圖1   盤（pán）形零件（jiàn）圖

　　盤形零件（jiàn）因其零件長（zhǎng）度與直（zhí）徑比很大，零件厚度不足導致剛性差，加工工藝性不好。零件加（jiā）工時，在切削力、夾緊力（lì）、切削振動等因素作用（yòng）下，極易加工（gōng）變形，精度不能保證。

　　零件的特（tè）點及加工（gōng）難點（diǎn）

　　盤形（xíng）齒輪零件如圖1所示，零件材料為鈦合（hé）金TC4-R，零件外徑φ2010      mm，零件總厚（hòu）度為9mm。零件兩端的表麵（miàn）上分別設計有減輕槽，一個（gè）表麵均布有6處扇形減輕槽，另一表麵有兩處環形減輕槽（cáo），零件中間（jiān）部分厚度變為3mm。齒輪齒數為400，模數為0.5mm，齒輪精度等級為6級。此零件長徑比（bǐ）最大處達到1：67，屬於薄壁零件，它有以（yǐ）下特點：

　　（1）零件壁厚不足，剛性差（chà），在夾緊力或切削力作用下，零件厚（hòu）度不足以抵抗夾緊力的作用，極易產生變形，無法達到尺寸精度、形位精度、齒輪精度要求。

　　（2）零（líng）件質量重，外徑大而薄，兩麵有多種減輕槽，定位、支撐、著力（lì）點小（xiǎo），定位夾（jiá）緊困難。

　　（3）在（zài）切削力特別（bié）是軸向力的作用下，很容易（yì）產生振動和變形，影（yǐng）響零件尺寸精度（dù）、形位精度、齒輪精度和表麵粗糙度。

　　工藝措施及注意事項

　　對盤形（xíng）齒輪零件的設計圖進（jìn）行分析，將毛坯加工至（zhì）成品零件，材料的去除率為60%以上，較大的材料去（qù）除率，如果不（bú）能很好地處理殘餘應力釋放問題，容易造成零件加工過程中及加（jiā）工後的變（biàn）形，從而不能滿足（zú）設（shè）計要（yào）求（qiú）。

　　為減少零件（jiàn）變形對加工精度的影（yǐng）響，工（gōng）藝（yì）流程劃分為粗加工→時效→精加工→加工。粗加工（gōng）主要是去（qù）除各表麵大餘（yú）量。時（shí）效是去除精加工的殘餘應力。精加工中定位麵的精加工是關（guān）鍵工序，為後續的精加工、齒輪加工做工藝準備。齒輪（lún）加工安排在精加工後進行。

　　工藝流程的每個工（gōng）序都（dōu）要考慮（lǜ）釋放應力和控製零（líng）件加工變形（xíng），無論哪個階段，都把控製變形作為零件加工的重要內容進行分析和考慮，以確保零（líng）件的加工精度。

　　粗（cū）加工保留（liú）了精加（jiā）工餘量以後，零件基（jī）本（běn）結構已經全部加工成（chéng）形。粗加工為精加工所留餘量，在保證精加工要求的前提下，盡量（liàng）減少餘量留存，以保證精加工在去除餘（yú）量後不（bú）會造成大的變形。根（gēn）據經（jīng）驗和實（shí）踐，外圓留餘量單邊0.3～0.4mm，端麵留0.15～0.2mm.同時粗加工（gōng）時對零件端麵（miàn）的平麵度要有限製。

　　精加工時，定位基準的選擇（zé）和加工精度對保（bǎo）證零件精度至關（guān）重要（yào）。任（rèn）何（hé）高精度表麵加工前（qián）一定要先選好、加工好定位（wèi）基準。為了（le）保證6級齒輪精（jīng）度，應考慮將零件加工基準和齒輪的加工基準重合；定位基準穩定可靠；所使用的定位基準（zhǔn）設計的夾具結構簡單，易操作的原則。根據這（zhè）些原則，此零件選擇一個孔和一個端麵（miàn）作為定位基準。φ71 mm台階孔（基準A）及其端（duān）麵（miàn）（基準B），是設計和裝（zhuāng）配（pèi）基（jī）準，但（dàn）是孔長（zhǎng）太短，端麵也太小。用它們做定位基準顯然不合適。所（suǒ）以選用φ65 mm孔定位，定位麵相對較長，又是通孔，夾具好製造且裝卸零件也方便。但（dàn）是φ65 mm孔公差大，也沒有形位公差限製。因此在選用此孔做（zuò）定位基準時，要對其尺（chǐ）寸精度、對設計基準φ71的同軸度提高要求，根據經驗和試（shì）驗一般孔公差按IT7級,同軸度（dù）不大於0.005mm，以消除工藝基準與（yǔ）設計基準不重合造成的誤差。定位端麵的選用，因兩個大端麵多溝槽，不是一個完整的（de）平麵，其形（xíng）狀精（jīng）度不（bú）高，而齒輪精度等級為6級，齒向誤差為（wéi）0.006mm，因此做定位麵的端麵要提高形位公差要求，根據實踐平麵度應不大於0.005 mm，端麵對定（dìng）位孔φ65 mm的垂直度要求（qiú）應不大於0.005mm，對基準麵B的平（píng）行度要求應不大於0.005 mm，同時按齒（chǐ）輪精（jīng）度（dù）等（děng）級查表選擇零件（jiàn）另一端麵對定位孔的跳動值（zhí）。選用φ65 mm孔和一大端麵作為（wéi）定位基準（zhǔn）麵，保證精加工、齒（chǐ）輪加工、檢驗和安裝時的（de）基準統（tǒng）一。雖然基準進行了轉換，但工藝（yì）采取措施滿足了設計要求（qiú）。

