數(shù)控加工技術(shù)畢業(yè)設(shè)計(jì)

1、摘要蝸桿渦輪傳動(dòng)在現(xiàn)代社會(huì)中的應(yīng)用十分廣泛，其傳動(dòng)原理是是以蝸桿作為主動(dòng)輪，同時(shí)帶動(dòng)兩個(gè)在空間上相互垂直的兩個(gè)蝸輪，軸與軸之間的相互位置精度與垂直精度要求較高，傳動(dòng)要平穩(wěn)無(wú)噪音、這樣要求軸承孔的孔徑和孔的位置精度要求較高，而且其中一個(gè)軸承扎為肓孔，孔為110mm，一般刀具無(wú)法加工此深孔，因此對(duì)加工用的刀具和加工工藝安排要求嚴(yán)格。根據(jù)加工產(chǎn)品的要求，確定使用日本牧野公司生產(chǎn)的A55型臥式高速加工中心機(jī)床，刀具采用高強(qiáng)度高硬度的整體式硬質(zhì)合金刀具，在加工時(shí)選擇切削用量為：主軸轉(zhuǎn)速8000r/min，進(jìn)給速度2000mm/min，使單件加工整個(gè)箱體的時(shí)間控制在1h內(nèi)，以滿足高速、高效、高精度的加工目

2、的，有效地減少加工成本和提高產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)力。先從數(shù)控加工技術(shù)說(shuō)起，再運(yùn)用掌握的數(shù)控加工工藝知識(shí)逐步對(duì)蝸桿渦輪進(jìn)行設(shè)計(jì)和加工。關(guān)鍵詞：蝸桿渦輪，傳動(dòng)原理，精度，加工中心目錄第1章 數(shù)控加工技術(shù)3第2章 蝸桿渦輪傳動(dòng)52.1蝸桿的功用及結(jié)構(gòu)62.2蝸桿的基本參數(shù)：82.3蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)82.4蝸桿零件車削的技術(shù)要求92.5蝸桿零件材料的選擇10、蝸桿軸類零件材料的選取11、 45鋼的調(diào)質(zhì)11、調(diào)制處理注意事項(xiàng)122.6渦輪零件材料的選擇渦輪的強(qiáng)度計(jì)算2.7渦輪蝸桿的傳動(dòng)類型第3章蝸桿渦輪加工的工藝分析3.1工藝過(guò)程分析、蝸桿渦輪的加工、基本加工路線、選擇設(shè)備、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式、加工順序及加

3、工路線、刀具選擇、切削用量的選擇、數(shù)控加工工藝卡片3.2編程代碼結(jié)論參考文獻(xiàn)致謝第1章 數(shù)控加工技術(shù) 數(shù)控技術(shù)是利用數(shù)字化的信息對(duì)機(jī)床運(yùn)動(dòng)及加工過(guò)程進(jìn)行控制的一種方法。用數(shù)控技術(shù)實(shí)施加工控制的機(jī)床，或者說(shuō)裝備了數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床稱為數(shù)控(NC)機(jī)床。數(shù)控系統(tǒng)包括：數(shù)控裝置、可編程控制器、主軸驅(qū)動(dòng)器及進(jìn)給裝置等部分。 數(shù)控機(jī)床對(duì)零件的加工過(guò)程，是嚴(yán)格按照加工程序所規(guī)定的參數(shù)及動(dòng)作執(zhí)行的。它是一種高效能自動(dòng)或半自動(dòng)機(jī)床，與普通機(jī)床相比，具有以下明顯特點(diǎn)：1、適合于復(fù)雜異形零件的加工數(shù)控機(jī)床可以完成普通機(jī)床難以完成或根本不能加工的復(fù)雜零件的加工，因此在宇航、造船、模具等加工業(yè)中得到廣泛應(yīng)用。2、加工精度

4、高3、加工穩(wěn)定可靠實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)控制，排除人為誤差，零件的加工一致性好，質(zhì)量穩(wěn)定可靠。4、高柔性加工對(duì)象改變時(shí)，一般只需要更改數(shù)控程序，體現(xiàn)出很好的適應(yīng)性，可大大節(jié)省生產(chǎn)準(zhǔn)備時(shí)間。在數(shù)控機(jī)床的基礎(chǔ)上，可以組成具有更高柔性的自動(dòng)化制造系統(tǒng)FMS。5、高生產(chǎn)率數(shù)控機(jī)床本身的精度高、剛性大，可選擇有利的加工用量，生產(chǎn)率高，一般為普通機(jī)床的 35 倍，對(duì)某些復(fù)雜零件的加工，生產(chǎn)效率可以提高十幾倍甚至幾十倍。6、勞動(dòng)條件好機(jī)床自動(dòng)化程度高，操作人員勞動(dòng)強(qiáng)度大大降低，工作環(huán)境較好。7、有利于管理現(xiàn)代化采用數(shù)控機(jī)床有利于向計(jì)算機(jī)控制與管理生產(chǎn)方面發(fā)展，為實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化創(chuàng)造了條件。數(shù)控機(jī)床是典型的機(jī)電一體化產(chǎn)

