典型零件加工工藝齒輪

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1、標題 典型零件加工工藝 -齒輪 戴行芳 標題 課堂要求 一、尊重自己，尊重他人，保持安靜 二、遵守培訓紀律，手機關閉或調至振動狀態(tài) 三、非接不可的電話，請到室外接聽 課堂要求 標題 課程內(nèi)容 課程內(nèi)容 一、相關概念 二、齒輪加工工藝介紹 三、工廠常用工藝文件 四、工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 標題 工藝 過程 相關 概念 改變生產(chǎn)對象的形狀、尺寸，相對位置和性質等，使其 成為成品或半成品的過程。 工藝規(guī)程 規(guī)定產(chǎn)品或零部件制作工藝過程和操作方法等工藝文 件。 使各種原材料、半成品加工成為產(chǎn)品的方法和過程。 工藝 標題 相關 概念 制定程序 ： 1）分析加工零件的工藝性 2）選擇毛坯 3）擬定

2、工藝過程 4）工藝設計 5）編制工藝文件 機械加工工藝規(guī)程制定的依據(jù)及制定程序 制定依據(jù)： 制定機械加工工藝規(guī)程的原始資料主要是產(chǎn)品圖樣、 生產(chǎn)綱領、生產(chǎn)類型、現(xiàn)場加工設備及生產(chǎn)條件等 。 標題 相關概念 1、分析加工零件的工藝性 1） 了解零件的各項技術要求，提出必要的改進意見。分 析產(chǎn)品的裝配圖和零件的工作圖，熟悉該產(chǎn)品的用度、性 能及工作條件，明確被加工零件在產(chǎn)品中的位置和作用， 進而了解零件上各項技術要求的制訂依據(jù)，找出主要技術 要求和加工關鍵，以便在擬定工藝規(guī)程時采取適當?shù)墓に?措施加以保證，對圖樣的完整性、技術要求的合理性以及 材料的選擇是否適當?shù)忍岢鲆庖姟?2） 審查零件結構的工

3、藝性。 2、選擇毛坯 選擇毛坯的種類和制造方法時應全面考慮機械加工成 本和毛坯制造成本，以達到降低零件生產(chǎn)總成本的目的。 標題 相關概念 影響毛坯選擇的因素是：生產(chǎn)規(guī)模的大?。还ぜY構 形狀和尺寸；零件的力學性能要求；本廠現(xiàn)有設備和技術 水平。 3、擬定工藝過程 包括劃分工藝過程的組成、選擇定位基準、選擇零件 表面的加工方法、安排加工順序和組合工序等。 4、工藝設計 包括選擇機床和工藝裝備，確定加工余量、計算工序 尺寸及其公差，確定切削用量及計算工時定額等。 5、編制工藝文件 按照標準格式和要求編制工藝文件。 標題 相關概念 1 基準及其分類 （ 1）設計基準 在設計圖樣上所采用的基準，稱為設

4、計基準。 （ 2）工藝基準 可以分為裝配基準、測量基準、定位基準及工序基準。 2 定位基準的選擇 定位基準分為粗基準、精基準和輔助基準等。 （ 1）粗基準的選擇原則 1）余量均勻原則 2）保證不加工面位置正確的原則 3）粗基準平整光潔，定位可靠原則。 4）粗基準只能有效使用一次原則 標題 相關概念 （ 2）精基準的選擇原則 主要應考慮減少定位誤差和裝夾方 便。 1）基準重合原則。選用設計基準作為定位基準。 2）基準統(tǒng)一原則。選用統(tǒng)一的定位基準加工各表面。 3）自為基準原則。有些零件的精加工工序，要求余量小 而均勻，可用加工表面本身作為精基準。 4）互為基準，反復加工的原則 。 對于精密零件，如

