典型零件加工工艺齿轮

标题 典型零件加工工艺 -齿轮 戴行芳 标题 课堂要求 一、尊重自己，尊重他人，保持安静 二、遵守培训纪律，手机关闭或调至振动状态 三、非接不可的电话，请到室外接听 课堂要求 标题 课程内容 课程内容 一、相关概念 二、齿轮加工工艺介绍 三、工厂常用工艺文件 四、工厂常用工艺、质量控制基础名词 标题 工艺 过程 相关 概念 改变生产对象的形状、尺寸，相对位置和性质等，使其 成为成品或半成品的过程。 工艺规程 规定产品或零部件制作工艺过程和操作方法等工艺文 件。 使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。 工艺 标题 相关 概念 制定程序 ： 1）分析加工零件的工艺性 2）选择毛坯 3）拟定工艺过程 4）工艺设计 5）编制工艺文件 机械加工工艺规程制定的依据及制定程序 制定依据： 制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图样、 生产纲领、生产类型、现场加工设备及生产条件等 。 标题 相关概念 1、分析加工零件的工艺性 1） 了解零件的各项技术要求，提出必要的改进意见。分 析产品的装配图和零件的工作图，熟悉该产品的用度、性 能及工作条件，明确被加工零件在产品中的位置和作用， 进而了解零件上各项技术要求的制订依据，找出主要技术 要求和加工关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的工艺 措施加以保证，对图样的完整性、技术要求的合理性以及 材料的选择是否适当等提出意见。 2） 审查零件结构的工艺性。 2、选择毛坯 选择毛坯的种类和制造方法时应全面考虑机械加工成 本和毛坯制造成本，以达到降低零件生产总成本的目的。 标题 相关概念 影响毛坯选择的因素是：生产规模的大小；工件结构 形状和尺寸；零件的力学性能要求；本厂现有设备和技术 水平。 3、拟定工艺过程 包括划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件 表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等。 4、工艺设计 包括选择机床和工艺装备，确定加工余量、计算工序 尺寸及其公差，确定切削用量及计算工时定额等。 5、编制工艺文件 按照标准格式和要求编制工艺文件。 标题 相关概念 1 基准及其分类 （ 1）设计基准 在设计图样上所采用的基准，称为设计基准。 （ 2）工艺基准 可以分为装配基准、测量基准、定位基准及工序基准。 2 定位基准的选择 定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准等。 （ 1）粗基准的选择原则 1）余量均匀原则 2）保证不加工面位置正确的原则 3）粗基准平整光洁，定位可靠原则。 4）粗基准只能有效使用一次原则 标题 相关概念 （ 2）精基准的选择原则 主要应考虑减少定位误差和装夹方 便。 1）基准重合原则。选用设计基准作为定位基准。 2）基准统一原则。选用统一的定位基准加工各表面。 3）自为基准原则。有些零件的精加工工序，要求余量小 而均匀，可用加工表面本身作为精基准。 4）互为基准，反复加工的原则 。 对于精密零件，如齿轮加工有时还先以齿圈为基 准磨内孔，再以内孔为基准磨齿圈，齿圈与内孔互为 基准，反复加工。 （ 3）辅助基准 有些工件为了装夹方便、定位稳定或易于实现基 准统一，常常人为地造成一种定位基准，这种基准就是辅 助基准。如凸台、中心孔等。 标题 现场常用工艺文件 -机加工序卡片 标题 现场常用工艺文件 -可视化工艺 标题 现场常用工艺文件 -可视化工艺 标题 齿轮加工工艺分析 圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级 、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。下面列出 两个材料、结构、精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比 较。 一、 双联齿轮 加工 工艺分析 （一）工艺过程分析 右 图所示为 一双联齿轮，材料 为 40Cr，精度为 7级。 标题 齿轮加工工艺分析 齿号 齿号 模数 2 2 基节偏差 0.016 0.016 齿数 28 42 齿形公差 0.017 0.018 精度等级 7GK 7JL 齿向公差 0.017 0.017 公法线长 度变动量 0.039 0.024 公法线平 均长度 21.36 0.05 27.60 0.05 齿圈径向 跳动 0.050 0.042 跨齿数 4 5 标题 齿轮加工工艺分析 序号 工序内容 定位基准 1 2 3 4 5 6 7 8 毛坯锻造 正火 粗车外圆及端面，留余量 1.5 2mm 钻、车花键底孔至尺寸 30H12 拉花键孔 钳工去毛刺 上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求 检验 外圆及端面 外圆及端面 外圆及 A面 孔及 A面 花键孔及 A面 花键孔及 A面 表 1 1 双联齿轮加工工艺过程 标题 齿轮加工工艺分析 序号 工序内容 定位基准 9 10 11 12 13 14 16 17 18 19 滚齿（ z 42），留剃余量 0.07 0.10 mm 插齿（ z 28），留剃余量 0.04 0.06 mm 倒角（ 、 齿 12 牙角） 钳工去毛刺 剃齿（ z 42），公法线长度至尺寸上限 剃齿（ z 28），采用螺旋角度为 5 的剃 齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限 齿部高频淬火： G52 推孔 珩齿 总检入库 花键孔及 A 面 花键孔及 A 面 花键孔及 A 面 花键孔及 A 面 标题 齿轮加工工艺分析 从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下 五个 阶段： 材料制备 齿坯加工 齿形加工 热处 理 精基准修正及齿形精加工 齿坯加工 必须保证基准面精度 热处理 直接决定轮齿的内在质量 齿形加工 和 热处理后精加工 是制造的关键 ， 也反映 齿轮制造水平 。 