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文檔簡介
1、百度文庫-讓每個人平等地捉升自我齒輪加工工藝一、齒輪的功用、結構特點及工作條件齒輪是機械傳動中應用極為廣泛的零件之一。在汽車變速箱總成中,齒輪的使用壽命和噪聲是 衡量產品質量的關鍵項Lh齒輪精度指標主要表現為運動精度、工作的平穩(wěn)性、接觸精度和齒側間 隙四個方面。本節(jié)主要研究LF065帶同步器變速箱總成中第四速齒輪的加工工藝。第四速齒輪是將山發(fā)動機傳遞過來的動力通過輸人軸齒輪一減速齒輪一中間軸一中間軸第四 速主動齒輪一輸出軸笫四速齒輪,將運動和動力山離合器傳遞給汽車的傳動軸,從而實現按規(guī)定的 速比傳遞運動和動力,實現有級變速,改變汽車的運行速度。汽車行駛時,齒輪始終在重載荷、高速轉動中工作。在改
2、換擋位時,還承受沖擊載荷,所以要 求其具有較高的耐磨性和抗沖擊性、傳動平穩(wěn)、低噪聲。圖3. 2.9所示為第四速齒輪的零件圖,表 3. 2. 3為其參數與精度要求。二、第四速齒輪的毛坯材料及制造方法汽車變速箱齒輪的壽命是一個非常重要的指標。一般要求其疲勞壽命為30萬km,這就要求具 有較高的齒面硬度和心部具有良好的韌性,以提高耐磨性和抗沖擊性能。通常,高轉速、重載荷條件下工作的齒輪,一般選用低碳鋼和低碳合金結構鋼材料,經滲碳淬 火處理。第四速齒輪選用20CrMnTi材料制造。其毛坯是根據機械加工中以齒坯大齒圈端面定位, 外圓自定心夾具夾緊的特殊要求,鍛成帶有35錐角的外輪廓形狀的模鍛件。圖3.
3、2. 24為笫 四速齒輪的毛坯圖。鋼經模鍛后,可得到較好的纖維組織,提高了毛坯強度和材料利用率。模鍛后,經正火、噴丸 處理,可使金相組織均勻,從而能消除鍛造應力,提高其切削性能。百度文庫-讓每個人平等地捉升口我7、丄AJO-寸I-.E魯油宵4亍林圍網屁購布0.0J;d k05tUW1I右效巫化總褂八占兩端宵倒角田1.5*-J.Ow miUibLS3.2J9第囚連如輪餐件禺百度文庫讓每個人平等地捉升口我a 3-2.3策留殖術輪裁與輸度齒匾A齒拙法向除數3.5 nrt法向壓力曲M0分度園握躱角及方向花咗修JE后的螺蜒第及方向口5&32蛛避滋缺iE量-230 80%基99螺挖狛修正后21W54齒形修
4、正齒頂皆很0囪向悌正XI3ptn S- 2ftfW5-0. kS6 4 mm分崖1玄鋰I2L-T2 mm1苗刮丘腔110,9% 時齒頂高1 89 mm齒段高5.38 rtiw全瞰離i.2? tpot刀具齒期曲於半桎I r&5 mm齒頂修綠匱0.525 mtn!宦卯公樁妊住搜/悔數4S,019上識 nffi/5量球畔愿12B.69S.2.10 皿業(yè)球玄穩(wěn) 切平后尺寸6,0 tntn中心施123 mrn燉小齒備何檬相嚙齒輪緡開S啻輪參敷齒38A fitB齒L 】3 mnj齒佝倶泊9,J4 rara也圈涇甸嶷勸0.04 men0.092 angn也面粗粧度RQ8 護i齒兩虹疋方曲幽輪 flldUmn
5、i接金齒-刀耳齒形瑕齒犢E2.5 mm國力角KF36分虞風宜桓$0.0 MMflm變位索較皆Q.80Q換齒公技線長虞/齒數35阿:上常25相哺1血輪B圾熬開銀扭效百度文庫讓每個人平等地捉升口我A-A衣術異來未程明竣槿角 5%2, 未注明原角為-3, 氏寸欣交點注。恃諏搭求LSS不大于 1.00 wim.2.表畫缺絡不兀乎LOO m如3 表面進行毬丸帽理。耒程尺寸公養(yǎng)按一樣廠様/CB382書4戒余飛剌不大于1JM謝乩2.加第四建齒輪若裟圖三. 笫四速齒槍主要加工表面及技術要求齒輪加工分為齒坯和齒輪輪齒加工。齒坯的加工部位有輪緣、輪幅、輪轂和內孔。齒坯的加工精度對齒輪的加工、檢驗和裝配精 度影響很
