第三节 齿轮类工件的加工.ppt

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1、一、轴类工件,1轴的功用,轴类工件是机械设备中最主要和最基本的工件，主要用于支撑传动件和传递扭矩，并保证装在轴上的工件（或刀具）具有一定的回转精度。,第一节 轴类工件的加工,2轴的分类,结构形状分：光轴、台阶轴、空心轴、异形轴。长度与直径比（长径比）分：刚性轴（L/d12）、挠性轴（L/d12）。所受载荷不同分：心轴、传动轴、转轴。,光轴,台阶轴,多拐曲轴,挠性轴,花键轴,十字轴,单拐曲轴,偏心轴,凸轮轴,空心轴,3轴的结构轴类工件的加工表面通常有内圆柱面、外圆柱面、圆锥面以及螺纹、花键、键槽、槽等。,二、传动轴的功用、结构及技术要求,1传动轴的功用,主要用来支撑传动工件和传递扭矩。,2传动轴

2、的结构,主要结构要素有外圆柱面、螺纹、键槽等。,3传动轴的技术要求,支承轴颈是轴的基准要素，其精度和表面质量一般要求较高。,三、传动轴的材料及毛坯,传动轴,四、轴类工件的加工工艺分析,1划分加工阶段,（1）粗加工阶段钻中心孔，粗车各处外圆。（2）半精加工阶段半精车各处外圆，车削螺纹，铣键槽等。（3）精加工阶段修研中心孔，粗、精磨各处外圆。,2选择定位基准,图示的传动轴，粗加工时，以外圆表面作为定位基准；半精加工时，以外圆表面加中心孔作为定位基准；精加工时，以两个中心孔作为定位基准。,3选择装夹方法,典型轴类工件常用的装夹方法,精度要求不高的表面在半精车时就可以加工到规定尺寸，如退刀槽、越程槽、

3、倒角和螺纹等。键槽在半精车后进行划线和铣削。淬火后安排修研中心孔工序，以消除热处理引起的变形和氧化皮。最后粗、精磨齿轮和轴承的轴颈。,4传动轴的加工工艺,5热处理工序的安排,采用锻件毛坯，加工前应安排退火热处理，以便消除毛坯的内应力和改善材料的切削性能。传动轴最终热处理是淬火，应放在半精加工之后，粗、精磨之前进行，即在车削螺纹和铣削键槽之后进行。为了保证磨削精度，在淬火热处理之后应安排修研中心孔工序。,五、传动轴的加工工艺过程,1传动轴的加工顺序,锻造毛坯退火粗车半精车车螺纹铣键槽热处理（淬火）粗磨精磨。,2传动轴的加工工艺过程,传动轴的加工工艺过程,一、套类工件,1套类工件的功用,起支承和（

4、或）导向作用。,2套类工件的种类：,第二节 套类工件的加工,套类工件的种类,3套类工件的结构,套类工件的主要表面是内、外圆柱表面，形状精度和位置精度要求较高，表面粗糙度值较小，孔壁较薄且易变形，工件的长度一般大于孔的直径。,二、轴承套的功用、结构及技术要求,轴承套,1轴承套的功用支撑和导向作用。,2轴承套的结构短套筒类工件。,3轴承套的技术要求, 440.015mm的外圆主要与轴承座内孔相配合，它的尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值为Ra1.6m；内孔 30H7主要与传动轴相配合，它的尺寸公差等级为IT7，表面粗糙度值 Ra1.6m；两端端面的表面粗糙度值均为Ra1.6m；外圆440.015m

5、m对 30H7孔的同轴度公差为 0.02mm，可保证轴承在传动中的平稳性，轴承套的左端面相对于 30H7孔轴线的垂直度公差为0.02mm。,三、轴承套的材料及毛坯,该轴承套的材料为铸铁，形状简单，精度要求中等，但内孔尺寸较大，故毛坯选用外径为70mm的铸铁棒料。,四、轴承套的加工工艺分析,1划分加工阶段 （1）粗加工阶段钻中心孔，粗车各处外圆、退刀槽，车轴承套内孔。 （2）精加工阶段精车各处外圆，铰轴承套内孔。,2选择定位基准,粗加工时，选择外圆表面作为定位基准； 精加工时，选择内孔轴线作为定位基准。,3选择装夹方法,典型套类工件常用装夹方法,五、轴承套的加工工艺过程,1轴承套的加工顺序,轴承

6、套外圆的精度为IT7，采用精车可以满足要求， 内孔加工顺序为：钻孔车孔铰孔。铰孔时应与左端面一同加工，保证端面与孔轴线的垂直度，并以内孔为基准，利用小锥度心轴装夹加工外圆和另一端面。,2轴承套的加工工艺过程,一、齿轮,1齿轮的功用 传递运动和转矩。,2齿轮的种类,齿廓曲线不同：渐开线齿轮、摆线齿轮、圆弧齿轮等。 分度曲面形状不同：圆柱齿轮、锥齿轮等。 形状不同：直齿轮、斜齿轮等。 齿顶曲面相对齿根曲面位置不同：外齿轮、内齿轮等。,第三节 齿轮类工件的加工,3齿轮的主要加工表面,齿面 齿轮基准表面,4齿轮的材料,具有一定的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度。 有足够的硬度和耐磨性。 具有一定的冲击韧性。