5、品，技術(shù)含量高，對(duì)維修人員的技術(shù)要求很高。如圖1-1所示，即為A55型臥式高速加工中心機(jī)床圖1-1A55型臥式高速加工中心機(jī)床示意圖第2章 蝸桿渦輪傳動(dòng)2.1蝸桿的功用及結(jié)構(gòu)蝸桿軸是組成機(jī)械的重要零件；也是機(jī)械加工中常見(jiàn)的典型零件之一。它支撐著其它轉(zhuǎn)動(dòng)件回轉(zhuǎn)并傳動(dòng)扭矩，同時(shí)又通過(guò)軸承與機(jī)器的機(jī)架連接。蝸桿軸類零件是旋轉(zhuǎn)零件，其長(zhǎng)度大于直徑，由外圓柱面，圓錐面，螺紋，端面，還有花鍵 鍵槽 橫向孔 溝槽 根據(jù)功用和結(jié)構(gòu)形狀，蝸桿軸類由多種形式，如光軸，空心軸，半軸，階梯軸，偏心軸，曲軸，凸輪軸。蝸桿是只具有一個(gè)或幾個(gè)螺旋齒，并且與蝸輪嚙合而組成交錯(cuò)軸齒輪副的齒輪。其分度曲面可以是圓柱面，圓錐面或圓

6、環(huán)面。如圖2.1所示圖2.1蝸桿的樣式蝸桿傳動(dòng)是在空間交錯(cuò)的兩軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的一種傳動(dòng)，兩軸線間的夾角可為任意值，常用的為90。蝸桿傳動(dòng)用于在交錯(cuò)軸間傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。如圖2.2圖2.2蝸桿渦輪傳動(dòng)示意圖2.2蝸桿的基本參數(shù)：模數(shù)m、壓力角、蝸桿直徑系數(shù)q、導(dǎo)程角、蝸桿頭數(shù) 、蝸輪齒數(shù)、齒頂高系數(shù)（取1）及頂隙系數(shù)（取0.2）。其中，模數(shù)m和壓力角是指蝸桿軸面的模數(shù)和壓力角，亦即蝸輪端面的模數(shù)和壓力角，且均為標(biāo)準(zhǔn)值；蝸桿直徑系數(shù)q為蝸桿分度圓直徑與其模數(shù)m的比值。各類圓柱蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸基本相同。為阿基米德圓柱蝸桿傳動(dòng)的主要參數(shù)。通過(guò)蝸桿軸線并垂直于蝸輪軸線的平面，稱為中間平面。在中

7、間平面上，蝸桿的齒廓為直線，蝸輪的齒廓為漸開(kāi)線，蝸桿和蝸輪的嚙合相當(dāng)于齒條和漸開(kāi)線齒輪的嚙合。因此，蝸桿傳動(dòng)的參數(shù)和幾何尺寸計(jì)算大致與齒輪傳動(dòng)相同，并且在設(shè)計(jì)和制造中皆以中間平面上的參數(shù)和尺寸為基準(zhǔn)。蝸桿的軸向齒距pX應(yīng)與蝸輪的端面周節(jié)pt相等，因此蝸桿的軸向模數(shù)應(yīng)與蝸輪的端面模數(shù)相等,以m表示,m應(yīng)取為標(biāo)準(zhǔn)值。蝸桿的軸向壓力角應(yīng)等于蝸輪的端面壓力角，以表示，通常標(biāo)準(zhǔn)壓力角20。 蝸桿相當(dāng)于螺旋，其螺旋線也分為左旋和右旋、單頭和多頭。通常蝸桿的頭數(shù)Z1=14,頭數(shù)越多效率越高；但頭數(shù)太多,如Z14,分度誤差會(huì)增大,且不易加工。蝸輪的齒數(shù)Z2=iZ1，i為蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比,i=n1/n2=Z2/