5、齒輪加工有時還先以齒圈為基 準磨內(nèi)孔，再以內(nèi)孔為基準磨齒圈，齒圈與內(nèi)孔互為 基準，反復加工。 （ 3）輔助基準 有些工件為了裝夾方便、定位穩(wěn)定或易于實現(xiàn)基 準統(tǒng)一，常常人為地造成一種定位基準，這種基準就是輔 助基準。如凸臺、中心孔等。 標題 現(xiàn)場常用工藝文件 -機加工序卡片 標題 現(xiàn)場常用工藝文件 -可視化工藝 標題 現(xiàn)場常用工藝文件 -可視化工藝 標題 齒輪加工工藝分析 圓柱齒輪加工工藝過程常因齒輪的結構形狀、精度等級 、生產(chǎn)批量及生產(chǎn)條件不同而采用不同的工藝方案。下面列出 兩個材料、結構、精度要求不同的齒輪典型工藝過程供分析比 較。 一、 雙聯(lián)齒輪 加工 工藝分析 （一）工藝過程分析 右

6、圖所示為 一雙聯(lián)齒輪，材料 為 40Cr，精度為 7級。 標題 齒輪加工工藝分析 齒號 齒號 模數(shù) 2 2 基節(jié)偏差 0.016 0.016 齒數(shù) 28 42 齒形公差 0.017 0.018 精度等級 7GK 7JL 齒向公差 0.017 0.017 公法線長 度變動量 0.039 0.024 公法線平 均長度 21.36 0.05 27.60 0.05 齒圈徑向 跳動 0.050 0.042 跨齒數(shù) 4 5 標題 齒輪加工工藝分析 序號 工序內(nèi)容 定位基準 1 2 3 4 5 6 7 8 毛坯鍛造 正火 粗車外圓及端面，留余量 1.5 2mm 鉆、車花鍵底孔至尺寸 30H12 拉花鍵孔 鉗

7、工去毛刺 上芯軸，精車外圓，端面及槽至要求 檢驗 外圓及端面 外圓及端面 外圓及 A面 孔及 A面 花鍵孔及 A面 花鍵孔及 A面 表 1 1 雙聯(lián)齒輪加工工藝過程 標題 齒輪加工工藝分析 序號 工序內(nèi)容 定位基準 9 10 11 12 13 14 16 17 18 19 滾齒（ z 42），留剃余量 0.07 0.10 mm 插齒（ z 28），留剃余量 0.04 0.06 mm 倒角（ 、 齒 12 牙角） 鉗工去毛刺 剃齒（ z 42），公法線長度至尺寸上限 剃齒（ z 28），采用螺旋角度為 5 的剃 齒刀，剃齒后公法線長度至尺寸上限 齒部高頻淬火： G52 推孔 珩齒 總檢入庫 花鍵

8、孔及 A 面 花鍵孔及 A 面 花鍵孔及 A 面 花鍵孔及 A 面 標題 齒輪加工工藝分析 從表中可見，齒輪加工工藝過程大致要經(jīng)過如下 五個 階段： 材料制備 齒坯加工 齒形加工 熱處 理 精基準修正及齒形精加工 齒坯加工 必須保證基準面精度 熱處理 直接決定輪齒的內(nèi)在質量 齒形加工 和 熱處理后精加工 是制造的關鍵 ， 也反映 齒輪制造水平 。 材料制備直接影響齒輪的可靠性和成本 ， 它是齒輪 加工第一階段 標題 齒輪加工工藝分析 加工的第二階段是齒坯最初進入機械加工的階段。 由于齒輪的傳動精度主要決定于齒形精度和齒距分布均勻 性，而這與切齒時采用的定位基準（孔和端面）的精度有著直 接的關系

9、，所以，這個階段主要是為下一階段加工齒形準備精 基準，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達到規(guī)定的技術要求。在 這個階段中除了加工出基準外，對于齒形以外的次要表面的加 工，也應盡量在這一階段的后期加以完成 第三階段是齒形的加工。 對于不需要淬火的齒輪，一般來說這個階段也就是齒輪的 最后加工階段，經(jīng)過這個階段就應當加工出完全符合圖樣要求 的齒輪來。對于需要淬硬的齒輪，必須在這個階段中加工出能 滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個階段的加 工是保證齒輪加工精度的關鍵階段。應予以特別注意。 標題 齒輪加工工藝分析 加工的第四階段是熱處理階段。 在這個階段中主要對齒面的淬火處理，使齒面達到規(guī)定 的硬

