齒輪線切割實(shí)踐總結(jié)

齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單編寫日期：第1頁(yè)共9頁(yè)姓名張濤工號(hào)116A16組別A課程名稱齒輪類零件加工工藝與方法任務(wù)編號(hào)SK-CL撰寫目的了解減速器工作原理、功用、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，齒輪的認(rèn)識(shí)，數(shù)控電火花線切割機(jī)床有關(guān)方面主要內(nèi)容（要求：圖文并茂，頁(yè)面不夠可另加）減速機(jī)1、工作原理減速機(jī)一般用于低轉(zhuǎn)速大扭矩的傳動(dòng)設(shè)備，把電動(dòng)機(jī).內(nèi)燃機(jī)或其它高速運(yùn)轉(zhuǎn)的動(dòng)力通過(guò)減速機(jī)的輸入軸上的齒數(shù)少的齒輪嚙合輸出軸上的大齒輪來(lái)達(dá)到減速的目的，普通的減速機(jī)也會(huì)有幾對(duì)相同原理齒輪達(dá)到理想的減速效果，大小齒輪的齒數(shù)之比，就是傳動(dòng)比。2、功用減速器是一種在剛性殼體內(nèi)的獨(dú)立傳動(dòng)裝置，其功用是降低原動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，增大轉(zhuǎn)矩，實(shí)現(xiàn)定傳動(dòng)比傳動(dòng)3、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)附圖（要求：用鉛筆按比例繪制，圖紙公整、清晰）教師評(píng)語(yǔ)：齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第2頁(yè)共9頁(yè)減速器其主要結(jié)構(gòu)包括箱體結(jié)構(gòu)、軸系零件和減速器附件等，結(jié)構(gòu)緊湊，效率較高，傳動(dòng)準(zhǔn)確可靠，使用維護(hù)方便，因此應(yīng)用非常廣泛。齒輪1、齒輪的功用由于齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)力大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)，因此，齒輪在機(jī)器和儀器中應(yīng)用極為廣泛，齒輪的需求量也日益增加。其功用是按一定的傳動(dòng)比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。2、齒輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)齒輪因其在機(jī)器中的功用不同而結(jié)構(gòu)各異，但總是由齒圈和輪體組成。在齒圈上均布著直齒、斜齒等輪齒，而在輪體上有輪輻、輪轂、孔、鍵槽等。按齒圈上輪齒的分布形式，齒輪可分為直齒輪、斜齒輪和人字齒輪等；按輪體的結(jié)構(gòu)形式，齒輪可分為盤類、齒輪軸和齒條等。3、齒輪的種類按其外形分為圓柱齒輪、錐齒輪、非圓齒輪、齒條、蝸桿蝸輪；按齒線形狀分為直齒輪、斜齒輪、人字齒輪、曲線齒輪；按輪齒所在的表面分為外齒輪、內(nèi)齒輪；按制造方法可分為鑄造齒輪、切制齒輪、軋制齒輪、燒結(jié)齒輪等。4、齒輪加工方法齒形加工方法很多，按加工中有無(wú)切削，可分為無(wú)切削加工和有切削加工兩大類。無(wú)切削加工包括熱軋齒輪、冷軋齒輪、精鍛、粉末冶金等新工藝。無(wú)切削加工具有生產(chǎn)率高，材料消耗少、成本低等一系列的優(yōu)點(diǎn)，目前已推廣使用。但因其加工精度較低，工藝不夠穩(wěn)定，特別是生產(chǎn)批量小時(shí)難以采用，這些缺點(diǎn)限制了它的使用。齒形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齒形的主要加工方法。按其加工原理可分為成形法和展成法兩種。成形法：采用刀具刀刃形狀與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具來(lái)進(jìn)行加工。分度精度低、生產(chǎn)率低，用于單件小批生產(chǎn)。有模數(shù)銑刀銑齒、成形砂輪磨齒、齒輪拉刀拉齒等。展成法：齒輪刀具和齒坯嚴(yán)格保持一對(duì)齒輪嚙合的運(yùn)動(dòng)關(guān)系來(lái)進(jìn)行加工。