的齿形误差a)a)刀齿不等分刀齿不等分 b)b)滚切过程滚切过程 c)c)放大图放大图产生齿形误差的主要原因：产生齿形误差的主要原因：产生齿面出棱产生齿

6、面出棱刀齿前刀面非径向性误差对齿形误差的影响a)前角大于零 b)前角小于零1一刀齿 2一工件产生齿形误差的主要原因：产生齿形误差的主要原因：产生齿形角误差产生齿形角误差刀齿前刀面非轴向性误差对齿形误差的影响滚刀对中对齿形的影响滚刀对中对齿形的影响a)a)对中齿形对中齿形 b)b)不对中齿形图不对中齿形图产生齿形误差的主要原因：产生齿形误差的主要原因：产生齿形不对称产生齿形不对称滚齿机刀架导轨误差对齿向误差的影响a)导轨不平行 b)导轨歪斜1刀架导轨 2齿坯 3夹具底座 4机床工作台超差名称超差名称产生原因产生原因齿形或基圆齿距误差齿形或基圆齿距误差剃齿刀形或基圆齿距超差；剃前齿轮齿形或基圆齿距

7、误差过剃齿刀形或基圆齿距超差；剃前齿轮齿形或基圆齿距误差过大，齿根及齿顶余量过大；齿轮和剃齿刀径向圆跳动过大，大，齿根及齿顶余量过大；齿轮和剃齿刀径向圆跳动过大，交叉角调整不正确等。交叉角调整不正确等。齿距误差齿距误差剃齿刀、剃前齿轮齿距的误差及径向圆跳动较大。剃齿刀、剃前齿轮齿距的误差及径向圆跳动较大。齿距累积、公法线长度变动、齿距累积、公法线长度变动、齿圈径向圆跳动齿圈径向圆跳动剃前齿轮齿距累积、公法线长度变动及齿圈径向圆跳动误差剃前齿轮齿距累积、公法线长度变动及齿圈径向圆跳动误差较大，剃齿刀与齿轮装夹偏心。较大，剃齿刀与齿轮装夹偏心。齿向误差齿向误差纵向进给方向与剃齿刀齿向不平行；剃前齿

8、轮齿向偏差较大；纵向进给方向与剃齿刀齿向不平行；剃前齿轮齿向偏差较大；齿轮配合基准对主轴回转轴线歪斜，齿轮端面与孔不垂直，齿轮配合基准对主轴回转轴线歪斜，齿轮端面与孔不垂直，且与心轴配合间隙过大；交叉角调整误差。且与心轴配合间隙过大；交叉角调整误差。剃不完全剃不完全齿成形不完全，余量不合理或剃前齿轮精度太低。齿成形不完全，余量不合理或剃前齿轮精度太低。1.1.被加工齿面不会产生烧伤和裂纹，表面质量被加工齿面不会产生烧伤和裂纹，表面质量好。好。2.2.珩齿修整误差的能力较差珩齿修整误差的能力较差3.3.与剃齿刀相比，珩磨轮的齿形简单，容易获得与剃齿刀相比，珩磨轮的齿形简单，容易获得高精度的造型。

9、高精度的造型。4.4.生产率高，刀具耐用度也很高。生产率高，刀具耐用度也很高。加工精度高表面粗糙度值为Ra 0.8m Ra 0.2m。修整误差的能力强可以加工表面硬度很高的齿轮加工效率较低机床结构复杂、调整困难加工成本高组组合合夹夹具具组组装装1.1.组装步骤组装步骤2.2.选用元件选用元件3.3.组装过程组装过程4.4.组合夹具调整组合夹具调整5.5.提高组装精度提高组装精度1.1.组装步骤组装步骤熟悉技术资料熟悉技术资料构思结构方案构思结构方案试装结构试装结构检验检验选择元件选择元件试装试装调整与固定调整与固定确定组装方案确定组装方案整理和积累组装技术资料整理和积累组装技术资料2.2.选用

10、元件选用元件 在保证工件加工技术条件和提高生产率的前提在保证工件加工技术条件和提高生产率的前提下，所选用的元件使组装成的夹具下，所选用的元件使组装成的夹具体积小体积小，重量轻重量轻，结构简单结构简单，元件少元件少，调整与使用方便调整与使用方便。选用原则选用原则支承角铁和基础角铁尺寸公差对组合夹具尺寸精度的影响选用依据选用依据3.3.组装过程组装过程夹具底座夹具底座夹紧结构夹紧结构工件定位结构工件定位结构夹具体（支撑骨架）夹具体（支撑骨架）导向结构导向结构由由里里向向外外由由下下向向上上夹夹具具组组装装规规律律定定位位键键厚厚、薄薄对对组组合合夹夹具具配配合合的的影响影响螺螺母母直直接接压压在在

