圖1   盤形（xíng）零（líng）件圖

　　盤（pán）形零件因（yīn）其（qí）零件長度與直徑比很大，零件厚度不足導致剛性差，加工工藝（yì）性不好（hǎo）。零件加工時，在切削力、夾緊力、切削振動等因素作用下，極易加工變形，精度不能保（bǎo）證。

　　零件的（de）特點及加工（gōng）難點

　　盤形齒輪零件如圖1所示，零件材料為鈦合金TC4-R，零件外徑φ2010      mm，零件總厚度為9mm。零（líng）件兩端（duān）的表麵上分別設計有減輕槽（cáo），一個表（biǎo）麵均布有6處（chù）扇形減輕槽，另一表麵有（yǒu）兩（liǎng）處環形減輕槽，零件中間部分厚度變為3mm。齒輪（lún）齒數為400，模數（shù）為0.5mm，齒（chǐ）輪精度等級為6級。此零件長徑比最大處達到（dào）1：67，屬於薄壁（bì）零（líng）件，它有以下特點：

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

　　（2）零件質量重，外徑大而薄，兩麵有多種減輕槽，定位、支撐、著力點小，定位夾（jiá）緊困難。

　　（3）在切削力特別是軸向力的作用下，很容易產生振動和變形，影響零件尺寸精度、形（xíng）位精度、齒輪精度和表麵粗糙度。

　　工藝措施及注意事項

　　對盤形齒輪零件（jiàn）的設計圖進行分（fèn）析，將毛（máo）坯加工至成品零件，材料（liào）的去除率為60%以上（shàng），較大的材料去除率，如果不能很好地處理殘餘應力釋放問題，容易造成零件加工（gōng）過程中及加工後的變形，從而不能滿足設計要求。

　　為減少（shǎo）零件變（biàn）形對加工精度的影（yǐng）響，工藝（yì）流程（chéng）劃分為粗加工→時效→精加工→加工（gōng）。粗加工主要是去除各表麵大餘量（liàng）。時效是去除精加工的殘餘應力。精加（jiā）工中定（dìng）位麵的精（jīng）加工是關（guān）鍵工序，為後續的精加工、齒輪加工做工（gōng）藝準備。齒輪加工安排在（zài）精加工後進行。

　　工藝流（liú）程的每個工序（xù）都要考慮釋放應力和（hé）控製零（líng）件加工變形，無論哪個階（jiē）段，都（dōu）把控製變形作為零件加工的（de）重要內容進行分析（xī）和考慮，以確保零件的加工精度（dù）。

　　粗加工保留了精（jīng）加工餘量以後，零件基本（běn）結構已經全部加工成形。粗加工為精加工所留（liú）餘量，在保證精加工（gōng）要求的前（qián）提下，盡量減少餘量留存，以保證精加工在去除餘量後不會造成大的變形。根據經（jīng）驗和實踐（jiàn），外（wài）圓留餘量單邊（biān）0.3～0.4mm，端麵留0.15～0.2mm.同時粗加工時對零件端麵的平麵度要有（yǒu）限製。

　　精加工時，定位基準的（de）選擇和加工精度對保證零（líng）件精度至關重（chóng）要。任何高精度表麵加工前一定要先選好、加工好定位基準。為了保證6級齒輪精度，應考慮將零件加工基準和齒輪（lún）的加工基準重合；定位基準穩定（dìng）可靠；所使用的定位基（jī）準設計的夾具結構簡單，易操作（zuò）的原（yuán）則。根據這些原則，此零件選擇一（yī）個孔和一個端麵作（zuò）為定位基準。φ71 mm台階孔（基準A）及其端麵（基準B），是設（shè）計和裝配（pèi）基準，但是孔長太短，端麵（miàn）也太小（xiǎo）。用它們做定位基準顯（xiǎn）然不合適。所以選用φ65 mm孔定位，定位麵相對較（jiào）長，又是通孔，夾具好（hǎo）製造且裝卸零件也方便。但是φ65 mm孔公差大，也沒（méi）有（yǒu）形位公差限製。因此在（zài）選用此孔做定位基準時，要對其尺寸精度、對設計基準φ71的同軸度提高要求，根據經驗（yàn）和（hé）試（shì）驗一般孔公差按IT7級,同軸度不大於0.005mm，以消除工藝基準與設計基準（zhǔn）不重合造成的誤差。定（dìng）位端（duān）麵的（de）選用（yòng），因兩個大端麵多溝槽，不是一個完整的平麵，其形（xíng）狀精度不高，而齒輪精度等級為6級，齒向誤差為0.006mm，因此做定位麵的端麵要提高形（xíng）位公差要求，根據（jù）實踐平麵度應不大於0.005 mm，端麵對（duì）定位孔φ65 mm的垂直度（dù）要求應不大於0.005mm，對基準（zhǔn）麵B的（de）平行度要求應（yīng）不大於0.005 mm，同時按齒輪（lún）精度等（děng）級查表選擇零件另一端麵（miàn）對定位孔的跳（tiào）動值。選用φ65 mm孔和一大端麵作為定位基準麵，保證精加（jiā）工、齒（chǐ）輪加工、檢驗和安裝時的基準統一。雖然基準進行了（le）轉換，但工藝采取措施滿（mǎn）足（zú）了設計要求。