加工精度和生產(chǎn)率都比較高，應(yīng)用十分廣泛。有滾齒、插齒、剃齒、珩齒、擠齒、磨齒等。5、齒輪的選材及熱處理齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第3頁(yè)共9頁(yè)不同工作條件齒輪的選材及熱處理工作條件材料熱處理要求應(yīng)用舉例低速、低載，工作平穩(wěn)，無(wú)強(qiáng)烈沖擊45鋼正火156-217HB或調(diào)質(zhì)200-250HB機(jī)床變速箱和掛輪箱齒輪中速、中載，要求齒面硬度高45鋼高頻淬火、回火45-50HRC車床變速箱中的次要齒輪高速、中載，要求齒面硬度高45鋼高頻淬火、回火54-60HRC磨床砂輪箱齒輪高速、中載，受沖擊20Cr20Mn2B滲碳、直接淬火、回火58-63HRC機(jī)床變速箱齒輪、龍門銑床的電動(dòng)機(jī)齒輪中速（2-4m/s）、中載40Cr42SiMn調(diào)質(zhì)后高頻淬火、回火50-55HRC高速機(jī)床走刀箱、變速箱齒輪高速、重載、受沖擊、模數(shù)>620CrMnTi20SiMnVB滲碳、淬火、回火58-63HRC立式車床上的重要齒輪高速、重載、受沖擊振動(dòng)，齒面硬度要求高20CrMnTi20CrMnMo滲碳、直接淬火、回火58-64HRC汽車、拖拉機(jī)傳動(dòng)裝置中的圓柱齒輪、圓錐齒輪高速、重載、工作條件差，要求高耐疲勞及高強(qiáng)韌性12CrNi3A12Cr2Ni4A滲碳、二次淬火、回火58-63HRC航空發(fā)動(dòng)機(jī)齒輪低速、低載、耐磨HT200去應(yīng)力退火170-229HB汽車發(fā)動(dòng)機(jī)凸輪軸齒輪、農(nóng)用機(jī)齒輪數(shù)控電火花線切割1、數(shù)控電火花線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)數(shù)控電火花線切割機(jī)床結(jié)構(gòu)主要由機(jī)床本體、控制系統(tǒng)、脈沖電源、運(yùn)絲機(jī)構(gòu)、工作液循環(huán)機(jī)構(gòu)和輔助裝置（自動(dòng)編程系統(tǒng)）組成。2、數(shù)控電火花線切割加工原理數(shù)控電火花線切割加工的基本原理是利用連續(xù)移動(dòng)的細(xì)金屬導(dǎo)線（電極絲）作為工具電極（負(fù)電極），被切割的工件為工件電極（正電極），在金屬絲與工件間施加脈沖電流，產(chǎn)生放電腐蝕，對(duì)工件進(jìn)行切割加工。齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第4頁(yè)共9頁(yè)3、數(shù)控電火花線切割加工的特點(diǎn)（1）電極絲材料不必比材料硬，可以加工難切削的材料，例如淬火鋼、硬質(zhì)合金等：而非導(dǎo)電材料無(wú)法加工。（2）由于電極絲很細(xì)，可以加工微細(xì)異形孔、窄縫和復(fù)雜零件，又由于切縫很窄，材料損耗少，可有效地節(jié)省貴重材料。（3）由于加工中電極絲不直接接觸工作，故工件幾乎不受切削力，適宜加工低剛度工件及細(xì)小零件。（4）直接利用電、熱能加工，可以方便地對(duì)加工參數(shù)進(jìn)行調(diào)整。有利于加工精度的提高，便于實(shí)現(xiàn)加工自動(dòng)化。（5）依靠數(shù)控系統(tǒng)的間隙補(bǔ)償?shù)钠乒δ?，使電火花成型機(jī)的粗、精電極一次編程加工完成，沖模加工的凹凸模間隙可以任意調(diào)節(jié)。4、數(shù)控電火花線切割加工的應(yīng)用由于數(shù)控電火花線切割加工具有上述許多優(yōu)點(diǎn)，已成為機(jī)械制造和模具行業(yè)中不可缺少的一種先進(jìn)加工方法。其用途如下：（1）在電火花成型加工的粗、精電極加工方面，如形狀復(fù)雜、帶孔的、帶錐度的電極。（2）模具加工方面，如注塑模、擠壓模、拉伸模、沖模等。（3）成形刀具、樣板、輪廓量規(guī)的加工。（4）試制品、特殊形狀、特殊材料、貴重材料的加工。