6、大,所以其加工精度應滿足GB1009588的要求。齒輪輪齒的加工部位有齒形及倒角,同時還要進行熱處理,以提高承載能力和使用壽命。熱 處理后還要進行內孔、內孔端面的磨削加工和齒形的精整加工。笫四速齒輪的主要技術條件和要求為: 未注明倒角1 X 45 o 加工D面油槽產生的毛刺,夾角平滑。百度文庫-讓每個人平等地捉升自我 A齒齒面上加工成鼓形,必須修整鼓形量520 mm。 強力噴丸處理(磨齒后)。 熱處理:滲碳淬火表面硬度650800HV;以A齒根部為準,滲碳層深度為1. 0mm;心部硬度 513HV 表面電鍍磷化處理。四、第四速齒輪機械加工工藝過程第四速齒輪的機械加工分為齒坯加工、熱處理前齒輪輪
7、齒加工和熱處理后精加工三個階段。其加工路線為:齒坯加工(粗車、半精車、精車)一齒形加工(滾齒、插齒、齒端倒角、剃齒)一熱處 理一內孔加工(磨內齒及端面)一齒形精整加工(磨削齒形)一強力噴丸一磷化處理。#百度文庫讓每個人平等地捉升口我其主襄加工工序見表324。張?zhí)?3.2.4 第四速埼輪主宴血工工序工J9粗車外L21 祥1皈、內7L0Jl仗311*45_-?_?77toS3-242 控車味5-3!81豐外面止口.內孔、餌53-242 數工宇號工呼名軻第炭y工 序 簡 用設 備I工步躺辛外 園、館面空 7JMvl 環(huán) 俄角SS-W2 數 控車床中聞檢査LB-15T恢控車味121.672冊工Z32Y
8、BA3B2機11ft* 3.2.4工存號工序名*0創(chuàng)周均布9和工3需袖FLYA9320 齒輪摘光 楓35120機Z32悔兩ZWM7 權 圧串自甜 機來設畚序 怖加工Z3G i齒拔含借在職處遐廠進持QXLM0洗機CJ4462 雙百度文庫讓每個人平等地捉升口我工睜號工序45除設 &13T-L15 內 孔歟血京 床加工Z32対人儈面17 進行眾為聯(lián)丸處理*1工觀面MG7M)軸IS臺平面膳味齒向修形雖仮形修形見FKP3.26I 圖桿爐輪 嘉齒如F3C34 頜 力噴丸機15百度文陣-讓每個人平等地捉升口我工序號工序名秣工序簡田說 竇第14工序簡圖中:0表示刀尖起始原點;一表示刀尖快進快退路線;f表示刀尖
9、工進路線。五、第四速齒輪加工工藝過程分析及典型夾具1. 定位基準的選擇。齒輪粗加工選擇輪緣的一個端面定位,齒圈的外圓定位夾緊。山于齒圈 外圓鍛造毛坯有3的拔模斜度,用外圓定位夾緊時,可使輪緣端面緊靠在定位元件上。用數控車 床車削齒輪外圓的一半、輪緣端面、內孔和內孔端面,然后調頭裝夾,用已加工過的表面定位和夾 緊,車削另一半齒輪外圓、輪緣端面、內孔和內孔端面。一次裝夾,完成端面和孔的加工,保證了 孔和端面的尺寸公差與形位公差的要求。在熱處理前.齒輪輪齒的加工釆用齒輪內孔和輪緣端面作為精基準。這不僅使定位穩(wěn)定可靠, 夾具結構簡單,而且還使輪齒加工的各工序基準重合。熱處理后,磨內孔和內孔端面時,以齒
10、輪分度圓定位并夾緊。2. 關鍵工序及典型夾具。各關鍵工序及典型夾具如下: 齒坯的精車外圓、端面、內孔:定位基準為齒輪輪緣端面、齒圈外徑徑向定位并夾緊。夾 具為液壓自定心式夾盤。可用機床自身刀具對夾具定位端面和卡爪(軟爪)進行修復,以提高夾具精 度。一次裝夾完成內孔和端面的加工,保證了孔和端面的形位公差的要求。釆用日產LB-15T數控車床加工。以夾具定位支承面和主軸回轉中心交點作為編程原點,使測 量基準與定位基準重合。刀具為硬質合金機械夾固式車刀,刀片為不重磨合金刀片。刀片更換方便, 尺寸調整容易;刀片具有斷屑槽,提高了切削性能。主要切削參數;切削速度v二150180 m/min, 走刀量f =
