齿轮类零件加工工艺与实施
齿轮轴加工工艺【全面解析】
齿轮轴加⼯⼯艺【全⾯解析】齿轮轴加⼯⼯艺内容来源⽹络,由“深圳机械展(11万㎡,1100多家展商,超10万观众)”收集整理!更多cnc加⼯中⼼、车铣磨钻床、线切割、数控⼑具⼯具、⼯业机器⼈、⾮标⾃动化、数字化⽆⼈⼯⼚、精密测量、数控系统、3D打印、激光切割、钣⾦冲压折弯、精密零件加⼯等展⽰,就在深圳机械展.齿轮轴的加⼯⼯艺(以45号钢为例):⼀、⽑坯下料⼆、粗车三、调质处理(提⾼齿轮轴的韧性和轴的刚度)四、精车齿坯⾄尺⼨五、若轴上有键槽时,可先加⼯键槽等六、滚齿七、齿⾯中频淬⽕(⼩齿轮⽤⾼频淬⽕),淬⽕硬度HRC48-58(具体硬度值需要依据⼯况、载荷等因素⽽定)⼋、磨齿九、成品的最终检验细长轴的齿轮轴加⼯⼯艺(以45号钢为例):⼀、⽑坯下料⼆、调质处理(提⾼齿轮轴的韧性和轴的刚度)三、带跟⼑架、⽤皂化液充分冷却的前提下,粗车齿轮轴四、去应⼒退⽕五、精车齿坯⾄尺⼨(带跟⼑架、⽤皂化液充分冷却)六、若轴上有键槽时,可先加⼯键槽等七、滚齿⼋、齿⾯⾼频淬⽕,淬⽕硬度HRC48-58(具体硬度值需要依据⼯况、载荷等因素⽽定)九、磨齿⼗、成品的最终检验注:细长轴搜索类零件的放置⼀定要垂吊放置(⽤铁丝系住,悬挂在挂架上),不得平放!⽤于中⼩型轧钢机传动箱体中的齿轮轴,设计上⼀般为软齿⾯,即⼩齿轮轴硬度为280~320HB,⼤齿轮轴硬度为250~290HB,模数mn=8~25,技术要求⼀般为调质处理。
这种零件在⽆感应加热淬⽕设备的⼯⼚中加⼯时,其加⼯⼯艺路线为:锻⽑坯→粗加⼯→调质→精加⼯→制齿→磨轴颈。
按这样的⼯艺流程⽣产出来的模数mn≤10的齿轮轴,使⽤情况基本良好,但模数mn≥12时,使⽤寿命短。
突出表现为轮齿不耐磨,使⽤半年以后,齿⾯已有明显磨痕,当发⽣较⼤冲击时,还会出现断齿现象。
针对这种情况,我们对原有⼯艺进⾏了分析,找出⼯艺路线中所存在的缺陷,并提出了新的制作⼯艺⽅法。
1原⼯艺路线存在的问题原加⼯⼯艺路线中的粗加⼯,即粗车⽑坯的外圆及轴向长度。
齿轮轴零件机械制造工艺规程
1.齿轮轴零件的机械制造工艺规程1.1 零件工艺分析和确定生产类型1.1.1拟定工艺路线由给定的零件图可以看出,该零件图的是齿轮轴类零件,部分加工表面的精度等级达到5级,粗糙度达到0.4μm,因此先大致拟定如下工艺路线:①锻造毛坯,正火②对整个毛坯件进行粗车③对整个毛坯件进行半精车④热处理⑤精车⑥滚齿⑦钻孔,攻丝⑧调质处理⑨对50mm处进行磨削1.1.2确定零件的生产类型根据下式计算--------(1-1) 式中N----零件的生产纲领Q----产品的年产量m----每台(辆)产品中该零件的数量a%----备品率,一般取2%-4%b%----废品率,一般取0.3%-0.7%根据上式就可以计算求得该零件的年生产纲领,在通过查表,就能确定该零件的生产类型。
本设计中,Q=5000,m=1件/台,备品率和废品率为3%和0.5%,将数据代入上式得N=5176件/年,查表可知该零件为轻型零件,本设计中齿轮轴零件的生产类型为大批量生产。
1.2毛坯的选择,绘制毛坯图1.2.1选用锻件为毛坯,采用模锻成型的方法制造毛坯。
1.2.2确定毛坯尺寸及机械加工余量本锻件采用普通级,根据零件图的基本尺寸查表可初步得粗车,半精车,粗磨和精磨外圆的单边加工余量分别为6mm,1.1mm,0.4mm 和0.1mm。
又粗精加工分开时,对于粗车外圆的余量允许小于原表中余量的70%,故可取粗车余量为4.8mm,总的的余量为6.4mm。
再根据手册即可得锻件机械加工余量和公差为:单边加工余量半径a=6r=5±2。
于是,可初步得锻件图的尺寸,如图1-1所±2,长度方向aL示(图中粗实线表示锻件的外形,双点划线表示零件轮廓)。