5、數(shù)控快、慢走絲電火花線切割加工機(jī)床（1）加工工藝水平比較比較項(xiàng)目快走絲電火花線切割機(jī)床慢走絲電火花線切割機(jī)床切割速度20-160mm2/min20-240mm2/min加工精度±（0.02-0.005）mm(0.01)±（0.005-0.002）mm(0.001)表面粗糙度Ra3.2-1.6μm(0.63-1.25)Ra1.6-0.1μm(0.3-0.8)重復(fù)定位精度±0.01mm±0.002mm電極絲損耗均布于參與工作的電極絲全長(zhǎng)加工（3-10）×10000mm時(shí)，損耗0.01mm不計(jì)最大切割速度鋼500mm銅610mm400mm最小切割速度0.04-0.09mm0.0045-0.014mm（2）主要區(qū)別齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第5頁(yè)共9頁(yè)比較項(xiàng)目快走絲電火花線切割機(jī)床慢走絲電火花線切割機(jī)床走絲速度≥2.5m/s,常用6-10m/s＜2.5m/s,常用0.001-0.25m/s電極絲工作狀態(tài)往復(fù)供絲，反復(fù)使用單向運(yùn)行，一次使用電極絲材料鉬，鎢鉬合金黃銅、銅、以銅為主的合金或鍍覆材料電極絲直徑φ0.03-0.25mm常用值φ0.12-0.20mmφ0.003-0.3mm常用值φ0.20mm穿絲方法只能手工可手工，可自動(dòng)工作電極絲長(zhǎng)度數(shù)百米數(shù)千米電極絲張力上絲后即固定不變可調(diào)，通常2.0-25N電極絲振動(dòng)較大較小運(yùn)動(dòng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單復(fù)雜脈沖電源開(kāi)路電壓80-100V，工作電流1-5A開(kāi)路電壓300V左右，工作電流1-32A單面放電間隙0.01-0.03mm0.01-0.12mm工作液線切割乳化液或水基工作液去離子水，個(gè)別場(chǎng)合用煤油工作液電阻率0.5-50千歐10-100千歐導(dǎo)絲機(jī)構(gòu)型式導(dǎo)輪，壽命較短導(dǎo)向器，壽命較長(zhǎng)機(jī)床價(jià)格便宜昂貴6、加工電參數(shù)的選擇（1）峰值電流，它是指放電電流的最大值，它對(duì)提高切割速度最為有效。（2）脈沖寬度，在選擇電參數(shù)時(shí)，脈沖寬度是首選。脈沖寬度是指脈沖電流的持續(xù)時(shí)間，脈沖寬度大小標(biāo)志著單個(gè)脈沖能量的強(qiáng)弱。（3）走絲速度，走絲速度以單位時(shí)間內(nèi)的脈沖數(shù)表示。（4）進(jìn)給速度齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第6頁(yè)共9頁(yè)45#鋼、GCr15、40Cr、CrWMn加工參數(shù)對(duì)照表工件厚度（mm）脈寬（檔）進(jìn)給電流（管子個(gè)數(shù)）絲速（檔）0-566：00-7：00515-106-76：0051（2）10-407-85：005-6240-10084：0062100-20083：30-4：006-72200-3008-93：00-3：307-83300-5009-102：30-3：007-93高頻脈沖電源參數(shù)序號(hào)脈沖寬度（μs）脈沖間隔（最小）（μs）脈沖間隔（最大）（μs）128182412243416244824325832426164864735220420840360600950400600106044062011806808007、工件裝夾（1）要求①工件的基準(zhǔn)面應(yīng)清潔無(wú)毛刺，經(jīng)熱處理的工件，在穿絲孔內(nèi)及擴(kuò)孔的臺(tái)階處，要清除熱處理殘物及氧化皮。②夾具應(yīng)具有必要的精度，將其穩(wěn)固地固定在工作臺(tái)上，擰緊螺絲時(shí)用力要均勻。工件裝夾的位置應(yīng)有利于工件找正，并應(yīng)與機(jī)床行程相適應(yīng)，工作臺(tái)移動(dòng)時(shí)工件不得與絲架相碰。③對(duì)工件的夾緊力要均勻，不得使工件變形或翹起。大批零件加工時(shí)，最齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第7頁(yè)共9頁(yè)好采用專用夾具，以提高生產(chǎn)效率。細(xì)小、精密、薄壁的工件應(yīng)固定在不易變形的輔助夾具上。（2）支撐工件裝夾方式①懸臂式裝夾懸臂方式裝夾工件，這種方式裝夾方便、通用性強(qiáng)。但由于工件一端懸伸，易出現(xiàn)切割表面與工件上、下平面間的垂直度誤差。僅用于加工要求不高或懸臂較短的情況。