8、Z1。對(duì)于一般傳遞動(dòng)力的蝸桿傳動(dòng),Z2=2780。當(dāng)Z227時(shí)，蝸輪齒易發(fā)生根切；而Z2太大時(shí)，可能導(dǎo)致蝸輪齒彎曲強(qiáng)度不夠。以d1表示蝸桿分度圓直徑，則蝸桿分度圓柱上的螺旋升角可按下式求出 在上式中引入q=Z1/tg，則可求得蝸桿的分度圓直徑為d1=qm。式中q稱為蝸桿特性系數(shù)。為了限制滾刀的數(shù)目，標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定了與每個(gè)模數(shù)搭配的q值。通常q=617。蝸輪分度圓直徑d2=Z2m。圖2.3渦輪蝸桿主要參數(shù)1、模數(shù) m 和壓力角蝸桿傳動(dòng)的尺寸計(jì)算與齒輪傳動(dòng)一樣，也是以模數(shù) m 作為計(jì)算的主要參數(shù)。在中間平面內(nèi)蝸桿傳動(dòng)相當(dāng)于齒輪和齒條傳動(dòng)，蝸桿的軸向模數(shù)和軸向壓力角分別與渦輪的端面模數(shù)和端面壓力角相等，

9、為此將此平面內(nèi)的模數(shù)和壓力角規(guī)定為標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)見(jiàn)書(shū)中所附表格，標(biāo)準(zhǔn)壓力角為20 。2、蝸桿頭數(shù) z1 和傳動(dòng)比蝸桿頭數(shù) z1 可根據(jù)要求和的傳動(dòng)比和效率來(lái)選定。單頭蝸桿傳動(dòng)的傳動(dòng)比可以較大，但效率較低。如果要提高效率，應(yīng)增加蝸桿的頭數(shù)。但蝸桿頭數(shù)過(guò)多，又會(huì)給加工帶來(lái)困難。所以，通常蝸桿頭數(shù)取為1、2、4、6。通常蝸桿為主動(dòng)件，蝸桿與蝸輪之間的傳動(dòng)比為：渦輪齒數(shù)比上蝸桿齒數(shù)，還等于蝸桿轉(zhuǎn)速比上渦輪轉(zhuǎn)速。3 、導(dǎo)程角 蝸桿的直徑系數(shù) q 和蝸桿頭數(shù) z1 選定之后，蝸桿分度圓柱上的導(dǎo)程角 也就確定了4、蝸桿的分度圓直徑 d1在蝸桿傳動(dòng)中，為了保證蝸桿與配對(duì)蝸輪的正確嚙合，常用與蝸桿相同尺寸的蝸

10、輪滾刀來(lái)加工與其配對(duì)的渦輪。這樣，只要有一種尺寸的蝸桿，就需要一種對(duì)應(yīng)的蝸輪滾刀。對(duì)于同一模數(shù)，可以有很多不同直徑的蝸桿，因而對(duì)每一模數(shù)就要配備很多蝸輪滾刀。顯然，這樣很不經(jīng)濟(jì)。為了限制蝸輪滾刀的數(shù)目及便于滾刀的標(biāo)準(zhǔn)化，就對(duì)每一標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)規(guī)定了一定數(shù)量的蝸桿分度圓直徑 d1 ， 而把比值 稱為蝸桿直徑系數(shù)。5、蝸桿傳動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)中心距 1 12.3蝸桿傳動(dòng)的特點(diǎn)1.傳動(dòng)比大，結(jié)構(gòu)緊湊。蝸桿頭數(shù)用Z1表示（一般Z1=14），蝸輪齒數(shù)用Z2表示。從傳動(dòng)比公式I=Z2/Z1可以看出，當(dāng)Z1=1，即蝸桿為單頭，蝸桿須轉(zhuǎn)Z2轉(zhuǎn)蝸輪才轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，因而可得到很大傳動(dòng)比，一般在動(dòng)力傳動(dòng)中，取傳動(dòng)比I=10-80；在分度

11、機(jī)構(gòu)中，I可達(dá)1000。這樣大的傳動(dòng)比如用齒輪傳動(dòng)，則需要采取多級(jí)傳動(dòng)才行，所以蝸桿傳動(dòng)結(jié)構(gòu)緊湊，體積小、重量輕。 2. 傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)噪音。因?yàn)槲仐U齒是連續(xù)不間斷的螺旋齒，它與蝸輪齒嚙合時(shí)是連續(xù)不斷的，蝸桿齒沒(méi)有進(jìn)入和退出嚙合的過(guò)程，因此工作平穩(wěn)，沖擊、震動(dòng)、噪音小。 蝸桿傳動(dòng)3. 具有自鎖性。蝸桿的螺旋升角很小時(shí)，蝸桿只能帶動(dòng)蝸輪傳動(dòng)，而蝸輪不能帶動(dòng)蝸桿轉(zhuǎn)動(dòng)。 4. 蝸桿傳動(dòng)效率低，一般認(rèn)為蝸桿傳動(dòng)效率比齒輪傳動(dòng)低。尤其是具有自鎖性的蝸桿傳動(dòng)，其效率在0.5以下，一般效率只有0.70.9。 5. 發(fā)熱量大，齒面容易磨損，成本高。2.4蝸桿零件車削的技術(shù)要求螺紋車削的要求要高于普通車削操作。切