1.3毛坯图的确定1.3.1计算毛坯加工余量和尺寸公差⑴根据图1-1和计算式---------------(1-2)设锻件最大直径为100mm,长为230mm,则图1-1 齿轮轴零件的锻件图根据上述计算数据,查表可确定零件的形状复杂系数为s,属于简单级别。
齿轮齿形的加工工艺
铣齿机
用于加工各种类型的齿轮 ,包括直齿、斜齿和人字 齿。
刀具
滚刀
用于切削齿轮的齿槽。
插刀
用于切削直齿和斜齿圆柱齿轮。
铣刀
根据齿轮类型选择不同种类的铣刀。
量具与测量设备
千分尺
用于测量齿轮的尺寸精度和形位公差 。
杠杆表
光学显微镜
用于检测齿轮表面粗糙度和微观缺陷 。
用于测量齿轮的跳动量和齿距偏差。
03 齿轮齿形加工工艺方法
铣齿工艺
总结词
高效加工大型齿轮
详细描述
铣齿工艺是一种通过铣刀在齿轮毛坯上切削,形成齿形的加工方法。它适用于 加工大型齿轮,具有较高的生产效率和加工精度。
插齿工艺
总结词
适合加工直齿圆柱齿轮
详细描述
插齿工艺是利用插齿刀在齿轮毛坯上切削,形成直齿圆柱齿轮齿形的加工方法。 它具有切削速度快、加工精度高的特点,广泛应用于直齿圆柱齿轮的加工。
1.D 磨削工序同样用于提高齿轮的精度和表面光
洁度,而热处理则用于提高齿轮的硬度和抗 疲劳性能。同时,航空齿轮还需要进行一系 列的强度和疲劳试验,以确保其可靠性。
谢谢聆听
切削液的使用与管理
总结词
切削液在齿轮加工中起到冷却、润滑和清洗的作用,对提高加工质量和效率具有重要意 义。
详细描述
切削液的使用和管理需要注意以下几点:首先,要选择合适的切削液品种和浓度,以满 足加工要求;其次,要定期更换切削液,保持切削液的清洁度和浓度;最后,要采用一 些先进的切削液管理技术,如切削液过滤技术、切削液回收利用技术等,提高切削液的
磨削工序同样用于提高 齿轮的精度和表面光洁 度,而热处理则用于提 高齿轮的硬度和抗疲劳 性能。
航空齿轮加工工艺实例
齿轮传动轴加工工艺及过程
加工后的立体图形
参考文献:
• 机械制造技术基础(韩秋实 王红军主编 机械工业出版社)
• 实用机械制造工艺设计手册(王凡主编 机 械工业出版社)
• 机械制造工艺学(王宪逵)
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前角 后角 主偏角 副偏角 刃倾角
• 粗车 20° 7° 60° 5° 7° • 精车/半精 • 车 20° 11° 60° 5° 5°
•
加工阶段的划分
• 粗糙度为0.8
• 1.粗加工阶段 在这一阶段中要对整个圆棒料毛坯切除大量 的加工余量,使毛坯在形状和尺寸上尽快接近成品,得到 的已加工表面的表面粗糙度要达到12,为半精加工提供精 基准。
钻中心孔 三爪夹持
粗车φ25外圆及φ30右端面 三爪夹持
粗车φ30外圆φ35右端面 三爪夹持
粗车左端面 三爪一顶
粗车φ30及φ35左端面
三爪一顶
半精车φ30及φ35左端面 三爪一顶
半精车φ25外圆及φ30右端面
半精车φ30外圆φ35右端面 三爪一顶
倒角、切槽 三爪夹持
铣键槽
精车φ30 三爪一顶
精车φ35 三爪一顶
车11车右端面三爪夹持?毛坯外圆?2钻中心孔三爪夹持?毛坯外圆?3粗车25外圆及30右端面三爪夹持?毛坯外圆?4粗车30外圆35右端面三爪夹持?毛坯外圆?2调头1粗车左端面三爪一顶?2粗车30及35左端面三爪一顶?3车11半精车30及35左端面三爪一顶?2调头1半精车25外圆及30右端面三爪一顶?2半精车30外圆35右端面三爪一顶?4车倒角切槽三爪夹持?5铣铣键槽?6车11精车30三爪一顶?2调头1精车35三爪一顶?2精车30三爪一顶?3精车25三爪一顶?7钳工去毛刺四铣?铣床可以加个平面沟槽螺旋型表面以及齿轮还可以加个回转体表面内孔等
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计摘要齿轮作为机械设备中的传动、控速、换向、变向的必要构件和设备,其设计和加工制作工艺决定着整个机械行业的发展进度。