7、 从工艺角度要求热处理变形要小，切削性能要好。,5齿轮的毛坯,棒料 锻造毛坯 铸钢毛坯 铸铁毛坯,齿轮毛坯的选择决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素。,二、倒挡惰齿轮的功用、结构及技术要求,倒挡惰齿轮,1倒挡惰齿轮的功用传递扭矩和运动的作用。 2倒挡惰齿轮的结构对称分布的盘类工件。 3倒挡惰齿轮的技术要求该齿轮为是模数为2、齿数为30的单联直齿圆柱齿轮，精度等级为766FL，分度圆对内孔轴线的同轴度为0.03mm，齿轮右端面对内孔轴线的垂直度为0.02mm。热处理要求为碳氮共渗，淬火硬度为52HRC。,三、倒挡惰齿轮的材料及毛坯,该齿轮毛坯选用锻件，材料为20MnCr

8、5，为低碳合金钢。其材料的含碳量较低，必须通过热处理的手段来提高齿轮的强度和硬度。,四、倒挡惰齿轮的加工工艺分析,1齿坯的加工工艺,加工齿坯时的加工顺序为：粗车半精车车孔、铰孔精车。,2齿面的加工工艺,齿形机械加工方案为：滚齿+剃齿。用滚齿加工方法作为该齿轮齿形的粗加工和半精加工，控制分齿精度和运动精度。用剃齿加工方法作为齿形的精加工，提高齿形精度，降低齿面粗糙度值。,3齿轮热处理工序的安排,齿坯热处理为正火，齿面热处理要求为碳氮共渗，淬火后的硬度为52HRC，最后表面抛丸处理。,五、倒挡惰齿轮的加工工艺过程,1倒挡惰齿轮的加工顺序,毛坯锻造正火齿坯加工齿形加工（滚齿、剃齿）齿面热处理（碳氮共

9、渗、淬火）齿面强化处理（抛丸）。,2倒挡惰齿轮的加工工艺过程,倒挡惰齿轮的加工工艺过程,一、箱体类工件,1箱体类工件的功用,用于将一些轴、套和齿轮等工件组装在一起，使其保持正确的相互位置，并按照一定的传动关系协调地运动。,2箱体类工件的种类,整体式箱体和剖分式箱体。,第四节 箱体类工件的加工,几种箱体工件的结构简图 a）组合机床主轴箱 b）剖分式减速器箱体 c）汽车后桥差速器箱体 d）车床主轴箱,3箱体类工件的结构特点,箱体工件结构形状复杂，内部呈空腔，箱壁较薄且不均匀，其上有许多精度要求高的轴承孔和装配用的基准平面，此外还有一些精度要求不高的紧固孔和次要平面。因此，箱体上需要加工的部位较多，

10、加工难度也较大。,箱体工件多采用铸铁材料（以HT150和HT200应用最多）制成。,4箱体类工件的材料,5箱体工件的毛坯,箱体的毛坯多采用铸件。当生产批量不大时，箱体铸件毛坯采用木模手工造型。 在大批量生产时，则采用金属模机器造型。 在单件生产时，有时采用焊接件作箱体毛坯。,6箱体类工件的主要技术要求,轴承孔的尺寸与形状精度。各轴承孔的中心距和轴线间的平行度。同轴线轴承孔的同轴度。轴承孔轴线对装配基准面的平行度和对端面的垂直度。箱体主要平面的精度。,二、方箱体的功用、结构及技术要求,1方箱体的功用,方箱体是叶片的加工和测量基准。,2方箱体的结构,该箱体由上、下两部分组合而成，中间的空腔是为了放

11、置叶片的叶身。,3方箱体的技术要求,高与宽120mm的尺寸公差仅有0.004mm，长200mm的公差为0.01mm，相关表面的平行度、垂直度公差均为0.005mm，表面粗糙度值为Ra0.2m。,三、方箱体的材料和毛坯,方箱体的材料为普通灰铸铁HT200，毛坯选择铸件，铸造后应进行退火处理，以便消除铸造时的内应力，改善切削加工性能。,四、方箱体的加工工艺分析,1选择定位基准,选择方箱体的各个表面作为粗、精加工的定位基准。,2选择装夹方法,采用压板进行装夹。,3方箱体的加工工艺,应选择磨削的方式来保证尺寸精度和表面粗糙度。同时，粗磨时必须保证上、下底面与中分面的平行度和精磨余量。,4热处理工序的安排,方箱体选择退火热处理，在粗加工后再安排一次人工时效。,五、方箱体的加工工艺过程,1方箱体的加工顺序,铸造退火刨上、下箱体六面人工时效粗磨上、下箱体上、下平面及中间接合平面精磨上、下箱体中间接合平面划线钻孔，攻螺纹，配钻销孔，装螺钉及圆柱销粗磨宽和长四面精磨六面。,2方箱体的加工工艺过程,方箱体组合件的加工工艺过程,