近年来,利用具有流动性的压力传递介质,致使薄壁套产生弹性变形对工件进行定位夹紧的液压胀套式夹具,在机加工及测量方面的应用正在日益增多。这是因为这种根据液体静压力传递原理设计的夹具具有结构简单,定心准确,夹紧湿度均匀,使用方便以及节省辅助时间等优点。
一液胀夹具类型
磨齿加工夹头结构式夹具薄壁套内表面对工件进行定位与夹紧,适用于高精度或软性金属薄壁零件环的加工。
在对高精度薄壁形轴套磨削时,同步齿轮带,常用的弹簧胀套式心轴往往由于自身误差很大而满足不了加工要求。而通过夹具薄壁套外表面对工件定位夹紧的心轴式液压胀套却可以达到很高的定心精度。
二运用案例
液胀夹具广泛应用在齿轮行业(磨齿、剃齿、插齿等齿轮加工及检测)与刀具行业(滚刀、剃齿刀、铣刀等刀具加工及检测)。
1.齿轮加工工艺流程
根据不同结构要求,齿轮零件加工主要工艺流程采用的是锻造制坯→正火→精车加工→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→(焊接)→热处理→磨加工→对啮修整。
热后齿部一般不再加工,除了主减从齿或顾客要求磨齿的零件。
2.轴类工艺流程
输入轴:锻造制坯→正火→精车加工→搓齿→钻孔→插齿→倒尖角→滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。
输出轴:锻造制坯→正火→精车加工→搓齿滚齿→剃齿→热处理→磨加工→对啮修整。
3.具体工艺流程
(1)锻造制坯:热模锻是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。以前较广泛采用的是热锻和冷挤压的毛坯,近年来,楔横轧技术在轴类加工上得到了大量推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯,它不仅精度较高、后序加工余量小而且生产效率高。
(2)正火:这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为终热处理做组织准备,以有效地减少热处理变形。一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大,使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响机加工和终热处理;使得热变形大而无规律,零件质量无法控制,对刀具的磨损也较大,尤其对搓齿这种受力大的工序更是明显。为此,采用等温正火工艺。实践证明,采用这种等温正火有效地改变了一般正火的弊端,产品质量稳定可靠。
随着工业发展水平不断提高,定制的大批量生产齿轮很多都使用非标的模数,使其意义被弱化。
如果齿轮的齿数一定,模、端面模数ms与轴向模数mx的区别,它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值,也都以毫米为单位。对於锥齿轮,模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对于刀具,则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。在公制的数越大则轮的径向尺寸也越大。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮,模数有法向模数mn齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中,标准模数都是一项基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起着基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。
齿条精度DIN5级,齿面采用的数控磨齿机精磨而成,齿条所有的面均磨制而成,模数M1-M20,齿顶采用修缘处理,油泵齿轮,更适合高速运行。
齿条参数介绍如下:
精度等级:DIN 3962(DIN 867) — L5e24
相邻齿距误差fp≤0.003mm;累计误差Fp≤0.035mm/m
齿条可选材料:45; 42CrMo; 20CrMnMo
不同材料对应齿面硬度: 45钢 - HRC45(中频表淬)
42CrMo - HRC50(中频表淬)
20CrMnMo - HRC58-60(渗碳淬火)
基准的选择
对于之论加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮(轴轮)主要采用顶点孔定位;对于空心轴,则在中心内孔钻出后,伞齿轮计算,用两端孔口的斜面定位;孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高,且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。
所以,为减少定位误差,提高齿轮加工精度,在加工时应满足以下要求:
1)、应选择基准重合、统一的定位方式;
2)、内孔定位时,配合间隙应近可能减少;
3)、定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来,以保证直度要求。
2、齿轮毛坯的加工
齿面:加工前的齿轮毛坯加工,在整个齿轮加工过程中占有很重要的低位,因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来,同时齿坯加工所占工时的比列较大,无论从提高生产率,还是从保证齿轮的加工质量,都必须重视齿轮毛坯的加工。
发展建议
1、调整齿轮产业结构,加速推进齿轮产业升级。提高行业集中度,形成一大批的大、中、小规模企业;通过自主知识产权产品设计开发,齿轮,形成一批车辆传动系牵头企业,用牵头企业的配套能力整合齿轮行业市场,提升整体市场竞争力。
2、信息化与机电一体化相结合,中国齿轮行业呈现出设计信息化、装备智能化、流程自动化、管理现代化的发展趋势。产业化升级必然要求新的生产方式--精益生产、敏捷制造、虚拟制造、网络化制造等广泛普及。中国齿轮企业正在从规模速度型转变为创新效益型,转入科学发展的新阶段。
3、加大创新力度和产品定位宣传力度,提升国际品牌市场竞争力。加大能力与资源的投入,实现专业化、网络化配套,形成大批有特色的工艺、有特色的产品和有快速反应能力的企业;通过技改,实现现代化齿轮制造企业转型。
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