12、削力一般較高，螺紋刀片的切削端部半徑較小，比較薄弱。在螺紋加工中，進(jìn)給速度必須與螺紋的節(jié)距精確對(duì)應(yīng)。對(duì)于節(jié)距為8螺紋/英寸的情況，刀具必須以8轉(zhuǎn)/英寸或者0.125英寸/轉(zhuǎn)的進(jìn)給速度前進(jìn)。與普通車削應(yīng)用（其中典型的進(jìn)給速度大約為0.012ipr）相比，螺紋車削的進(jìn)給速度要高出10倍。螺紋加工刀片刀尖處的作用力可能要高1001,000倍。圖2：多齒刀片，在一個(gè)系列中帶有多個(gè)齒，螺紋加工效率可能會(huì)提高，但切削力較高。承受這種作用力的端部半徑一般為0.015英寸，而常規(guī)車削刀片的半徑為0.032英寸。對(duì)于螺紋加工刀片，該半徑受許可的螺紋形狀根部半徑（其大小由相關(guān)螺紋標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定）的嚴(yán)格限制。它還受所需要

13、的切削動(dòng)作限制，因?yàn)椴牧蠠o(wú)法經(jīng)受普通車削中的剪切過(guò)程，否則會(huì)發(fā)生螺紋變形。切削力較高和作用力聚集范圍較窄導(dǎo)致的結(jié)果是：螺紋加工刀片要承受比一般車刀高得多的應(yīng)力。部分與全輪廓刀片的比較部分輪廓刀片，有時(shí)候被稱作“非加支持式”刀片，它在不給螺紋加支持或裝牙支持的情況下切削螺紋溝槽。（參見(jiàn)圖1）一把刀片可以產(chǎn)生一系列螺紋，直至最粗的節(jié)距即每英寸螺紋數(shù)最少處為止-這是刀片端部半徑強(qiáng)度許可的。這種端部半徑設(shè)計(jì)得足夠小，刀片可以加工各種節(jié)距。對(duì)于小節(jié)距，端部半徑會(huì)顯得尺寸過(guò)小。這意味著刀片必須穿透得深一些。例如，用一把部分輪廓刀片加工一個(gè)8tpi的螺紋需要螺紋深度為0.108英寸，而用完全輪廓刀片產(chǎn)生的相

14、同螺紋則只需要0.81英寸的指定深度。因此，全輪廓刀片可以產(chǎn)生強(qiáng)度更高的螺紋。此外，全輪廓刀片加工出螺紋的操作可以少4道。多齒刀片多齒刀片連續(xù)地帶有系列齒，任何齒在螺紋溝槽中切削的深度都要比它前面的一個(gè)齒更深。（參見(jiàn)圖2）借助這些刀片，加工一個(gè)螺紋所需要的操作道數(shù)可以減少80%。刀具壽命要遠(yuǎn)遠(yuǎn)長(zhǎng)于單支持尖刀片，因?yàn)樽罱K的齒只加工某個(gè)給定螺紋一半或三分之一的金屬。但是，由于它們存在較高的切削力，因此不提倡將這些刀片用于薄壁零件的加工-因?yàn)榭赡軙?huì)產(chǎn)生顫振。此外，用這些刀片加工工件的結(jié)構(gòu)必須具有足夠的螺紋間隙，以便所有齒退出切削。每道進(jìn)給每道的切削深度，或者說(shuō)每道進(jìn)給，在螺紋加工中是非常關(guān)鍵的。每個(gè)