　　零件的精度（dù）要求高，精加工定位孔與定位端麵（miàn）的加工是加工的關鍵技術，主要是由（yóu）鉗工和車（chē）工進行。鉗工配合車床保證零件（jiàn）定位（wèi）孔（kǒng）、定（dìng）位端麵的形位公差要求。首先由車工（gōng）車定位麵和一個孔φ93 mm，要求一次加工完成，然後鉗（qián）工（gōng）研磨加工過的端麵，保（bǎo）證平麵度0.005 mm，車工以研過的端麵和φ93 mm定位，軸向壓緊加工φ65 mm、φ71 mm、環形槽、端麵和最大外徑φ201 mm，要求一次加工（gōng）完成。這樣保（bǎo）證了零件的形位公（gōng）差要求。

　　值得注意的是：加工過程要降低切（qiē）削力，控製走刀量，防止零件振顫；夾緊力控製適當，既要保證零件夾緊又（yòu）不能使零件變形，為控製零件（jiàn）在裝夾過程的受力變形量可以采用端麵打表的方式進行控製；端麵接刀要避開裝配位置、零件定位、壓緊位置；平麵度0.005mm檢測，因為不是（shì）設計（jì）要求，是工藝過程的要求，不一（yī）定要有實測數據，隻要能滿足最終齒輪加（jiā）工（gōng）精（jīng）度要求即可。通過跟蹤現場，發現隻要將零件定位麵放在（zài）檢驗平台上推，感覺有均勻的相互吸力，零件的平麵（miàn）度就能（néng）滿足後續零件（jiàn）的加工（gōng）精度，同時也可采用在平台上用表打（dǎ）端麵的方法配合使用，這種檢驗方法易操作（zuò）也好掌握（wò）。

　　在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麵（miàn）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（yā）緊過（guò）程產生的變形（xíng），使零件獲得準確可靠的裝夾，選用零件兩端麵靠近齒根（gēn）部的環形實體麵（miàn）作為定位和壓緊位置。因此夾具的定位端麵及壓緊塊上應加工出一個大的環形槽（cáo），以便讓開（kāi）零件的非定位部分，這樣可減輕夾具（jù）重量，夾具也容易製造。
 
 
　　夾具裝在滾（gǔn）齒機上之後，應對夾具進行找正。找正夾具的定位（wèi）軸與（yǔ）工作台同心；找正夾具定位軸與工作台垂直；找正夾具定位端麵與工作台平行。注意（yì）夾具（jù）的（de）徑向跳動不大於加工零件徑向跳動量要求的三分之一（yī）。對定（dìng）位部分較長的夾具，需要校正兩（liǎng）點，並使兩點跳（tiào）動（dòng）的方向一致，以免夾具安裝與工作台不垂直。夾具的端麵跳動根據夾具支撐（chēng）端麵半徑大小決定，一般在0.006～0.01mm。

　　零件的安裝關係著加工出的齒輪精度好（hǎo）壞，故零件應可靠（kào）固定，同時檢查零件外徑，應與夾具同（tóng）心，並且在零件夾緊情況下不應產生變形，可用打表的方（fāng）式（shì）來檢查工件的裝夾情況。
　　由於齒輪模數較大，加工（gōng）精度高，零件材（cái）料為鈦合金，這種材料強（qiáng）度大、硬度高、耐衝擊、加工中容易硬化、切削溫度高刀具磨損嚴重，屬難加工材（cái）料，選用AA級硬質合金滾刀，並分多次走（zǒu）刀加工。

        表1 齒輪參數（shù）與檢驗（yàn）項目

　　從表1中可以看出，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（wán）成了齒向、齒（chǐ）形、周節誤差、周節累（lèi）積誤差及齒圈徑向跳動的測量，並可輸出測量結果，滿足用戶檢（jiǎn）測要求。

　　零（líng）件材（cái）料為鈦合金，毛刺堅韌，不易去除幹淨，需要用尖銳的刀具在放大鏡下鏟去較大（dà）的毛刺及齒麵粘結物，然後局部（bù）修光，再用（yòng）常規的齒輪去毛刺辦法去毛刺，最後用超聲波清洗機處理，這（zhè）樣齒輪表麵才會幹淨。

　　上述工藝方法（fǎ）在現場多批零（líng）件中進行應用，經受了考驗。為現場（chǎng）生產加（jiā）工（gōng）解決（jué）了（le）生產難題，零（líng）件合格率可以達到99%，加工300件（包括φ181和（hé）φ201兩種齒（chǐ）輪（lún））保守估計可創造上百萬的經濟效（xiào）益，同時也積澱了精密零組件加（jiā）工經驗（yàn）。