机床夹具是在金属切削过程中,用以准确的确定工件位置,并将其牢固的夹紧,以接受加工的工艺装备。
为了保证工件的加工质量,提高加工效率,减轻工人的劳动强度,充分发挥和扩大机床的工艺性能。
因此,本次我们针对齿轮零件的机械加工工艺和流程提出了该设计理念。
本文针对齿轮在切机床上的加工工艺要求和具体流程,从定基、装夹、加工到设备的选用,均有深入研究。
其次,针对滚齿加工时使用的夹具和滚齿液压波形胀紧夹具设计采用的夹紧原理,通过不断实践深入分析,并对生产模型进行模拟。
并配合CAD、Pro/Engineer等辅助设计软件来实现整个设计过程。
完成了齿轮机械加工工艺的全部过程分析和与其配套的机床夹具研究,包括定基、加工、设备的选用分析和原理分析等,本文设计的齿轮生产方式,基本可以满足工程需要,本文使用的设计方法,也可为同类夹具的设计提供参考。
关键词:齿轮;加工工艺;夹紧原理;夹具设计目录1 绪论 (3)1.1本课题研究的背景和意义 (3)1.2国内外相关研究情况 (4)1.3本课题研究的相关情况 (5)1.4本课题的研究方法 (5)2 齿轮零件的机械加工工艺 (6)2.1定位基准的选择 (6)2.1.1粗基准的选择原则 (6)2.1.2精基准的选额原则 (7)2.1.3辅助基准的应用 (9)2.2装夹方法 (9)2.2.1压板、螺丝、V 型架、垫块组合 (9)2.2.2 采用502胶水粘合 (10)2.2.3 磁性吸盘吸附 (10)2.3加工工艺问题 (15)2.3.1基准修正 (15)2.3.2齿轮加工方案 (15)2.3.3热处理的安排 (17)2.3.4制定工艺路线 (18)2.3.5选择加工设备及刀具 (19)2.3.6加工工序设计 (23)3 滚齿加工用的夹具设计 (26)3.1夹紧原理简介 (26)3.2夹具设计 (26)4 滚齿液压波形胀紧夹具设计 (30)4.1夹紧原理简介 (30)4.2夹具设计 (30)1 绪论1.1本课题研究的背景和意义机械工程是以有关的自然科学和技术科学为理论基础,结合在生产实践中积累的技术经验,研究和解决在开发设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的理论和实际问题的一门应用学科。
屈文平:齿轮零件的机械加工工艺过程及及进行滚齿加工用的夹具设计
齿轮零件的机械加工工艺过程及进行滚齿加工用的夹具设计第一部份齿轮零件的机械加工工艺过程1、定位基准的选择在零件的加工过程中,合理的选择定位基准对保证零件的尺寸精度和位置度有着决定性的作用。
根据工件加工要求确定工件应限制的自由度数后,某一方向自由度的限制往往会有几个定位基准可选择,则提出了如何正确选择定位基准的问题。
定位基准有粗基准和精基准之分。
1.1. 粗基准的选择原则:(1)尽量选择不要求加工的表面作为粗基准.这样可使加工表面与不加工表面之间的位置误差量最小,同时还可以在一次装夹中加工出更多的表面。
(2)若零件的所有表面都要加工,应选择加工余量和公差最小的表面作为粗基准.这样可保证作为粗基准的表面在加工时,余量均匀。
(3)选择光洁、平整、面积足够大、装夹稳定的表面作为粗基准。
(4)粗基准一般只在第一到工序中用,以后应避免重复使用。
1.2.精基准的选择原则:基准重合的选择原则。
尽可能的用设计基准作为定位基准,这样可避免因定位基准与设计基准不重合而引起的定位误差,以保证加工表面与设计基准间的位置精度。
基准同一原则.一尽可能多的表面加工都用同一个定位基准,这样有利于保证各加工面之间的位置精度。
选择面积大、精度较高、安装稳定的表面作为精基准,而且所选的基准使夹具结构简单,装夹和加工方便。
综合上面的粗基准和精基准的选择原则,为使基准同一和基准重合,齿轮加工时常选内孔和端面作为精基准加工外圆和齿轮,用作精基准的端面和内孔要在一次装夹中加工出来以保证两者之间的垂直度,但是在加工大型齿轮时可用外圆作找正基准,但此时应保证内孔与外圆同轴。