15、相連的操作道都要嚙合刀片切削刃較大部分。如果每道進(jìn)給是恒定的（不推薦采用這種方式），則切削力和金屬去除率從上一道到下一道會(huì)劇烈增加。例如，在采用恒定的0.010英寸進(jìn)給/道的速度加工一個(gè)60度螺紋形狀時(shí)，第二道去除的材料為第一道的3倍。與隨后每道操作一樣，去除的金屬量連續(xù)成指數(shù)上升。為了避免這種切除量增加并維持比較現(xiàn)實(shí)的切削力，切深應(yīng)該隨著各道操作而減少。2.5蝸桿零件材料的選擇、蝸桿軸類零件材料的選取蝸桿軸類零件材料的選取，主要根據(jù)軸的強(qiáng)度、剛度、耐磨性以及制造工藝性而決定，力求經(jīng)濟(jì)合理。常用的蝸桿軸類零件材料有35、45、50優(yōu)質(zhì)碳素鋼，以45鋼應(yīng)用最為廣泛，對(duì)于受載荷較小或不太重要的軸也

16、可用Q235、Q255等普通碳素鋼。對(duì)于受力較大，軸向尺寸、重量受限制或者某些有特殊要求的可采用合金鋼，如40Cr合金鋼可用于中等精度，轉(zhuǎn)速較高的工作場(chǎng)合，該材料經(jīng)調(diào)制處理后具有較好的綜合力學(xué)性能；選用Cr15、56Mn等合金鋼可用于精度較高，工作條件較差的情況，這些材料經(jīng)調(diào)質(zhì)和表面淬火后其耐磨性、耐疲勞強(qiáng)度性能都較好；若是在高速、重載條件下工作的蝸桿軸類零件，選用20Cr、20CrMnTi、20Mn2B等低碳鋼或38CrMoAlA滲碳鋼，這些鋼經(jīng)滲碳淬火或滲氮處理后，不僅有很高的表面硬度，而且其心部強(qiáng)度也大大提高，因此具有良好的耐磨性、抗沖擊韌性和耐疲勞強(qiáng)度的性能。球墨鑄鐵、高強(qiáng)度鑄鐵由于鑄

17、造性能好，且具有減振性能，常在制造外形結(jié)構(gòu)復(fù)雜的軸中采用。特別是我國(guó)研制的稀土鎂球墨鑄鐵，抗沖擊韌性好，同時(shí)還具有減磨、吸振，對(duì)應(yīng)力集中敏感性小等優(yōu)點(diǎn)，已被應(yīng)用于制造汽車、拖拉機(jī)、機(jī)床上的重要周類零件。由于蝸桿是在比較大的動(dòng)載荷作用下工作，它承受著壓縮、彎曲、扭轉(zhuǎn)或剪切的作用，有的表面還具有摩擦，要求有一定的耐磨性等等。總之，零件處在各種復(fù)合應(yīng)力下工作。在機(jī)床、汽車和拖拉機(jī)等制造工業(yè)中用得很普遍。尤其是對(duì)于蝸桿在重型機(jī)器中的應(yīng)用，調(diào)質(zhì)處理用得更多因此，蝸桿的調(diào)質(zhì)處理在熱處理中占有很重要的位置。 在機(jī)械產(chǎn)品中的調(diào)質(zhì)件，因其受力條件不同，對(duì)其所要求的性能也就不完全一樣。一般說(shuō)來(lái)，各種調(diào)質(zhì)件都應(yīng)具有

18、優(yōu)良的綜合力學(xué)性能，即高強(qiáng)度和高韌性的適當(dāng)配合，以保證零件長(zhǎng)期順利工作。以下具體介紹45鋼的調(diào)質(zhì)處理、 45鋼的調(diào)質(zhì)45鋼是中碳結(jié)構(gòu)鋼，冷熱加工性能都不錯(cuò)，機(jī)械性能較好，且價(jià)格低、來(lái)源廣，所以點(diǎn)應(yīng)用廣泛。它的最大弱是淬透性低，截面尺寸大和要求比較高的工件不宜采用。 45鋼淬火溫度在A3+(3050)，在實(shí)際操作中，一般是取上限的。偏高的淬火溫度可以使工件加熱速度加快，表面氧化減少，且能提高工效。為使工件的奧氏體均勻化，就需要足夠的保溫時(shí)間。如果實(shí)際裝爐量大，就需適當(dāng)延長(zhǎng)保溫時(shí)間。不然，可能會(huì)出現(xiàn)因加熱不均勻造成硬度不足的現(xiàn)象。但保溫時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，也會(huì)也出現(xiàn)晶粒粗大，氧化脫碳嚴(yán)重的弊病，影響淬火質(zhì)量

