7.5.2 保证表面相互位置精度的方法及防止加工中工件变形的措施

    (齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1)保证表面相互位置精度的方法

    套类零件内外表面的同轴度以及端面与孔轴线的垂直度要求一般都较高,一般可用以下方法来满足: ① 在 1 次安装中完成内外表面及端面的全部加工,这样可消除工件的安装误差并获得很高的相互位置精度。但由于工序比较集中,对尺寸较大的套筒安装不便,故多用于尺寸较小的轴套车削加工。 ② 主要表面的加工分在几次安装中进行 ( 先加工孔 ) ,先加工孔至零件图尺寸,然后以孔为精基准加工外圆。由于使用的夹具 ( 通常为心轴 ) 结构简单,而且制造和安装误差较小,因此可保证较高的相互位置精度,在套筒类零件加工中应用较多。 ③ 主要表面的加工分在几次安装中进行 ( 先加工外圆 ) 先加工外圆至零件图尺寸,然后以外圆为精基准完成内孔的全部加工。该方法工件装夹迅速可靠,但一般卡盘安装误差较大,使得加工后工件的相互位置精度较低。如果欲使同轴度误差较小,则须采用定心精度较高的夹具,如弹性膜片卡盘,液性塑料夹头、经过修磨的三爪自定心卡盘和软爪等。

    (2)防止套类零件变形的工艺措施

    套类零件的结构特点是孔的壁厚较薄,薄壁套类零件在加工过程中,常因夹紧力.切削力和热变形的影响而引起变形。为防止变形常采取—些工艺措施:

    齿轮, 齿轮箱, 汽车齿轮, gears, gearboxes 1) 将粗、精加工分开进行 为减少切削力和切削热的影响,使粗加工产生的变形在精加工中得以纠正。

    2) 减少夹紧力的影响 在工艺上采取以下措施减少夹紧力的影响: ① 采用径向夹紧时,夹紧力不应集中在工件的某一径向截面上,而应使其分布在较大的面积上,以减小工件单位面积上所承受的夹紧力。如可将工件安装在一个适当厚度的开口圆环中,在连同此环一起夹紧。也可采用增大接触面积的特殊卡爪。以孔定位时,宜采用张开式心轴装夹。 ② 夹紧力的位置宜选在零件刚性较强的部位,以改善在夹紧力作用下薄壁零件的变形。 ③ 改变夹紧力的方向,将径向夹紧改为轴向夹紧。 ④ 在工件上制出加强刚性的工艺凸台或工艺螺纹以减少夹紧变形,加工时用特殊结构的卡爪夹紧,加工终了时将凸边切去。如表 5.3 工序 2 先车出 M88mm × 1.5mm 螺纹供后续工序装夹时使用。在工序 3 中利用该工艺螺纹将工件固定在夹具中,加工完成后,在工序 5 车去该工艺螺纹。

    3)减小切削力对变形的影响 ① 增大刀具主偏角和主前角,使加工时刀刃锋利,减少径向切削力。 ② 将粗、精加工分开,使粗加工产生的变形能在精加工中得到纠正,并采取较小的切削用量。 ③ 内外圆表面同时加工,使切削力抵销。

    4) 热处理放在粗加工和精加工之间 这样安排可减少热处理变形的影响。套类零件热处理后一般会产生较大变形,在精加工时可得到纠正,但要注意适当加大精加工的余量。