11、沉沉头头窝窝内内模模板板产产和的挠曲变形和的挠曲变形合理选择和使用元件合理选择和使用元件开槽钻模板与螺栓之间的间隙元件间的配合间隙要适当元件间的配合间隙要适当支承件T形槽壁较薄时用回转板作过渡组装中要注意元件的薄弱环节组装中要注意元件的薄弱环节4.4.组合夹具调整组合夹具调整铜棒轻轻敲击支承件的左右位置螺栓顶调整支承的位置千斤顶调整工件斜面上钻孔的钻模板位置的确定4.4.组合夹具调整组合夹具调整5.5.提高组装精度提高组装精度组装夹具结构不合理产生工件在夹紧时的误差可前后引导或上下引导5.5.提高组装精度提高组装精度用2块钻模板组装在一起检检验验组组合合夹夹具具结结构构选选择择测测量量器器具具

12、选选择择测测量量基基准准选选择择夹夹具具测测量量方方法法检检验验夹夹具具位位置置精精度度检检验验组组合合夹夹具具结结构构判断结构的合理性判断结构的合理性夹具轻巧夹具轻巧便于组装和操作便于组装和操作选选择择测测量量器器具具标准量具标准量具通用量具和量仪通用量具和量仪辅助测量工具辅助测量工具测量元件测量元件块规、量块、角度块规块规、量块、角度块规测量心轴、测量块、测量球头、测测量心轴、测量块、测量球头、测量键等量键等 正弦规，块规支架、磁力表架、正弦规，块规支架、磁力表架、直角尺、圆柱角尺直角尺、圆柱角尺 等等固定刻线量具：固定刻线量具：钢板尺、卷尺等钢板尺、卷尺等 螺旋测微量具：螺旋测微量具：百

13、分尺、内径百百分尺、内径百分尺等。分尺等。机械式量仪：机械式量仪：百分表、内径百分百分表、内径百分表等。表等。游标量具：游标量具：游标卡尺、游标量角游标卡尺、游标量角器等。器等。选选择择测测量量基基准准测量基准的选择选选择择夹夹具具测测量量方方法法直接测量法间接测量法辅助基准测量法检检验验夹夹具具位位置置精精度度1 1）平行度的测量）平行度的测量 2 2）垂直度的测量）垂直度的测量3 3）倾斜度的测量）倾斜度的测量 4 4）空间交点尺寸的检验）空间交点尺寸的检验5 5）同轴度的测量）同轴度的测量领取实训任务领取实训任务确定组装方案确定组装方案连接、调整和调整各元件连接、调整和调整各元件检验检验

14、绘制组合夹具总图，标注技术要求绘制组合夹具总图，标注技术要求填写实训文件填写实训文件实训步骤实训步骤双臂曲柄工件钻孔工序简图双臂曲柄工件钻孔工序简图实训内容实训内容（一）圆柱齿轮加工的主要问题（一）圆柱齿轮加工的主要问题（二）分析普通精度齿轮加工工艺（二）分析普通精度齿轮加工工艺（三）分析高精度齿轮加工工艺（三）分析高精度齿轮加工工艺（一）圆柱齿轮加工的主要问题（一）圆柱齿轮加工的主要问题齿形加工精度齿形加工精度（二）分析普通精度齿轮加工工艺（二）分析普通精度齿轮加工工艺图3-1 M9116工具磨床的三联齿轮 2.齿形加工方案的选择方案精度粗糙度过程路线滚齿滚齿插齿插齿 8 8级以下级以下 R

15、a1.6Ra1.60.20.2调质齿轮：滚（插）齿；调质齿轮：滚（插）齿；淬硬齿轮：滚（插）齿淬硬齿轮：滚（插）齿齿端加工齿端加工淬火淬火校正孔校正孔 剃齿剃齿 6 68 8级级 Ra1.5Ra1.53.23.2 不淬硬齿：滚（插）不淬硬齿：滚（插）剃剃 珩齿珩齿 6 67 7级级 Ra0.8Ra0.80.20.2 滚（插）滚（插）齿端齿端剃剃淬淬校正基孔校正基孔珩齿珩齿磨齿磨齿 5 5级以上级以上 Ra0.8Ra0.80.10.1 滚（粗、精）滚（粗、精）齿端齿端淬淬校正校正粗磨齿粗磨齿精磨齿精磨齿 研齿研齿滚光滚光齿齿 小批或无法进行珩磨小批或无法进行珩磨的多联齿轮的多联齿轮 滚（插）滚（

