浅谈盘形精密齿轮零件数控加工工艺

发表时间:2014/12/30 作者:佚名 
盘形零件因其零件长度与直径比很大,零件厚度不足导致刚性差,数控加工工艺性不好。零件加工时,在切削力、夹紧力、切削振动等因素作用下,极易加工变形,精度不能保证。

 盘形零件图

图1   盘形零件图

  盘形零件因其零件长度与直径比很大,零件厚度不足导致刚性差,数控 加工工艺性不好。零件加工时,在切削力、夹紧力、切削振动等因素作用下,极易加工变形,精度不能保证。

  零件的特点及加工难点

  盘形齿轮零件如图1所示,零件材料为钛合金TC4-R,零件外径φ201 mm,零件总厚度为9mm。零件两端的表面上分别设计有减轻槽,一个表面均布有6处扇形减轻槽,另一表面有两处环形减轻槽,零件中间部分厚度变为3mm。齿轮齿数为400,模数为0.5mm,齿轮精度等级为6级。此零件长径比最大处达到1:67,属于薄壁零件,它有以下特点:

  (1)零件壁厚不足,刚性差,在夹紧力或切削力作用下,零件厚度不足以抵抗夹紧力的作用,极易产生变形,无法达到尺寸精度、形位精度、齿轮精度要求。

  (2)零件质量重,外径大而薄,两面有多种减轻槽,定位、支撑、着力点小,定位夹紧困难。

  (3)在切削力特别是轴向力的作用下,很容易产生振动和变形,影响零件尺寸精度、形位精度、齿轮精度和表面粗糙度。

  工艺措施及注意事项

  对盘形齿轮零件的设计图进行分析,将毛坯加工至成品零件,材料的去除率为60%以上,较大的材料去除率,如果不能很好地处理残余应力释放问题,容易造成零件加工过程中及加工后的变形,从而不能满足设计要求。

  为减少零件变形对加工精度的影响,工艺流程划分为粗加工→时效→精加工→加工。粗加工主要是去除各表面大余量。时效是去除精加工的残余应力。精加工中定位面的精加工是关键工序,为后续的精加工、齿轮加工做工艺准备。齿轮加工安排在精加工后进行。

  工艺流程的每个工序都要考虑释放应力和控制零件加工变形,无论哪个阶段,都把控制变形作为零件加工的重要内容进行分析和考虑,以确保零件的加工精度。

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