11、0. 4mm./ro該設備具有恒速切削性能。 齒輪輪齒的滾齒加工:滾齒是齒圈加工中應用較為廣泛的一種切齒方法,也是精加工齒圈 的基礎。滾齒時的切削效率,是衡量滾切工藝水平的一個重要指標,切削時間的計算公式為#百度文庫讓每個人平等地捉升口我圖 3.2.21”(譙+ SGZ式申k滾刀頭數;n 滾刀毎分鐘轉數,r/minjTo 滾刀軸向移劫量,mni/r;B宙圈寬度;B齒圈螺旋角;S、厶2茲刀中心線與工件的距離(參帰圖3.2.21);z齒輪齒數。由此可以看出,增加分母的各參數值,可減少時間T機,,提高滾切效率。加工齒圈的設備采用YBA3132高效滾齒機,它除具有普通滾齒機的特點外,還裝有自動竄刀 機
12、構、刀架托板和立柱自動液壓鎖緊機構,工作臺采用雙頭蝸輪副傳動機構,適應多頭滾刀及強力 切削的需要。主要切削參數:切削速度v=55m/niin,走刀量f=l. 2mm/r , 23,切削轉速n=160r/min , 尸。滾刀釆用TA涂層,可提高其使用壽命近一倍。圖3. 2. 22為滾齒夾具結構簡圖。 熱處理后內孔和內孔端面的磨削加工:熱處理后內孔和內孔端面的磨削加工釆用日產 T-1152內孔端面磨床。加工內孔和端面的兩片砂輪組裝在一根軸上,機床備有砂輪自動修整裝置, 既節(jié)省時間,乂可提高加工精度。機床釆用PC機控制,曲步進馬達控制端面的抽向尺寸,并配有 電感應控制器、砂輪自動補償機構、量規(guī)片自動
13、測量、訃數時間控制器、自動報警和砂輪空行程消 除器等附件,使加工效率提高23倍,精度提高1級。圖3. 2. 23所示為內孔加工過程的動作循環(huán)。砂輪快速接近工件,接觸工件的瞬時,電流增大, 將信號反饋給工進控制裝置,發(fā)出砂輪工進信號,砂輪立即做工進運動。當磨削余量還有15 mm 時,砂輪停止工進,在時間繼電器的控制下,做8s的光整磨削后,砂輪快速退至修整位置,金剛 筆自動精修砂輪。砂輪再次快速接近工件。同時,量規(guī)片也開始接觸工件。砂輪接觸工件的瞬時, 電流增大,信號反饋給工進控制裝置,立即發(fā)出砂輪工進信號,磨削0. 015mm后,砂輪在時間繼電 器的控制下做光整磨削運動,消除彈性變形影響。量規(guī)片
14、一旦進人工件內孔(彈簧作用),與量規(guī)片 連在一起的觸點接近無觸點開關,發(fā)出砂輪退回信號,內孔加工完畢。整個過程全部是自動完成, 只需4050s。圖3. 2. 24為內孔加工的夾具圖。該夾具為彈性薄膜漲力專用夾具。推桿在油缸的作用下,使 薄膜體發(fā)生彈性變形(張開),定位夾緊銷與工件托開。裝卸工件。推桿一旦脫離薄膜體,彈性變形 恢復,帶動定位夾緊銷夾緊工件。三個定位夾緊銷分別作用在齒輪的分度圓上。夾具還有三個彈性 壓爪,分別作用在齒圈端面上,使工件定位端面緊緊貼靠在夾具定位支承面上。三個彈性壓爪在一 導向機構的作用下,可做90的旋轉,使裝卸工件方便,全部動作自動完成。采用分度圓定位, 可使后序磨齒
15、余量均勻。17百度文陣-讓每個人平等地捉升口我V_!_ 3.2.24 內孔罐面劇削夾具4 樂rtUlT侔小而抄型U由孔抄笙洛一戰(zhàn)燈.舟:6萍躺淵性盤;7盅位吏浜悄S3轉塊詢一強誓銅沖一雄桿六、第四速齒輪加工精度的檢驗及檢具在齒輪加工過程中,要進行齒坯加工后的檢驗、熱處理前齒輪輪齒的檢驗和最終檢驗。齒坯 加工后的檢驗能保證熱處理前輪齒的加工精度;熱處理前齒輪輪齒檢驗是工序加工質量檢驗;最終 檢驗是產品的合格檢驗。1齒坯的檢驗。齒坯的檢驗可對以下部位檢驗: 齒圈外徑與齒圈厚度的檢驗:齒圈外徑與齒圈璋度的公差帶較寬,主要采用專用卡規(guī)進行 檢驗。檢驗頻率為25% o 內孔尺寸的檢驗:內孔尺寸069.8晉的檢驗采用分辨率
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