　　零件的精度要求（qiú）高，精加工定位孔與定位端（duān）麵的加工是加工的關（guān）鍵技術（shù），主要是（shì）由鉗工和車（chē）工進行。鉗工配合車床保（bǎo）證零件定位孔、定位端麵的（de）形位公（gōng）差（chà）要求。首先由車工（gōng）車定（dìng）位麵和一個孔φ93 mm，要求一次加工完（wán）成，然後鉗工研磨加工過的端麵，保證平麵度0.005 mm，車工以研（yán）過的端麵和φ93 mm定位，軸向壓緊加工φ65 mm、φ71 mm、環形槽、端麵（miàn）和最大外徑φ201 mm，要求（qiú）一次加工完成。這樣保證（zhèng）了零件的形位公差要求。

　　值得注意的是：加工過程要降低切削力，控製走刀量，防止零件（jiàn）振顫；夾緊力控製適（shì）當，既要保證零件夾緊又不能使零（líng）件變形，為（wéi）控製零件在裝夾過程的受力變形量（liàng）可以（yǐ）采用端麵打表的方式進行控（kòng）製；端麵接（jiē）刀要避開裝配位置、零件定位（wèi）、壓緊位置；平麵度0.005mm檢測，因為不是設計要求，是（shì）工藝（yì）過程的要求，不一定要有實測數據，隻要能（néng）滿足最終齒（chǐ）輪加工精度要求即可。通（tōng）過跟蹤現場，發現隻要將零件定（dìng）位麵放在（zài）檢驗平台上推，感覺有均勻的相互吸力，零件的平麵度就能滿足後續零件的加工精度，同時也可采用在平台上用表（biǎo）打端麵的（de）方（fāng）法配合使用，這種檢驗方法易操作也好（hǎo）掌握。

　　在（zài）保證滾齒夾具必要的硬度、精度的同時，夾具定位麵以及壓緊（jǐn）麵的設計很關鍵，根據零件的結構，為消除因定位麵不平，零件在壓緊過程產生的變形，使（shǐ）零件獲得準確可靠的（de）裝夾（jiá），選用零件兩端麵靠近齒根部的環形實體（tǐ）麵作為定位和壓緊位置（zhì）。因此夾具的定位端麵及壓緊塊上應加工出一個大的環形（xíng）槽，以便讓開零件的非（fēi）定位（wèi）部分，這（zhè）樣可減輕夾具重量，夾具也容易製造。
 
 
　　夾具裝在滾齒機上之（zhī）後，應對夾具進行找正。找正夾具的定位軸與工作台同心；找正夾（jiá）具定位（wèi）軸與工作台垂直；找正夾具定位端（duān）麵與工作台平行。注意夾具的徑向（xiàng）跳動不大於加工零件徑向跳動（dòng）量要求的三分（fèn）之（zhī）一。對定位部分較長的（de）夾具，需要校正兩點，並使兩點跳（tiào）動的方向一致，以（yǐ）免夾具安裝與工（gōng）作台不垂直。夾具的端麵跳動根據夾具支撐端麵半徑大小（xiǎo）決定，一般在0.006～0.01mm。

　　零件的安裝關係著加工出的齒輪精度好壞，故零件應可靠（kào）固定，同（tóng）時檢查零件外徑，應（yīng）與夾具同心，並且在（zài）零件夾緊情況下不應產生變形，可用打表（biǎo）的方式來檢查工件的裝夾情況。
　　由（yóu）於齒輪模數較大，加工精度高，零件材料（liào）為鈦合金，這（zhè）種材料（liào）強度大、硬度高、耐（nài）衝擊、加工中容易（yì）硬化、切削溫度高刀具磨損嚴（yán）重，屬難加工材料，選用AA級硬質合金滾刀，並分多次走刀加工。

        表1 齒輪參數與檢驗項目

　　從表1中（zhōng）可以看出（chū），通過利用三坐標測量機上Quindos測量軟件中齒輪測量功能，一次性完成了（le）齒向、齒形、周節誤差、周節累積誤（wù）差及齒（chǐ）圈徑向跳動的測量，並可輸出測量結果，滿足用戶檢測要求。

　　零件材料為（wéi）鈦合金，毛刺堅韌，不易去除幹淨，需要用尖銳（ruì）的刀具在放大鏡下鏟（chǎn）去較（jiào）大（dà）的毛刺及齒麵粘結物，然後局（jú）部修光，再用常（cháng）規的齒輪去毛刺（cì）辦法去毛刺，最後用超聲波清洗機處理，這樣齒輪表麵才會幹淨。

　　上述工藝方法在現場多批零（líng）件（jiàn）中進（jìn）行應用，經（jīng）受了考驗。為現場生產加工解決了生產難題，零件合格率可以達到99%，加（jiā）工300件（包括φ181和φ201兩種齒輪）保守估計可創造上百萬的經濟效益，同時（shí）也積澱了精密零組件（jiàn）加工經驗。