所以加工本设计齿轮用齿轮外圆和端面作为粗基准,用内孔和端面作为精基准。
2.、装夹方法在加工齿轮时在滚齿机上一般用心轴装夹,滚齿心轴夹具3.、加工工艺问题(1)、基准修正齿形表面淬火后,内孔会受到影响而变形:一般的孔直径会缩小0.01-0.05mm,因此淬火后应安排精基准修正工序.修正的方法有推孔和磨孔,也可以用镗孔。
齿轮类零件机械加工工艺规程的编程
齿轮类零件机械加工工艺规程的编程齿轮作为机械传动中不可缺少的零件,其零件加工工艺对整个机械设备的运转稳定性和性能有着至关重要的作用。
随着机械制造加工科技的不断发展,越来越多的机械加工任务可以通过计算机编程来实现自动化加工,同时也可以使生产过程更高效、准确、可控和可重复。
本文将介绍齿轮类零件机械加工工艺规程的编程的一般流程和注意事项。
一、工艺规程基本流程齿轮类零件机械加工工艺规程的编程需要遵循一定的流程。
一般包括以下几个步骤:1. 齿轮参数确定首先要确定齿轮的参数,包括齿轮模数、齿数、压力角等基本参数。
这些参数要根据设计图纸和实际情况确定,可以通过应用软件进行计算和测量。
2. 选择加工工艺然后,根据齿轮的参数,选择适合的加工工艺。
一般有铣齿法、滚齿法、车削法等,不同的工艺有不同的加工难度和要求,需要根据实际情况选择。
3. 编写加工程序根据选择的加工工艺,编写加工程序。
一般是用机器语言编写,包括加工路径、加工速度、原点位置等信息,需要根据加工机床的不同自行编写。
编写加工程序需要有一定的计算机技术和机械知识基础。
4. 调试程序编写好加工程序后,需要进行程序的调试和优化。
一般先进行模拟加工,检查程序是否出现逻辑错误和加工轨迹是否正确。
然后进行实际加工,调整加工参数进行优化,直至达到要求的加工质量和加工速度。
5. 检测加工质量最后需要对加工零件进行检测和质量分析,检查齿廓、偏差、表面质量等指标是否符合要求。
如果有不良的机械性能可能会导致后续的装配和使用问题,需要及时纠正。
以上是一个简单的齿轮类零件机械加工工艺规程的编程流程,但具体的加工工艺规程可以根据零件的不同特性和实际需求进行优化和改变。
二、注意事项1. 熟悉加工机床编程需要结合加工机床的实际情况,需要对加工机床有一定的了解。
譬如说机床的操作面板和程序输入方式,不同种类的机床可能有不同的界面和操作流程,编程时需要进行特殊的注意。
2. 加工路径合理选择合理的加工路径和加工序列是影响齿轮加工质量和效率的重要因素。
典型齿轮零件加工工艺分析
工序 内容
毛 坯 锻造
正 火
是 为下一 阶段 加工 齿 形准 备 精 基 准 , 齿 的 内孔 和 使
端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个 阶段
中除 了加工 出基准 外 , 于 齿 形 以外 的次 要 表 面 的 对
加工 , 应尽 量在 这一 阶段 的后期加 以完 成 。 也 第 二 阶段是齿 形 的加工 。对 于不需 要淬 火 的齿 轮, 一般 来 说这个 阶段 也就 是齿轮 的最 后加 工阶 段 , 经过这 个 阶段就 应 当加工 出完全 符合 图样 要求 的齿 轮来 。对 于需 要淬 硬 的齿 轮 , 须 在 这个 阶段 中加 必
3 4
粗车 外 圆 及 端 面, 余 量 15~ 留 . 2 m, m 钻镗花键底孔至尺寸  ̄ 0 1  ̄ H2 3
削花 键 孔
花键 孔 及 A面 花 键孔 及 B面
5 6
7
钳 工去毛刺
花键孔及 A面
上芯轴 , 精车 外 圆、 面及槽 至 要 端 求 花键孔及端面
的。以修整过的基准面定 位进行齿形精加工, 可以 使定位准确可靠 , 余量分布也 比较均匀 , 以便达到精 加 工 的 目的。
2 定位 基准 的确定 .