19、。我們認(rèn)為，如裝爐量大于工藝文件的規(guī)定，加熱保溫時(shí)間需延長(zhǎng)1/5。 因?yàn)?5鋼淬透性低，故應(yīng)采用冷卻速度大的10%鹽水溶液。工件入水后，應(yīng)該淬透，但不是冷透，如果工件在鹽水中冷透，就有可能使工件開(kāi)裂，這是因?yàn)楫?dāng)工件冷卻到180左右時(shí)，奧氏體迅速轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體造成過(guò)大的組織應(yīng)力所致。因此，當(dāng)淬火工件快冷到該溫度區(qū)域，就應(yīng)采取緩冷的方法。由于出水溫度難以掌握，須憑經(jīng)驗(yàn)操作，當(dāng)水中的工件抖動(dòng)停止，即可出水空冷（如能油冷更好）。另外，工件入水宜動(dòng)不宜靜，應(yīng)按照工件的幾何形狀，作規(guī)則運(yùn)動(dòng)。靜止的冷卻介質(zhì)加上靜止的工件，導(dǎo)致硬度不均勻，應(yīng)力不均勻而使工件變形大，甚至開(kāi)裂。 45鋼調(diào)質(zhì)件淬火后的硬度應(yīng)該達(dá)到H

20、RC5659，截面大的可能性低些，但不能低于HRC48，不然，就說(shuō)明工件未得到完全淬火，組織中可能出現(xiàn)索氏體甚至鐵素體組織，這種組織通過(guò)回火，仍然保留在基體中，達(dá)不到調(diào)質(zhì)的目的。 45鋼淬火后的高溫回火，加熱溫度通常為560600，硬度要求為HRC2234。因?yàn)檎{(diào)質(zhì)的目的是得到綜合機(jī)械性能，所以硬度范圍比較寬。但圖紙有硬度要求的，就要按圖紙要求調(diào)整回火溫度，以保證硬度。如有些軸類零件要求強(qiáng)度高，硬度要求就高；而有些齒輪、帶鍵槽的軸類零件，因調(diào)質(zhì)后還要進(jìn)行銑、插加工，硬度要求就低些。關(guān)于回火保溫時(shí)間，視硬度要求和工件大小而定，我們認(rèn)為，回火后的硬度取決于回火溫度，與回火時(shí)間關(guān)系不大，但必須回透，

21、一般工件回火保溫時(shí)間總在一小時(shí)以上。、調(diào)制處理注意事項(xiàng)為保證不影響調(diào)質(zhì)工件的質(zhì)量，操作工的水平是個(gè)重要因素，同時(shí)，還有設(shè)備、材料和調(diào)質(zhì)前加工等多方面的原因，我們認(rèn)為： （一）工件從加熱爐轉(zhuǎn)移到冷卻槽速度緩慢，工件入水的溫度已降到低于Ar3臨界點(diǎn)，產(chǎn)生部分分解，工件得到不完全淬火組織，達(dá)不到硬度要求。所以小零件冷卻液要講究速度，大工件予冷要掌握時(shí)間。 （二）工件裝爐量要合理，以12層為宜，工件相互重疊造成加熱不均勻，導(dǎo)致硬度不勻。 （三）工件入水排列應(yīng)保持一定距離，過(guò)密使工件近處蒸氣膜破裂受阻，造成工件接近面硬度偏低。 （四）開(kāi)爐淬火，不能一口氣淬完，應(yīng)視爐溫下降程度，中途閉爐重新升溫，以便前后

22、工件淬后硬度一致。 （五）要注意冷卻液的溫度，10%鹽水的溫度如高于60，不能使用。冷卻液不能有油污、泥漿等雜質(zhì)，不然，會(huì)出現(xiàn)硬度不足或不均勻現(xiàn)象。 （六）未經(jīng)加工毛坯調(diào)質(zhì)，硬度不會(huì)均勻，如要得到好的調(diào)質(zhì)質(zhì)量，毛坯應(yīng)粗車，棒料要鍛打。 （七）嚴(yán)把質(zhì)量關(guān)，淬火后硬度偏低13個(gè)單位，可以調(diào)整回火溫度來(lái)達(dá)到硬度要求。但淬火后工件硬度過(guò)低，有的甚至只有HRC2535，必須重新淬火，絕不能只施以中溫或低溫回火以達(dá)到圖紙要求完事，不然，失去了調(diào)質(zhì)的意義，并有可能產(chǎn)生嚴(yán)重的后果。2.6渦輪零件材料的選擇渦輪的材料一般為銅。主要有兩個(gè)原因：一是因?yàn)殂~的延展性或者說(shuō)柔韌性比較好，稍微變形不能將它折斷。二是作為金