材料制备直接影响齿轮的可靠性和成本 ， 它是齿轮 加工第一阶段 标题 齿轮加工工艺分析 加工的第二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 第三阶段是齿形的加工。 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。 标题 齿轮加工工艺分析 加工的第四阶段是热处理阶段。 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。 标题 齿轮加工工艺分析 （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。 标题 齿轮加工工艺分析 （三）齿端加工 如图 1 2 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。 图 1-2 齿端加工形式 标题 齿轮加工工艺分析 用铣刀进行齿端倒圆，如图 1 3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。 图 1-3 齿端倒园加工示意图 齿端加工一般安排在齿轮淬火之前，通常多在滚（插） 齿之后。 标题 齿轮加工工艺分析 （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。 标题 齿轮加工工艺分析 磨孔时一般以 齿轮分度圆定心，如图 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。 标题 齿轮加工工艺分析 二、高精度齿轮加工工 艺特点： （ 1）定位基准的精度 要求较高 （ 2）齿形精度要求高 （一）高精度、材料为 20CrMnti 的 硬齿面 齿轮 加工工艺路线 标题 齿轮加工工艺分析 序号 工序内容 定位基准 1 2 3 4 5 6 7 8 9 毛坯锻造 正火 钻花键孔 粗车外圆、花键底孔及端面，留余量 反面粗车外圆、花键孔口及端面 等温正火 半精车花键底孔及端面 钻四孔 拉花键孔 外圆及端面 外圆及 A面 外圆及 A面 外圆及 B面 外圆及 B面 孔及 B面 花键孔及 B面 表 2 1 高精度硬齿面输出 齿轮加工工艺过程 标题 齿轮加工工艺分析 序号 工序内容 定位基准 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 上芯轴，精车外圆，端面至要求 精车端面 滚齿留磨齿公法线长度余量 0.45 mm 去毛刺、倒角 检验 渗碳淬火 磨孔 精车端面 粗刮齿 磨齿 总检入库 花键大径及 B面 花键大径及 A面 花键大径及 A面 齿 分度圆 及 A面 内孔 内孔及 A面 内孔及 A面 标题 输出轴齿轮 柳工装载机输出轴齿轮 标题 工艺过程卡片 标题 工艺过程卡片 标题 工艺过程卡片 标题 工序卡片 -工序 （一） 钻孔 标题 工艺过程卡片 工序卡片 -工序（一）钻孔 标题 工序卡片 -工序（二）粗车一 标题 工序卡片 -工序（二）粗车一 标题 工序卡片 -工序（二）粗车二 标题 工序卡片 -工序（二）粗车二 标题 工序卡片 -工序（二）粗车二 标题 工序卡片 -工序（二）粗车二、正火 标题 工序卡片 -工序（三）半精车 标题 工序卡片 -工序（三）半精车 标题 工序卡片 -工序（三）半精车 标题 工序卡片 -工序（三）半精车 标题 工序卡片 -工序（四）拉花键 标题 工序卡片 -工序（四）拉花键 标题 工序卡片 -工序（五）精车 标题 工序卡片 -工序（五）精车 标题 工序卡片 -工序（六）车端面 标题 工序卡片 -工序（六）车端面 标题 工序卡片 -工序（七）滚齿 标题 工序卡片 -工序（七）滚齿 标题 工序卡片 -工序（八）去毛刺、检验、热处理 标题 工序卡片 -工序（九）磨孔 标题 工序卡片 -工序（九）磨孔 标题 工序卡片 -工序（十）车平面 标题 工序卡片 -工序（十）车平面 标题 工序卡片 -工序（十一）倒角 标题 工序卡片 -工序（十二）硬齿面刮齿 标题 工序卡片 -工序（十二）硬齿面刮齿 标题 工序卡片 -工序（十三）磨齿 标题 工序卡片 -工序（十三）磨齿 标题 工序卡片 -工序（十四）终检、入库 标题 工序卡片 -工序（十四）终检、入库 标题 工厂常用工艺文件 -主要管理用工艺文件 主要管理用工艺文件 1） 过程质量控制表 2） 工艺关键件明细表 3） 材料消耗工艺定额明细表 4） 质量控制点明细表 5） 材料消耗工艺定额汇总表 6） 辅助材料消耗工艺定额明细表 ； 7） 辅助材料消耗工艺定额汇总表 8） 工时定额明细表 ； 9） 工时定额汇总表 标题 工厂常用工艺文件 -主要工艺规程 