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[其他] 齿轮热后加工端面工艺创新

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发表于 2016-2-28 11:55:33 | 显示全部楼层 |阅读模式
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齿轮热后加工端面工艺创新

齿轮热后加工端面工艺创新

        图1 新工艺的定位夹紧方式

        本文通过科学改进,打破常规思路,针对花键内孔带槽齿轮热后加工端面的定位方式进行了分析研究,并设计了专用夹具,彻底改变了原定位装夹方法及设备,并对花键孔产品结构设计提出了建设性的建议,并产生了巨大的经济效益。
        在我公司变速器主轴上的系列齿轮热后加工端面工艺的创新中,我们针对花键内孔带槽齿轮热后加工端面的定位方式进行了分析研究,并设计了专用夹具,彻底改变了原定位装夹方法及设备。
        本文介绍的齿轮主要是主轴齿轮,该齿轮固定在主轴上,它是通过滑套的移动来选取挡位齿轮,再传递给两个中间轴齿轮,通过传动比的转换,达到档位的变化,主轴上两齿轮间有一定的间隙,为了避免两齿轮端面产生摩擦。因此,要求端面的跳动小于0.05mm,表面光洁度不超过0.8。由于主轴是浮动的,端面在一定程度下,也可防止齿轮轴向移动。
        原工艺及其缺点分析
        我公司对二轴类齿轮热后端面加工一直采用圆台磨床加工,吸附间接定位面,来保证槽端面到磨削端面的尺寸,这种加工工艺存在很多缺点:加工基准和测量基准不一致;产品尺寸一致性差;加工表面粗糙度达不到工艺要求;产品存在磨裂、磨糊现象;磨削效率低,单件该工序约需1.5min,并且由于是试磨法,量具损耗快。
       

齿轮热后加工端面工艺创新

齿轮热后加工端面工艺创新

        图2 增加端面止口后的齿轮结构

        确定新工艺
        1.确定工艺方法及设备
        随着机床设备及刀具材料技术的快速发展,我们发现热后车削能够保证与磨削一样的技术要求。因此我们决定采用数控车床及以车代磨的工艺方法。
        2.确定夹紧定位方式
        通过深入调查和研究:我们认为加工基准和测量基准相一致才应该是合理和科学的方法,结合产品自身特性,我们确定以内孔槽端面定位,三爪夹紧。图1所示定位符号所指,即为加工基准面,夹紧符号所指即为所夹部位。
        3.设计新夹具
        原产品加工采用圆台磨床,通过磁力吸盘,吸附间接定位面来加工端面,最大缺点是定位不精确,有较大误差。新夹具正好解决了此问题,达到加工基准和测量基准的一致,实现以内槽端面直接定位,定位方便且精度很高。了解机床结构,确定连接尺寸,并确定以花键定位垫片定位,配以辅助导向。
        4.验证工艺方法及夹具
        通过大批量的试验加工,此夹具制造简单,不易损坏,一般只需更换花键垫片,因此成本就很低。此工艺更是很好的保证了产品尺寸的一致性,及磨削表面粗糙度的要求。
        在车削过程中我们发现,热后车削端面的花键部分时,无论是陶瓷刀片还是立方氮化硼刀片,都比较容易崩刃,造成加工成本增加,因此我们提出在热处理前车削止口,止口深度为略大于热后的加工余量(见图2)。
        结语
        此工艺方法使得产品表面粗糙度由1.0提高到0.6;加工时间由60s/件降为10s/件;刀具成本由砂轮改为加工某些品种后退下的待报废热后刀片,刀具成本几乎降为零,很好地完成了废旧再利用;原工艺需磨削液改为不需要任何切削液;量具报废数量大大减少;产品存在的磨裂、磨糊现象消失,从而不需要探伤工序;尺寸一致性很好。
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