图 3 齿 端 倒 圆 加 工形 式
4 精 基准修 正 .
齿轮淬 火 后基 准 孔产 生 变 形 , 保 证 齿形 精 加 为 工质 量 , 基准 孔必须 给予修正 。 对 对外 径定 心 的花键 孔齿 轮 , 常 用 花键 推刀 修 通
钳 工 去 毛 刺
1 2
剃齿( z=4 ) 公法线 长 度 至尺寸 2,
上 限
剃齿 ( z=2 ) 采用 螺旋 角度 为 5 8, 。
机械加工工艺编制与实施-双联圆柱齿轮的加工
• 载荷分布均匀性精度为7级,主要是Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿向公 差Fβ为0.017mm。
• 端面A、B与轴线有垂直度要求。
• 表面粗糙度分别为Ra3.2m(B)、
•
Ra1.6m(A)。
二、相关知识学习
2.明确圆柱齿轮的毛坯状况
该齿轮在正火后进行精加工,承载能力不高,其制造工 艺较简单,适用于一般机械传动。
毛坯制造 齿坯加工 齿形加工 齿端加工
齿面热处理 精基准修正
齿形精加工
三、制定实施计划
3.拟定双联齿轮的工艺路线
2)划分加工阶段
齿坯加工
主要是为下一阶段加工齿形: 1.准备精基准,使齿轮的内孔和端面的 精度基本达到规定的技术要求。 2.此外,对于齿形以外的次要表面的加 工,也应尽量在这一阶段的后期加以完 成。
等级
Ra(m)
9 级以下 6.3~3.2
单件修配生产中,加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、 锥齿轮、蜗轮
7级
1.6~0.4
大批量生产 7 级内齿轮;外齿轮拉刀制造复杂,故
少用
8~7 级
3.2~1.6
批量生产中,加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮
1.6
批量生产中,加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多
联齿轮及小型齿条
二、相关知识学习
1.分析双联齿轮的结构和技术要求
• 图5.48所示的双联齿轮:
• 传递运动精度为7级,主要是Ⅰ齿、Ⅱ齿公法线变动公差 Fw分别为0.039mm 、0.024mm,Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿圈
径向跳动公差Fr为分别0.05mm、0.042mm;
• 传动的平稳性精度为7级,主要有Ⅰ齿、Ⅱ齿的基节极限 偏差±fpb均为±0.016mm,Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿形公差ff 分别为 0.017mm、0.018mm;
齿轮加工工艺过程和分析
齿轮的生产过程一.齿轮的主要加工面1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面,后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面,以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。
2.齿轮的材料和毛坯常用的齿轮材料有15 钢、 45 钢等碳素结构钢;速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢,如20Cr, 40Cr, 38CrMoAl,20CrMnTiA等。
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素,常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。
二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求,1.齿轮精度和齿侧间隙GBl0095 《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12 个精度等级。
其中, 1~2 级为超精密等级; 3— 5 级为高精度等级; 6~8 级为中等精度等级; 9~12 级为低精度等级。
用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7 级。
按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响,齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组 ( 表 13—4) 。
根据齿轮使用要求不同,各公差组可以选用不同的精度等级。
齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时,两非工作齿面沿法线方向的距离 ( 即法向侧隙 ) ,侧隙用以保证齿轮副的正常工作。
加工齿轮时,用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。
2.齿轮基准表面的精度齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。
因此GBl0095 附录中对齿坯公差作了相应规定。
对于精度等级为 6~8 级的齿轮,带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7 ,用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8 ;基准面的径向和端面圆跳动公差,在 11-22 μm之间 ( 分度圆直径不大于 400mm的中小齿轮 ) 。