10、度要求。 加工的最后階段是齒形的精加工階段。 這個階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過淬火后所引起的齒 形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達到 最終的精度要求。在這個階段中首先應對定位基準面（孔和 端面）進行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會產(chǎn)生變 形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準進行齒 形精加工，是很難達到齒輪精度的要求的。以修整過的基準 面定位進行齒形精加工，可以使定位準確可靠，余量分布也 比較均勻，以便達到精加工的目的。 標題 齒輪加工工藝分析 （二）定位基準的確定 定位基準的精度對齒形加工精度有直接的影響。軸類齒 輪的齒形加工一般選擇頂尖孔定位，某些大模數(shù)的軸類齒

11、輪 多選擇齒輪軸頸和一端面定位。盤套類齒輪的齒形加工常采 用兩種定位基準。 1）內(nèi)孔和端面定位 選擇既是設計基準又是測量和裝 配基準的內(nèi)孔作為定位基準，既符合 “ 基準重合 ” 原則，又 能使齒形加工等工序 基準統(tǒng)一 ，只要嚴格控制內(nèi)孔精度，在 專用芯軸上定位時不需要找正。故生產(chǎn)率高，廣泛用于成批 生產(chǎn)中。 2）外圓和端面定位 齒坯內(nèi)孔在通用芯軸上安裝，用 找正外圓來決定孔中心位置，故要求齒坯外圓對內(nèi)孔的徑向 跳動要小。因找正效率低，一般用于單件小批生產(chǎn)。 標題 齒輪加工工藝分析 （三）齒端加工 如圖 1 2 所示，齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱， 和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸向滑動

12、時容易進 入嚙合。倒棱可去除齒端的銳邊，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后 很脆，在齒輪傳動中易崩裂。 圖 1-2 齒端加工形式 標題 齒輪加工工藝分析 用銑刀進行齒端倒圓，如圖 1 3所示。倒圓時，銑刀在高 速旋轉的同時沿圓弧作往復擺動（每加工一齒往復擺動一 次）。加工完一個齒后工件沿徑向退出，分度后再送進加工 下一個齒端。 圖 1-3 齒端倒園加工示意圖 齒端加工一般安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插） 齒之后。 標題 齒輪加工工藝分析 （四）精基準修正 齒輪淬火后基準孔產(chǎn)生變形，為保證齒形精加工質量， 對基準孔必須給予修正。 對外徑定心的花鍵孔齒輪，通常用花鍵推刀修正。推 孔時要防止歪斜，有的工廠采用

13、加長推刀前引導來防止歪 斜，已取得較好效果。 對圓柱孔齒輪的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生產(chǎn) 率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精度高，但生產(chǎn)率低，對 于整體淬火后內(nèi)孔變形大硬度高的齒輪，或內(nèi)孔較大、厚 度較薄的齒輪，則以磨孔為宜。 標題 齒輪加工工藝分析 磨孔時一般以 齒輪分度圓定心，如圖 所示， 這樣可使磨孔 后的齒圈徑向跳動較小， 對以后磨齒或珩齒有利。 為提高生產(chǎn)率，有 的工廠以金剛鏜代替磨 孔也取得了較好的效果。 標題 齒輪加工工藝分析 二、高精度齒輪加工工 藝特點： （ 1）定位基準的精度 要求較高 （ 2）齒形精度要求高 （一）高精度、材料為 20CrMnti 的 硬齒面 齒輪 加工工

14、藝路線 標題 齒輪加工工藝分析 序號 工序內(nèi)容 定位基準 1 2 3 4 5 6 7 8 9 毛坯鍛造 正火 鉆花鍵孔 粗車外圓、花鍵底孔及端面，留余量 反面粗車外圓、花鍵孔口及端面 等溫正火 半精車花鍵底孔及端面 鉆四孔 拉花鍵孔 外圓及端面 外圓及 A面 外圓及 A面 外圓及 B面 外圓及 B面 孔及 B面 花鍵孔及 B面 表 2 1 高精度硬齒面輸出 齒輪加工工藝過程 標題 齒輪加工工藝分析 序號 工序內(nèi)容 定位基準 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 上芯軸，精車外圓，端面至要求 精車端面 滾齒留磨齒公法線長度余量 0.45 mm 去毛刺、倒角 檢驗 滲碳