主要工艺规程 1) 工序质量表 2) 作业指导书 3) 工艺过程卡片 4) 机械加工工序卡片 5) 拼装工艺卡片 6) 冲压工艺卡片 7) 装配工艺卡片 8) 感应热处理工艺卡片 9) 化学热处理工艺卡片 10) 热处理工艺卡片 11) 检验卡片 12) 工艺附图 标题 新产品工艺文件 按产品工艺文件完整性要求（试制生产的复杂产品） （ 1）产品结构工艺性审查记录 （ 2）工艺方案 （ 3）产品零部件工艺路线表 （ 4） 机械加工工艺过程卡 （ 5）热处理工艺卡片 （ 6）感应热处理工艺卡片 （ 7）装配工艺过程卡片 （ 8）油漆工艺卡片 （ 9）工艺关键件明细表 （ 10）外协件明细表 （ 11）外购工具明细表 （ 12）专用工装明细表 （ 13）专用工艺装备图样及设计文件 （ 14）材料消耗工艺定额汇总表 （ 15）工艺总结 （ 16）工艺文件目次 标题 工艺纪律 在生产过程中，有关人员应遵守的工艺秩序。 （ 企业领导 及职能部门的工艺纪律和生产现场工艺纪律 ） 工艺纪律检查的内容 a) 工艺技术文件是否齐全、是否得到妥善保管； b) 操作者是否了解工艺规定，并按规定进行操作； c) 操作者是否按规定做好自检记录； d) 设备、工装、量具、工位器具等是否符合工艺规定精 度要求； e) 原始记录是否正确、完整、清晰； f) 加工好的工件是否按规定要求码放，是否存在磕碰划 伤的潜在可能。 工厂常用工艺、质量控制基础名词 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 严格执行工艺纪律 “ 三按 ” 按设计图样 (或产品图样 )、按工艺规程、 按技术标准生产。 保证质量要严格 “ 三检 ” 自检、互检、专检 (首检、中检、完工检 ) 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 什么叫 “ 三不 ” ？ 不接受不合格品、不制造不合格品、 不传递不合格品。 什么叫 “ 三定 ” ？ 定人、定机、定工种。 什么叫库房保管 “ 三清 ” ？ 产品图号清、规格清、数量清。 什么叫 “ 三自一控 ” ？ 自检、自分、自标识，控制一次交检合格率。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 工艺 “ 三性 ” 是指 正确性、完整性、 统一 性 。 工艺系统四要素 机床 、夹具 、刀具和工件。 发生事故要做到哪 “ 四不放过 ” ？ 1)事故原因不查清不放过。 2)事故者和群众不受教育不放过。 3)没制定防范措施不放过。 4)有关责任人没受到处理不放过 。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 设备保养要做到的 “ 设备润滑五定 ” 是指： 定点、定质、定量、定期、定人。 现场管理 “ 5S”活动指的是： 整理、 整顿、 清扫、 清洁 和 素养 。 影响质量的因素 5M1E是： 人、机、料、法（方法）、环（环境）、测。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 与加工质量有关的 切削用量三要素 是指 ： 切削速度，进给量和切削深度。 设备保养中的 “ 三好四会 ” 是： 管理好、使用好、维修好； 会使用、会保养、会检查、会排除故障。 设备维护的 “ 四项要求 ” 是： 整齐、清洁、润滑、安全。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 成品零件作到 “ 四无一不落地 ” 是： 无油污、无锈蚀、无毛刺、无磕碰、 零件不落地。 工艺装备 包括： 刀具 、 夹具 、模具、量具、 检具、辅具和 工位器具 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 朱兰质量三部曲 ： 质量管理（体系、组织、流程、作业指导书、 资源配置）、 质量控制（执行、检测、监控、评价）、 质量改进（改善） 在质量改进中， PDCA循环 代表什么意思？ P 计划， D 实施， C 检查， A 改进。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 ISO9000是什么？ ISO9000是质量管理体系标准， ISO9001规定 了质量管理体系要求。 6SIGMA（六西格玛）是什么 ? 6SIGMA是基于提高流程的目标值和减低流程 的偏差的思想 ,其特点是从顾客的需求出发，以流 程为导向，以数据为基础，以众多的传统和现代 想结合的分析工具为手段，追求完美的经营管理 方法。 标题 工厂常用工艺、质量控制基础名词 六西格玛追求的目标是什么？ 六西格玛 追求的目标是每百万个机会当中缺陷 数不大于 3.4。 DMAIC是什么？ 是 6SIGMA方法论 -它包含了 6SIGMA改善过程的 五个阶段：定义、测量、分析、改善、控制。 3R -减量、再利用、再生资源 3T -定品、定位、定量 标题 美国生产力与质量中心（ APQC）对 12家最优企业的研究结果： 排在二十一世纪前 3位的管理方法 “ 标竿对比法 ” （ Benchmarking） “ 卓越绩效模式 ” （ Baldrige/EFQM） “ 六西格玛管理 ” （ Six Sigma） 工厂常用工艺、质量控制基础名词 标题 工艺需要奉献！ 工艺需要激情、谦虚、执著！ 管理是一种严肃的爱 管理 =心智 +敬业 +能力 +激励 +执行 谢谢！ 结束语 标题 谢谢