一.精度齿轮加工工艺分析(一)工艺过程分析图示为一双联齿轮,材料为40Cr,精度为7-6-6级。
从表中可见,齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段:毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。
双联齿轮加工工艺过程加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。
由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,而这与切齿时采用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的关系,所以,这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准,使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。
在这个阶段中除了加工出基准外,对于齿形以外的次要表面的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。
第二阶段是齿形的加工。
对于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段,经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。
对于需要淬硬的齿轮,必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度,所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。
应予以特别注意。
加工的第三阶段是热处理阶段。
在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面达到规定的硬度要求。
加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。
这个阶段的目的,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。
在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整,因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形,如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难达到齿轮精度的要求的。
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,以便达到精加工的目的。
(二)定位基准的确定定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。
轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位,某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。
盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。
1)内孔和端面定位选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准,既符合“基准重合”原则,又能使齿形加工等工序基准统一,只要严格控制内孔精度,在专用芯轴上定位时不需要找正。
故生产率高,广泛用于成批生产中。
2)外圆和端面定位齿坯内孔在通用芯轴上安装,用找正外圆来决定孔中心位置,故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。
因找正效率低,一般用于单件小批生产。
(三)齿端加工如图所示,齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱,和去毛刺等。
倒圆、倒尖后的齿轮,沿轴向滑动时容易进入啮合。
倒棱可去除齿端的锐边,这些锐边经渗碳淬火后很脆,在齿轮传动中易崩裂。
用铣刀进行齿端倒圆,如图9-19所示。
倒圆时,铣刀在高速旋转的同时沿圆弧作往复摆动(每加工一齿往复摆动一次)。
加工完一个齿后工件沿径向退出,分度后再送进加工下一个齿端。
齿端加工必须安排在齿轮淬火之前,通常多在滚(插)齿之后。
(四)精基准修正齿轮淬火后基准孔产生变形,为保证齿形精加工质量,对基准孔必须给予修正。
对外径定心的花键孔齿轮,通常用花键推刀修正。
推孔时要防止歪斜,有的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜,已取得较好效果。
对圆柱孔齿轮的修正,可采用推孔或磨孔,推孔生产率高,常用于未淬硬齿轮;磨孔精度高,但生产率低,对于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮,或内孔较大、厚度较薄的齿轮,则以磨孔为宜。
磨孔时一般以齿轮分度圆定心,如图9-20所示,这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小,对以后磨齿或珩齿有利。
为提高生产率,有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果。
二.凸轮的加工工艺凸轮加工的关键是型面加工。
加工凸轮型面的方法可分为两类:一类是用手工、机床挂轮和数控机床等直接加工;另一类是用仿形法间接加工。
仿形法生产率高,适于成批大量生产。
由于按靠模仿形时,靠模的制造误差和仿形过程的误差,都会影响到工件加工精度,所以凸轮的直接加工法一般要比间接加工法容易控制加工精度,生产率一般较低,多用于单件、小批生产。
但数控机床加工也用于中批生产。
凸轮加工的关键是型面加工。
加工凸轮型面的方法可分为两类:一类是用手工、机床挂轮和数控机床等直接加工;另一类是用仿形法间接加工。
(1)按划线加工按划线加工是指加工好凸轮基准面后,由钳工划出凸轮工作型面线,然后按线粗铣或钻孔后锯开,最后由钳工修挫成形,用金属板划线后按线检验。
此法生产率低,只适宜单件生产精度较低的凸轮。