15、淬火 磨孔 精車端面 粗刮齒 磨齒 總檢入庫 花鍵大徑及 B面 花鍵大徑及 A面 花鍵大徑及 A面 齒 分度圓 及 A面 內(nèi)孔 內(nèi)孔及 A面 內(nèi)孔及 A面 標題 輸出軸齒輪 柳工裝載機輸出軸齒輪 標題 工藝過程卡片 標題 工藝過程卡片 標題 工藝過程卡片 標題 工序卡片 -工序 （一） 鉆孔 標題 工藝過程卡片 工序卡片 -工序（一）鉆孔 標題 工序卡片 -工序（二）粗車一 標題 工序卡片 -工序（二）粗車一 標題 工序卡片 -工序（二）粗車二 標題 工序卡片 -工序（二）粗車二 標題 工序卡片 -工序（二）粗車二 標題 工序卡片 -工序（二）粗車二、正火 標題 工序卡片 -工序（三）半精車

16、標題 工序卡片 -工序（三）半精車 標題 工序卡片 -工序（三）半精車 標題 工序卡片 -工序（三）半精車 標題 工序卡片 -工序（四）拉花鍵 標題 工序卡片 -工序（四）拉花鍵 標題 工序卡片 -工序（五）精車 標題 工序卡片 -工序（五）精車 標題 工序卡片 -工序（六）車端面 標題 工序卡片 -工序（六）車端面 標題 工序卡片 -工序（七）滾齒 標題 工序卡片 -工序（七）滾齒 標題 工序卡片 -工序（八）去毛刺、檢驗、熱處理 標題 工序卡片 -工序（九）磨孔 標題 工序卡片 -工序（九）磨孔 標題 工序卡片 -工序（十）車平面 標題 工序卡片 -工序（十）車平面 標題 工序卡片 -工序

17、（十一）倒角 標題 工序卡片 -工序（十二）硬齒面刮齒 標題 工序卡片 -工序（十二）硬齒面刮齒 標題 工序卡片 -工序（十三）磨齒 標題 工序卡片 -工序（十三）磨齒 標題 工序卡片 -工序（十四）終檢、入庫 標題 工序卡片 -工序（十四）終檢、入庫 標題 工廠常用工藝文件 -主要管理用工藝文件 主要管理用工藝文件 1） 過程質量控制表 2） 工藝關鍵件明細表 3） 材料消耗工藝定額明細表 4） 質量控制點明細表 5） 材料消耗工藝定額匯總表 6） 輔助材料消耗工藝定額明細表 ； 7） 輔助材料消耗工藝定額匯總表 8） 工時定額明細表 ； 9） 工時定額匯總表 標題 工廠常用工藝文件 -主要

18、工藝規(guī)程 主要工藝規(guī)程 1) 工序質量表 2) 作業(yè)指導書 3) 工藝過程卡片 4) 機械加工工序卡片 5) 拼裝工藝卡片 6) 沖壓工藝卡片 7) 裝配工藝卡片 8) 感應熱處理工藝卡片 9) 化學熱處理工藝卡片 10) 熱處理工藝卡片 11) 檢驗卡片 12) 工藝附圖 標題 新產(chǎn)品工藝文件 按產(chǎn)品工藝文件完整性要求（試制生產(chǎn)的復雜產(chǎn)品） （ 1）產(chǎn)品結構工藝性審查記錄 （ 2）工藝方案 （ 3）產(chǎn)品零部件工藝路線表 （ 4） 機械加工工藝過程卡 （ 5）熱處理工藝卡片 （ 6）感應熱處理工藝卡片 （ 7）裝配工藝過程卡片 （ 8）油漆工藝卡片 （ 9）工藝關鍵件明細表 （ 10）外協(xié)件明

19、細表 （ 11）外購工具明細表 （ 12）專用工裝明細表 （ 13）專用工藝裝備圖樣及設計文件 （ 14）材料消耗工藝定額匯總表 （ 15）工藝總結 （ 16）工藝文件目次 標題 工藝紀律 在生產(chǎn)過程中，有關人員應遵守的工藝秩序。 （ 企業(yè)領導 及職能部門的工藝紀律和生產(chǎn)現(xiàn)場工藝紀律 ） 工藝紀律檢查的內(nèi)容 a) 工藝技術文件是否齊全、是否得到妥善保管； b) 操作者是否了解工藝規(guī)定，并按規(guī)定進行操作； c) 操作者是否按規(guī)定做好自檢記錄； d) 設備、工裝、量具、工位器具等是否符合工藝規(guī)定精 度要求； e) 原始記錄是否正確、完整、清晰； f) 加工好的工件是否按規(guī)定要求碼放，是否存在磕碰劃