3.表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度,对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。
6~8 级精度的齿轮,齿面表面粗糙度 Ra 值一般为 0.8—3.2μ m,基准孔为 0.8—1.6 μm,基准轴颈为 0.4—1.6μm,基准端面为 1.6~ 3. 2μ m,齿顶圆柱面为 3.2μm。
轴齿轮套筒零件加工工艺
⑷ 传动侧隙的合理性 要求啮合轮齿的非工作齿面间留有一定的侧 隙,方便于存储润滑油,补偿弹性变形和热变形及齿轮的制造安装误 差。
国家标准 GB10095—88《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮、齿轮副 规定了12个精度等级,其中第一级最高,第 12级最低。
38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后,比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨 性与耐腐蚀性,变形很小,可以不磨齿,所以综合成本低,多用来作为高 速传动中需要耐磨的齿轮材料。
铸铁容易铸成复杂的形状,容易切削,成本低,但其抗弯强度、耐冲 击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮。
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9.3 齿轮的加工概述
3.形位精度:圆跳动公差、键槽的对程度公差。 4.基准分析: 5.热处理要求:图纸要求调质处理,安排在粗车之后、半精车之前,以获得良 好的物理力学性能。 6.毛坯的选择:轴类一般有两种毛坯:棒料和锻件。该案例的各轴径相差不大, 直接选择圆钢棒料。
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9.2 案例2 变速箱轴的加工
9.2.3 工艺路线: 下料→车端面钻中心孔→粗车→调质处理→钳→半精车→车螺纹→铣键槽→磨外 圆→检验→入库。 9.2.4工艺文件编制: 9.2.5关键工艺过程的程序分析: ⑴ 下料:通常情况下每端留大约2mm左右。 ⑵ 车端面钻中心孔。 ⑶ 粗车。 ⑷ 钳:修研两端中心孔。 ⑸ 半精车,可以使后面的磨外圆工序的切削余量沿直径方向均匀分布,有利于 保证加工精度。 ⑹ 铣键槽:键槽的深度尺寸,可以通过计算工艺尺寸链的方式确定。 ⑺ 磨外圆:该工序主要涉及砂轮型号和磨削用量的选择。 ⑻ 检验:检验每一个尺寸,尤其要重点检验有尺寸精度和形位公差要的项目,均 满足图纸要求时,合格。
典型齿轮零件加工工艺分析
典型齿轮零件加工工艺分析圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。
下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。
一、普通精度齿轮加工工艺分析(一)工艺过程分析图示为一双联齿轮,材料为40Cr,精度为7-6-6级,其加工工艺过程见表1。
从表中可见,齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段:毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。
双联齿轮加工工艺过程加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。
由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,而这与切齿时采用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的关系,所以,这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准,使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。
在这个阶段中除了加工出基准外,对于齿形以外的次要表面的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。
第二阶段是齿形的加工。
对于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段,经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。
对于需要淬硬的齿轮,必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度,所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。
应予以特别注意。
加工的第三阶段是热处理阶段。
在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面达到规定的硬度要求。
加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。
这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。