23、屬它的化學(xué)性質(zhì)沒(méi)有鐵活潑。不會(huì)因?yàn)榘l(fā)生置換反應(yīng)而腐蝕。鋅合金的延展性和抗腐蝕性能應(yīng)該都沒(méi)有銅好渦輪的強(qiáng)度計(jì)算我干渦輪的主要失效形式是膠合和磨損。但目前一句膠合和磨損的強(qiáng)度計(jì)算缺乏可靠的方法和數(shù)據(jù)，因而通常沿用接觸疲勞強(qiáng)度和彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算蝸桿傳動(dòng)的承載能力，而在選用許用應(yīng)力時(shí)適當(dāng)考慮膠合和磨損失效因素的影響，故其強(qiáng)度計(jì)算公式是條件性的。由于蝸桿齒是連續(xù)的螺旋，其材料的強(qiáng)度又很高，因而失效總是出現(xiàn)在渦輪上，所以蝸桿傳動(dòng)只需要對(duì)渦輪齒輪進(jìn)行強(qiáng)度計(jì)算。1、渦輪齒面接觸疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核公式 ：= 設(shè)計(jì)公式 ： 計(jì)算目的 ：防止齒面點(diǎn)蝕上兩式中為載荷系數(shù)，一般取=1.11.3。當(dāng)載荷平穩(wěn)，渦輪圓周速度/

24、s和7級(jí)精度以上時(shí)，取小值，否則取大值。當(dāng)蝸桿材料為錫青銅時(shí)，其材料具有良好的康膠合能力，渦輪的磨損形式主要是疲勞點(diǎn)蝕，其承載能力取決于輪齒的接觸疲勞強(qiáng)度。因此，許用接觸應(yīng)力與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)N、材料及相對(duì)華東速度有關(guān)。當(dāng)渦輪為無(wú)錫青銅、黃銅或鑄鐵時(shí)，材料的強(qiáng)度較高，抗點(diǎn)蝕能力強(qiáng)，渦輪的損壞形式主要是膠合，其承載能力取決于膠合能力，與應(yīng)力循環(huán)次數(shù)無(wú)關(guān)。2、蝸桿齒根彎曲疲勞強(qiáng)度計(jì)算校核公式 ：=設(shè)計(jì)公式 ：計(jì)算目的：防止齒根斷裂。2.7渦輪蝸桿的傳動(dòng)類型按蝸桿分度曲面的形狀不同，蝸桿傳動(dòng)可以分為：圓柱蝸桿傳動(dòng)（如圖1）、 環(huán)面蝸桿傳動(dòng)（如圖2）、 錐蝸桿傳動(dòng)三種類型（如圖3）。圖1圓柱蝸桿傳動(dòng) 圖2

25、環(huán)面蝸桿傳動(dòng)圖3錐蝸桿傳動(dòng)第3章蝸桿渦輪加工的工藝分析3.1蝸桿渦輪的加工、工藝過(guò)程分析加工的第一階段是齒坯最初進(jìn)入機(jī)械加工的階段。由于齒輪的傳動(dòng)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(shí)采用的定位基準(zhǔn)（孔和端面）的精度有著直接的關(guān)系，所以，這個(gè)階段主要是為下一階段加工齒形準(zhǔn)備精基準(zhǔn)，使齒的內(nèi)孔和端面的精度基本達(dá)到規(guī)定的技術(shù)要求。在這個(gè)階段中除了加工出基準(zhǔn)外，對(duì)于齒形以外的次要表面的加工，也應(yīng)盡量在這一階段的后期加以完成。 第二階段是齒形的加工。對(duì)于不需要淬火的齒輪，一般來(lái)說(shuō)這個(gè)階段也就是齒輪的最后加工階段，經(jīng)過(guò)這個(gè)階段就應(yīng)當(dāng)加工出完全符合圖樣要求的齒輪來(lái)。對(duì)于需要淬硬的齒輪，必須在

26、這個(gè)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(gè)階段的加工是保證齒輪加工精度的關(guān)鍵階段。應(yīng)予以特別注意。 加工的第三階段是熱處理階段。在這個(gè)階段中主要對(duì)齒面的淬火處理，使齒面達(dá)到規(guī)定的硬度要求。 加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個(gè)階段的目的，在于修正齒輪經(jīng)過(guò)淬火后所引起的齒形變形，進(jìn)一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達(dá)到最終的精度要求。在這個(gè)階段中首先應(yīng)對(duì)定位基準(zhǔn)面（孔和端面）進(jìn)行修整，因淬火以后齒輪的內(nèi)孔和端面均會(huì)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(zhǔn)進(jìn)行齒形精加工，是很難達(dá)到齒輪精度的要求的。以修整過(guò)的基準(zhǔn)面定位進(jìn)行齒形精加工，可以使定位準(zhǔn)確可靠，余量