②兩端支撐方式裝夾兩端支撐方式裝夾工件，這種方式裝夾方便、穩(wěn)定，定位精度高，但不適于裝夾較大的零件。③橋式支撐方式裝夾這種方式是在通用夾具上放置墊鐵后再裝夾工件，如圖6.4所示。這種方式裝夾方便，對(duì)大、中、小型工件都能采用。④板式支撐方式裝夾板式支撐方式裝夾工件,根據(jù)常用的工件形狀和尺寸，采用有通孔的支撐板裝夾工件。這種方式裝夾精度高，但通用性差。⑤復(fù)式支撐方式裝夾此方式是在通用夾具上再裝專用夾具。此方式裝夾方式、裝夾精度高。8、穿絲操作貯絲筒上絲完成后進(jìn)行穿絲操作。首先將張絲支架拉至最右端位置，并用插銷定好位，取下貯絲筒一端的電極絲頭并拉緊，以防亂絲，依次將電極絲繞過(guò)各導(dǎo)輪（若切割內(nèi)腔形狀工件，則電極絲還需要從裝夾好的毛坯工件的穿絲孔中穿過(guò)），將電極絲頭在貯絲筒螺釘處固定，剪去多余電極絲，檢查電極絲是否都在導(dǎo)輪槽中，與上下導(dǎo)電塊接觸是否良好，準(zhǔn)確無(wú)誤后用把轉(zhuǎn)動(dòng)貯絲筒反繞幾圈，拔下張絲滑塊上的插銷，手扶張絲滑塊緩慢放松，穿絲操作至此結(jié)束。9、工作液的選擇(1)進(jìn)行電火花線切割加工時(shí)，工作液的選擇直接影響加工的精度，表面粗糙度和速度，故必須正確選配。高速走絲選用專用乳化液，低速走絲選用的是離子水。（2）切割速度高、大厚度的工件，工作液濃度可適當(dāng)小些（5%-8%），噴流方向要包住上下電極進(jìn)口，流量稍大，加工穩(wěn)定，不易斷絲；加工精度高，表面粗糙度值小的工件及窄縫、薄壁件，濃度比可大一點(diǎn)（10%-15%）。噴流方向要包住上下電極絲進(jìn)口，流量適中，料蕊可自動(dòng)脫落。（3）材料中含Cr的合金材料，工作液的濃度較小，用蒸餾水配制，可使加工的表面潔白均勻，表面粗糙度值小。（4）自來(lái)水、去離子水等水類工作液，冷卻效果好，但是切割速度低，易齒輪類零件加工工藝與方法報(bào)告單（續(xù)頁(yè)）編寫日期：第8頁(yè)共9頁(yè)斷絲。油類工作液切割速度低，但電極絲的損耗小，不易斷絲。水中加入有利于提高切割速度的導(dǎo)電液，可將切割速度成倍提高。加工硬質(zhì)合金時(shí)，可采用油作為加工液，其優(yōu)點(diǎn)是絕緣電阻值高且穩(wěn)定，可以細(xì)微放電，放電間隙小，可以用于精密加工（使用油必須采取防火措施）。（5）工作液的臟污程度對(duì)工件的影響也很大。新工作液的加工效果并非好，新配制的工件液在用過(guò)一段時(shí)間后，工作液中會(huì)存在一些懸浮的放電產(chǎn)物，這時(shí)容易形成放電通道，有較好的切割效果。但工作液太臟，加工的放電產(chǎn)物容易粘附在電極絲和工件上，工作液中的懸浮物增加，間隙消電離變差，對(duì)加工不利，此時(shí)應(yīng)及時(shí)更換工作液。10、加工注意事項(xiàng)、加工現(xiàn)場(chǎng)和設(shè)備維護(hù)（1）加工操作中的注意事項(xiàng)保持科學(xué)、規(guī)范的操作習(xí)慣是每一個(gè)線切割操作人員的基本要求，它是機(jī)床使用、產(chǎn)品質(zhì)量及自身安全的需要，在操作時(shí)具體要注意以下幾點(diǎn)：①床工作臺(tái)架范圍內(nèi)有下臂運(yùn)動(dòng)，絕對(duì)不允許在此范圍內(nèi)放置雜物，防止損壞下臂機(jī)構(gòu)或電機(jī)。②穿絲和緊絲過(guò)程中一定要注意電極絲不要從導(dǎo)輪中滑出，并保電極絲與導(dǎo)電塊接觸良好。③工過(guò)程中嚴(yán)禁在有機(jī)玻璃罩上倚靠重物或操作人員趴在上面觀察放電情況，以免損壞有機(jī)玻璃罩，發(fā)生事故。④加工過(guò)程中經(jīng)常檢查液箱中的工作液面高度，及時(shí)補(bǔ)充損失的工作液，保持液面高度為液箱的2/3左右，以免噴嘴出水量很小，工作液無(wú)法包住電極絲，影響正常切割。⑤工作液箱過(guò)濾網(wǎng)應(yīng)在每月清洗一次，否則可能引起切割電蝕物堵塞過(guò)濾網(wǎng)，造成工作液不能回流，由此導(dǎo)致工作液外溢和液泵抽不出工作液。⑥當(dāng)需要對(duì)Z軸大行程運(yùn)動(dòng)時(shí)，若張絲機(jī)構(gòu)的儲(chǔ)絲量不足以補(bǔ)償走絲回路中電極絲的變化量，這時(shí)應(yīng)先抽去電極絲，待Z軸移動(dòng)到適當(dāng)位置后再重新進(jìn)行穿絲和和緊絲操作，然后方可進(jìn)行放電加工