在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整,因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形,如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难达到齿轮精度的要求的。
以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,以便达到精加工的目的。
(二)定位基准的确定定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。
主动齿轮轴加工工艺
主动齿轮轴的加工工艺零件描述本次设计的是轴类零件的工艺设计,这主要功用是支承回转零件并传递运动和动力,传递扭矩和承受载荷。
轴类零件是常见的典型零件之一。
轴类零件的结构形式不同,一般有光轴、阶梯轴和异形轴三类,本次工艺设计的是齿轮轴。
零件选材毛坯的选择,加工余量大,加工精度低宜选用锻件毛坯。
依零件的外观形状,为节省余量,毛坯选择时应选用直径为50mm,总长为150mm左右的毛坯材料。
由于要保证零件的传力传动性能,轴的材料选用通用的45钢,因为45钢经适当的热处理后可获得良好的综合力学性能。
很适合用来做齿轮、轴类、套筒等零件。
定位基准选用两端中心孔作为粗、精加工的定位基准,也符合基准统一的原则,保证了各轴的位置精度,也有利于生产率的提高。
根据加工图纸上面各段配合轴段除了有一定尺寸精度和表面粗糙度要求外,还有一定的位置精度,以上为定位精度,这种基准为粗基准,用来加工的表面所做的定位基准为精基准。
依据对加工表面的具体要求,可采用如下方案:粗车—调质—半精车—精车—粗铣键槽—精铣键槽—粗磨外圆—精磨外圆。
制定工艺路线(1)两端面:公差等级IT12,表面粗糙度Ra12.5um,需进行铣削加工,(2)先粗车至φ48,公差等级IT12表面粗糙度为Ra12.5,(3)半精车φ48,(4)车φ18外圆表面,公差等级IT17,表面粗糙度Ra12.5, (5)车φ16外圆表面,公差等级IT16,表面粗糙度Ra1.6,(6)车外圆φ12,选用粗车、半精车、精车等不同加工方法,保证不同的技术要求。
(7)45钢经淬火加高温回火后(8)工艺中所有车床选用CA6140车床。
(9)螺纹的加工需用专用螺纹车刀。
齿轮加工方法与工艺过程
齿轮加工方法与工艺过程齿轮加工是制造齿轮零部件的重要工艺之一,其加工方法和工艺过程对于齿轮的质量和使用性能具有重要影响。
下面将介绍齿轮加工的几种常用方法和工艺过程。
第一种方法是铣削加工。
铣削加工齿轮是采用铣床进行的,通过铣刀在工件上进行切削,将齿轮的齿廓削成所需的形状。
铣削加工可以实现高精度和大批量的齿轮生产,适用于各种材料的齿轮加工。
第二种方法是滚齿加工。
滚齿是利用滚齿机进行的齿轮加工,通过滚刀在工件上滚切,将齿轮的齿廓加工成所需的形状。
滚齿加工可以实现高精度和高效率的齿轮生产,适用于大批量的齿轮加工。
第三种方法是切削加工。
切削加工可分为锥齿轮切削和直齿轮切削两种形式。
锥齿轮切削通常采用锥齿轮铣刀进行切削,将工件锥面的齿切削成所需的形状;直齿轮切削则是利用齿轮切削机对工件进行切削,将齿切削成所需的形状。
切削加工可以实现高精度和多种形状的齿轮加工,但速度较慢,适用于小批量的齿轮加工。
在齿轮加工的工艺过程中,首先需要进行齿轮加工的准备工作,包括选择合适的齿轮加工方法、准备加工刀具和夹具等。
然后进行齿轮的布置和定位,确定齿轮的加工位置和方向。
接下来进行切削或滚削操作,根据加工方法选择合适的设备和刀具进行齿轮的切削或滚削。
最后进行齿轮的检验和调整,检查齿轮的尺寸、形状和表面质量,进行必要的调整和修整。
在实际的齿轮加工过程中,还需要考虑材料的选择、加工参数的确定、刀具磨损的补偿以及表面处理等问题。
通过合理选择加工方法和优化工艺过程,可以提高齿轮的加工效率和质量,满足不同齿轮的加工需求。
在齿轮加工过程中,材料的选择是一个重要的环节。
常见的齿轮材料包括碳素钢、合金钢、不锈钢、铸铁等。
不同材料具有不同的力学性能和耐磨性能,需要根据齿轮的使用环境和要求选择合适的材料。
另外,材料的加工硬度也会影响加工方法的选择,硬度较高的材料一般需要采用滚削或磨削等方法进行加工。
在齿轮加工的过程中,加工参数的选择对于加工效率和质量有着重要的影响。
齿轮类零件加工工艺
圆柱齿轮的结构形式
2.圆柱齿轮的精度要求
齿轮本身的制造精度,对整个机器的工作性能、承载 能力及使用寿命都有很大影响。根据齿轮的使用条件,对 齿轮传动提出以下几方面的要求: ⑴运动精度--要求齿轮能准确地传递运动,传动比恒定,即 要求齿轮在一转中,转角误差不超过一定范围。 ⑵工作平稳性--要求齿轮传递运动平稳,冲击、振动和噪声 要小。这就要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化要小,也 就是要限制短周期内的转角误差。 ⑶接触精度--齿轮在传递动力时,为了不致因载荷分布不均 匀使接触应力过大,引起齿面过早磨损,这就要求齿轮工 作时齿面接触要均匀,并保证有一定的接触面积和符合要 求的接触位置。 ⑷齿侧间隙--要求齿轮传动时,非工作齿面间留有一定间隙, 以储存润滑油,补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化 和加工、装配时的一些误差。
9
齿面高频淬火HRC52
10
插键槽
内孔和端面A
11
12 13 14 15
靠磨大端面A
磨削B面至总长 磨内孔至φ85H5 齿面磨削 检验
内孔