20、 傷的潛在可能。 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 嚴格執(zhí)行工藝紀律 “ 三按 ” 按設計圖樣 (或產(chǎn)品圖樣 )、按工藝規(guī)程、 按技術標準生產(chǎn)。 保證質量要嚴格 “ 三檢 ” 自檢、互檢、專檢 (首檢、中檢、完工檢 ) 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 什么叫 “ 三不 ” ？ 不接受不合格品、不制造不合格品、 不傳遞不合格品。 什么叫 “ 三定 ” ？ 定人、定機、定工種。 什么叫庫房保管 “ 三清 ” ？ 產(chǎn)品圖號清、規(guī)格清、數(shù)量清。 什么叫 “ 三自一控 ” ？ 自檢、自分、自標識，控制一次交檢合格率。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 工藝

21、“ 三性 ” 是指 正確性、完整性、 統(tǒng)一 性 。 工藝系統(tǒng)四要素 機床 、夾具 、刀具和工件。 發(fā)生事故要做到哪 “ 四不放過 ” ？ 1)事故原因不查清不放過。 2)事故者和群眾不受教育不放過。 3)沒制定防范措施不放過。 4)有關責任人沒受到處理不放過 。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 設備保養(yǎng)要做到的 “ 設備潤滑五定 ” 是指： 定點、定質、定量、定期、定人。 現(xiàn)場管理 “ 5S”活動指的是： 整理、 整頓、 清掃、 清潔 和 素養(yǎng) 。 影響質量的因素 5M1E是： 人、機、料、法（方法）、環(huán)（環(huán)境）、測。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 與加工質量有關的 切削用量三要

22、素 是指 ： 切削速度，進給量和切削深度。 設備保養(yǎng)中的 “ 三好四會 ” 是： 管理好、使用好、維修好； 會使用、會保養(yǎng)、會檢查、會排除故障。 設備維護的 “ 四項要求 ” 是： 整齊、清潔、潤滑、安全。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 成品零件作到 “ 四無一不落地 ” 是： 無油污、無銹蝕、無毛刺、無磕碰、 零件不落地。 工藝裝備 包括： 刀具 、 夾具 、模具、量具、 檢具、輔具和 工位器具 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 朱蘭質量三部曲 ： 質量管理（體系、組織、流程、作業(yè)指導書、 資源配置）、 質量控制（執(zhí)行、檢測、監(jiān)控、評價）、 質量改進（改善） 在質量改進中， PD

23、CA循環(huán) 代表什么意思？ P 計劃， D 實施， C 檢查， A 改進。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 ISO9000是什么？ ISO9000是質量管理體系標準， ISO9001規(guī)定 了質量管理體系要求。 6SIGMA（六西格瑪）是什么 ? 6SIGMA是基于提高流程的目標值和減低流程 的偏差的思想 ,其特點是從顧客的需求出發(fā)，以流 程為導向，以數(shù)據(jù)為基礎，以眾多的傳統(tǒng)和現(xiàn)代 想結合的分析工具為手段，追求完美的經(jīng)營管理 方法。 標題 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 六西格瑪追求的目標是什么？ 六西格瑪 追求的目標是每百萬個機會當中缺陷 數(shù)不大于 3.4。 DMAIC是什么？ 是 6SIGMA方法論 -它包含了 6SIGMA改善過程的 五個階段：定義、測量、分析、改善、控制。 3R -減量、再利用、再生資源 3T -定品、定位、定量 標題 美國生產(chǎn)力與質量中心（ APQC）對 12家最優(yōu)企業(yè)的研究結果： 排在二十一世紀前 3位的管理方法 “ 標竿對比法 ” （ Benchmarking） “ 卓越績效模式 ” （ Baldrige/EFQM） “ 六西格瑪管理 ” （ Six Sigma） 工廠常用工藝、質量控制基礎名詞 標題 工藝需要奉獻！ 工藝需要激情、謙虛、執(zhí)著！ 管理是一種嚴肅的愛 管理 =心智 +敬業(yè) +能力 +激勵 +執(zhí)行 謝謝！ 結束語 標題 謝謝