16、插）剃剃淬火淬火研（滚光）研（滚光）滚光：去氧化皮、毛刺、不能提高齿形精度，滚光：去氧化皮、毛刺、不能提高齿形精度，研：提高齿形精度，降低粗糙度。研：提高齿形精度，降低粗糙度。渗碳淬火渗碳淬火齿轮变形较齿轮变形较大大磨齿加工磨齿加工 高频感应加热淬火高频感应加热淬火齿轮变形齿轮变形小，小，但是，但是，内孔缩小内孔缩小0.01-0.05mm 0.01-0.05mm 修正基准孔修正基准孔 大径定心的花键孔大径定心的花键孔花键推刀（前引导）花键推刀（前引导）圆柱孔圆柱孔推孔（内孔未淬硬的齿轮，推孔（内孔未淬硬的齿轮，生产效率高）或磨孔（对整体淬火齿轮、内孔较生产效率高）或磨孔（对整体淬火齿轮、内孔较

17、大齿厚较薄的齿轮，生产率低）大齿厚较薄的齿轮，生产率低）（三）分析高精度齿轮加工工艺（三）分析高精度齿轮加工工艺1.高精度齿轮零件图高精度齿轮零件图2.2.高精度齿轮的技术要求高精度齿轮的技术要求模数模数 m m3.53.5齿距累齿距累积公差积公差F Fp p0.0630.063齿向齿向公差公差F F0.0070.007齿数齿数z z6363基节极基节极限偏差限偏差f fpbpb0.000.006 6跨齿跨齿数数8 8精度精度等级等级655KM655KM（GB10095-88GB10095-88）齿行公齿行公差差f ff f0.0070.007公法公法线平线平均长均长度度f ff f3.3.高

18、精度齿轮的加工工艺过程高精度齿轮的加工工艺过程 任务六：齿轮零件机加工艺实施任务六：齿轮零件机加工艺实施（一）安全培训（一）安全培训 安全实训、生产的方针安全实训、生产的方针 安全实训、安全生产的任务安全实训、安全生产的任务 安全技术基础知识安全技术基础知识 安全实训、生产守则安全实训、生产守则 金属切削机床安全操作规程金属切削机床安全操作规程 实训基地或车间安全用电基本知识实训基地或车间安全用电基本知识 文明实训和文明生产文明实训和文明生产视频（二）工件的加工的准备（二）工件的加工的准备生产准备：根据生产任务，领取样图、工艺；熟悉样图、工艺和技术文件；按图样工艺要求领取刀具、工装和量具；根据

19、图样要求，查实领取的毛坯是否满足要求。工件加工：坚持“三按”生产，能够按照规定的加工图样加工出产品，加工件的加工精度应达到图样的要求并能利用量具来确保加工质量。生产过程中5s管理：穿戴好劳动防护用品，生产过程中严格遵守安全操作规程，对本人及他人安全负责；保持机床的清洁及周围的环境卫生，每班进行车床的日常护理，保证车床处于正常状态。（三）工件的加工的步骤（三）工件的加工的步骤机床的操作生产机床的操作生产检查本阶段进度检查本阶段进度对加工过程中出现的问题进行总结对加工过程中出现的问题进行总结针对问题及解决方案再修订针对问题及解决方案再修订工艺规程工艺规程任务七：齿轮零件的检查与评估任务七：齿轮零件

20、的检查与评估 （一）（一）零件的检测方法介绍零件的检测方法介绍 介绍零件的尺寸精度、形状、位置精度和表面粗糙度。（二）学生检查零件是否合格并分析二）学生检查零件是否合格并分析 根据相关知识介绍，检查并分析已加工的根据相关知识介绍，检查并分析已加工的零件是否合格。零件是否合格。视视频频（三）（三）评价总结评价总结1.1.分组进行经验分享分组进行经验分享 学生自评；学生自评；小组内学生互评；小组内学生互评；各小组组长总结、归纳本小组的零件加工情况；各小组组长总结、归纳本小组的零件加工情况；合理化修订工艺规程；合理化修订工艺规程；教师、师傅总体评价并总结。教师、师傅总体评价并总结。2.2.对加工出的零件进行存放，对本项目所有的对加工出的零件进行存放，对本项目所有的资料进行归纳、整理，输出合理的工艺文件。资料进行归纳、整理，输出合理的工艺文件。