(2)在铣床上用分度头及挂轮铣凸轮工作型面为阿基米德螺旋线和渐开线时,可在铣床上利用分度头和挂轮铣削,如图1-4 所示。
加工时,工件装在分度头上,并与水平线倾斜。
角,工作台由丝杠挂轮传动。
随着分度头的旋转,分度头与工作台带动凸轮坯逐渐向铣刀靠近,从而铣出各种型面曲线。
分度头主轴倾斜角是为了确定挂轮齿数时便于计算和利用一套挂轮铣出多种曲线而设的。
这种凸轮型面加工方法因受传动精度等影响,型面精度不很高,主要用于不淬硬凸轮的加工和型面磨削前的预加工(3)用数控机床加工随着数控机床的日益发展和普及,中小批量凸轮越来越多地利用数控机床进行加工。
在数控机床上加工凸轮型面时,先根据凸轮型面的参数编制程序,输入到数控装置中,控制机床的纵横进给运动,完成凸轮型面的自动加工。
其精度和可靠性大为提高。
二:仿型加工法仿型加工法也叫复制加工,它是按靠模或样板凸轮的原型加工。
广泛应用于凸轮的中批及大批生产中。
属于仿形法加工的有:靠模车削、仿形铣削和仿形磨削。
现代的凸轮仿形法加工,多用液压仿形铣床、光电跟踪仿形铣床和伤形磨床等加工。
三.普通垫片的加工工艺从结构形状与要求来看,所需的基本工序为冲孔和落料两个基本工序。
可采用的冲压工艺方案可能有如下三种:方案一:先落料,后冲孔,采用两套单工序模生产。
方案二:先冲孔,后落料连续冲压,采用级进模生产。
方案三:落料+冲孔复合冲压,采用复合模生产 2.3.2方案的选择。
该冲压件包括冲孔和落料两个基本工序。
若采用方案一,模具制造简单,维修方便;但生产率低,所用费用也高,不适合大批量生产。
方案三生产率较高,工件精度高;但模具制造较复杂,调整维修较麻烦,使用寿命低,也不适合大批量生产。
方案二生产率高,便于实现机械化自动化,操作方便,通过合理设计可以达到较好的零件质量和避免模具强度不够的问题,适合大批量生产。
如果零件形状尺寸简单,精度要求底,大批量生产,则可采用级进冲压工艺方案,即方案二。
四.塑料瓶的加工工艺塑料瓶的成型加工过程是酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等聚合物制成塑料制品的过程。
其加工方法包括压塑、挤塑、注塑、吹塑、压延等。
接下来我们为您详细介绍其加工方法。
1压塑压塑在工业上也称模压成型,用于酚醛树脂、脲醛树脂、不饱和聚酯树脂等热固性塑料的成型是塑料瓶加工工艺的第一步。
2挤塑挤塑又称挤出成型,是用挤塑机将加热的树脂连续通过模具,挤出所需形状的制品的方法。
它的优点是可挤出各种形状的制品,生产效率高,可自动化、连续化生产;缺点是热固性塑料不能广泛采用此法加工,制品尺寸容易产生偏差。
3注塑注塑亦可称为注射成型。
注塑是使用注塑机将热塑性塑料熔体在高压下注入到模具内经冷却、固化获得产品的方法。
注塑的优点是生产速度快、效率高,操作可自动化,能成型形状复杂的零件,特别适合大量生产。
缺点是设备及模具成本高,注塑机不易清理。
4吹塑吹塑也叫中空吹塑。
主要是借助压缩空气的压力使闭合在模具中的热的树脂型坯吹胀为空心制品的一种方法,吹塑包括吹塑薄膜及吹塑中空制品两种方法。
用吹塑法主要用于生产薄膜制品、各种瓶、桶、壶类容等。
5压延压延是将树脂与各种添加剂经预期处理后通过压延机的两个或多个转向相反的压延辊的间隙加工成薄膜或片材,随后从压延机辊筒上剥离下来,再经冷却定型的一种成型方法。
压延是聚氯乙烯树脂的主要成型方法,是制造薄膜、片材、板材、人造革、地板砖等制品的主要手段。
6发泡成型在发泡材料中加入适当的发泡剂,使塑料产生微孔结构的过程。
按泡孔结构分为开孔泡沫塑料和闭孔泡沫塑料,这是由制造方法决定的。
五.机床主轴的加工工艺机床主轴是典型的受扭转—弯曲复合作用的轴件,它受的应力不大(中等载荷),承受的冲击载荷也不大,如果使用滑动轴承,轴颈处要求耐磨。
因此大多采用45钢制造,并进行调质处理,轴颈处由表面淬火来强化。
载荷较大时则用40Cr等低合金结构钢来制造。
车床主轴的选材结果如下:材料:45钢。
热处理:整体调质,轴颈及锥孔表面淬火。
性能要求:整体硬度HB220~HB240;轴颈及锥孔处硬度HRC52。
工艺路线:锻造→正火→粗加工→调质→精加工→表面淬火及低温回火→磨削。
该轴工作应力很低,冲击载荷不大,45钢处理后屈服极限可达400MPa以上,完全可满足要求。
现在有部分机床主轴已经可以用球墨铸铁制造。
六.汽车半轴的加工工艺汽车半轴是典型的受扭矩的轴件,但工作应力较大,且受相当大的冲击载荷,其结构如图5所示。
最大直径达50mm左右,用45钢制造时,即使水淬也只能使表面淬透深度为10%半径。
为了提高淬透性,并在油中淬火防止变形和开裂,中、小型汽车的半轴一般用40Cr制造,重型车用40CrMnMo等淬透性很高的钢制造。
例:铁牛45半轴材料:40Cr。
热处理:整体调质。
性能要求:杆部HRC37~HRC44;盘部外圆HRC24~HRC34。
工艺路线:下料→锻造→正火→机械加工→调质→盘部钻孔→磨花键。
七.一般弹簧的加工工艺螺旋拉伸弹簧:卷制、去应力退火、钩环制作、(切尾)、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。
螺旋扭转弹簧:卷制、去应力退火、扭臂制作、切尾、去应力退火、立定处理、检验、表面防腐处理、包装。
以上介绍的螺旋拉伸和扭转弹簧的制造工艺都是在普通卷簧机动上卷绕后再加工两端部的钩环或扭臂。
近年来国内外很多厂家都生产和使用了电脑成形机或专用成形机,簧身和尾部形状能在成形机上一次完成,省去加工钩环或扭臂的工序。
当用成形后需淬火、回火处理的材料时,与上述工艺所不同的主要是成形后要进行淬火、回火处理,有时弹簧端部加工需要经正火处理。
八.螺栓(丝)制造工艺螺丝生产工艺(一)--退火一、目的:把线材加热到适当的温度,保持一定时间,再慢慢冷却,以调整结晶组织,降低硬度,改良线材常温加工性。
二、品质控制:表面不得有氧化膜及脱碳现象。
螺丝生产工艺(二)--酸洗一、目的:除去线材表面的氧化膜,并且在金属表面形成一层磷酸盐薄膜,以减少线材抽线以及冷墩或成形等加工过程中,对工模具的擦伤。
螺丝生产工艺(三)--抽线一、目的:将盘元冷拉至所需线径。
实用上针对部分产品又可分粗抽(剥壳)和精抽两个阶段。
二、作业流程盘元经酸洗之后,通过抽线机冷拉至所需线径。
适用于大螺丝、螺帽、牙条所用线材。
螺丝生产工艺(四)--成型一、目的:将线材经冷间锻造(或热间锻造),以达到半成品之形状及长度(或厚度)。