27、分布也比較均勻，以便達(dá)到精加工的目的。圖3.1蝸桿渦輪的加工示意圖及受力狀況、基本加工路線（1）粗車外圓 車螺紋 精車外圓 （2）毛坯及其熱處理 預(yù)加工 車削外圓 洗鍵槽 熱處理 終檢 、選擇設(shè)備普通車床，數(shù)控車床 銑床、確定零件的定位基準(zhǔn)和裝夾方式首先，普車車端面鉆中心孔，車左端面鉆左中心孔以毛坯外圓定位，以三爪卡盤(pán)裝夾；車右端面和鉆右中心孔：以左端面定位，用三爪卡盤(pán)裝夾。（2）粗車外圓：采用一夾一頂?shù)难b夾方式，由于零件兩頭都有臺(tái)階，所以需要調(diào)頭分兩次車，采用先左后右的加工路線，以右端面18為定位基準(zhǔn)，用三爪卡盤(pán)裝夾，用頂尖頂左中心孔車#16#25#28#42，留一毫米余量。調(diào)頭車右端，以左

28、端面16為定位基準(zhǔn)，用三爪卡盤(pán)裝夾用頂針頂石中心孔車右端#18#25#28外圓，留一毫米余量3車螺紋，為了保證車螺紋時(shí)兩端外圓不變形而且能夠保證尺寸要求，不能把精車外圓我車螺紋放在一個(gè)工序。車螺紋以右端面為定位基準(zhǔn)，以三爪卡盤(pán)裝夾，用頂針頂住左中心孔。4精車外圓：仍然才用從左向右的加工路線，精車左外圓以右端面為定位基準(zhǔn)，以三爪卡盤(pán)裝夾，用頂尖頂左中心孔；調(diào)頭精車右端，以左端面為定位基準(zhǔn)，用三爪卡盤(pán)夾緊，用頂針頂右中心孔。、加工順序及加工路線、刀具選擇 2.1刀具的選擇刀具號(hào)刀具名稱刀具備注直徑（mm）刀長(zhǎng)（mm）175度外圓車刀75120290度外圓車刀751203螺紋刀25120、切削用量的

29、選擇 粗車時(shí)：選擇較小的切削速度Vc和進(jìn)給量f， 較大的背吃刀量ap。 精車時(shí)：選擇大的切削速度Vc以及較大的進(jìn)給量f，較小的背吃刀量 ap。、數(shù)控加工工藝卡片單位名稱產(chǎn)品名稱零件名稱零件圖號(hào)蝸桿1工序號(hào)程序編號(hào)夾具名稱使用設(shè)備車間工步號(hào)公步內(nèi)容刀具號(hào)刀具規(guī)格進(jìn)給速度主軸轉(zhuǎn)速背吃刀量備注1粗車外圓和兩端面T01120*750.180012精車外圓和兩端面T02120*750.0510000.53車螺紋T03120*2516001.5編制審核批準(zhǔn)年月 日共頁(yè)第頁(yè)3.2編程代碼G0 Z1X17G1 Z-18 F0.15U0.3 W0.3G0 X100 Z100M05M09M30 O0001G99

30、M03 S800T0101 M08G0 X42 Z1G1 Z-110 F0.15U0.3 W0.3G0 Z1X37G1 Z-70X42 Z-74U0.3 W0.3G0 Z1X32G1 Z-70 F0.15X42 Z-74G0 Z1X27G1 Z-50 F0.15U0.3 W0.3G0 Z1X22G1 Z-18 F0.15X24X26 W-1Z-50X28 W-1Z-70X42 Z-74O0002G99M03 S800T0101 M08G0 X42 Z1G1 Z-92 F0.15U0.3 W0.3G0 Z1X37G1 Z-92 F0.15X42 Z-96G0 Z1X27G1 Z-72 F0.15U0.3 W0.3G0 Z1X22G1 Z-35 F0.15U0.3 W0.3G0 Z1X17G1 Z0 F0.15X19 W-1Z-35X24X26 W-1Z-72X28 W-1Z-92X42 Z-96G0 X100 Z10M05M09M30 O0003G99M03 S900T0202 M08G0 X14 Z1G1 Z0 F0.15X16 W-1Z-18X23X25 W-1G0 X200T0303 S400G0 X45 Z-68G92 X41 Z-40 F3X40.5X40X39.5X39X38.5X38.7X38.4X38.1X37.8X37.6X37.4X37.2X