端面A 内孔和端面A 内孔和端面A
直齿圆柱齿轮加工工艺过程
齿轮加工工艺过程分析
⑴ 定位基准的选择 对于齿轮定位基准的选择常因齿轮的结构形状不同,而有所差异。带轴齿轮主要 采用顶尖定位,孔径大时则采用锥堵。顶尖定位的精度高,且能做到基准统一。带孔 齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式: 1)以内孔和端面定位 即以工件内孔和端面联合定位,确定齿轮中心和轴向位置,并采用 面向定位端面的夹紧方式。这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准 重合,定位精度高,适于批量生产。但对夹具的制造精度要求较高。 2)以外圆和端面定位 工件和夹具心轴的配合间隙较大,用千分表校正外圆以决定中心的 位置,并以端面定位;从另一端面施以夹紧。这种方式因每个工件都要校正,故生产 效率低;它对齿坯的内、外圆同轴度要求高,而对夹具精度要求不高,故适于单件、 小批量生产。 ⑵ 齿轮毛坯的加工 齿面加工前的齿轮毛坯加工,在整个齿轮加工工艺过程中占有很重要的地位,因 为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来;无论从提高生产率,还是从保 证齿轮的加工质量,都必须重视齿轮毛坯的加工。 在齿轮的技术要求中,应注意齿顶圆的尺寸精度要求,因为齿厚的检测是以齿顶 圆为测量基准的,齿顶圆精度太低,必然使所测量出的齿厚值无法正确反映齿侧间隙 的大小。所以,在这一加工过程中应注意下列三个问题: 1)当以齿顶圆直径作为测量基准时,应严格控制齿顶圆的尺寸精度; 2)保证定位端面和定位孔或外圆相互的垂直度; 3)提高齿轮内孔的制造精度,减小与夹具心轴的配合间隙。
齿轮加工工艺流程
齿轮加工工艺流程1.锻造制坯热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。
近年来,楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。
这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯,它不仅精度较高、后序加工余量小,而且生产效率高。
2.正火这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备,以有效减少热处理变形。
所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大,使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响金属切削加工和最终热处理,使得热变形大而无规律,零件质量无法控制。
为此,采用等温正火工艺。
实践证明,采用等温正火有效改变了一般正火的弊端,产品质量稳定可靠。
3.车削加工为了满足高精度齿轮加工的定位要求,齿坯的加工全部采用数控车床,使用机械夹紧不重磨车刀,实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成,既保证了内孔与端面的垂直度要求,又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。
从而提高了齿坯精度,确保了后序齿轮的加工质量。
另外,数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量,经济性好。
4.滚、插齿加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机,虽然调整维护方便,但生产效率较低,若完成较大产能需要多机同时生产。
随着涂层技术的发展,滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行,经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命,一般能提高90%以上,有效地减少了换刀次数和刃磨时间,效益显着。
5.剃齿径向剃齿技术以其效率高,设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。
6.热处理汽车齿轮要求渗碳淬火,以保证其良好的力学性能。
对于热后不再进行磨齿加工的产品,稳定可靠的热处理设备是必不可少的。
7.磨削加工主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,以提高尺寸精度和减小形位公差。
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安徽机电职业技术学院《齿轮类零件加工工艺与实施》模块总结系(部)数控工程系专业数控技术ﻩ班级数控3133班组别A组姓名尹奇学号1401133091指导教师徐亮2014 ~ 2015学年第二学期关于齿轮得相关知识我们经过加工与检测,已经有了初步得认识,但对于整个方面得认知还就是有很大得缺陷,下面就就是对于齿轮从各方面得介绍、齿轮得种类较多,不同类型得齿轮其结构与工作性能有较大区别。
齿轮按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮;按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮;圆柱齿轮就是齿轮类零件中最常用得一中,圆柱齿轮得结构因使用要求不同而有所差异。
从工艺角度出发可将其分成齿圈与轮体两部分。
按照齿圈上轮齿得分布形式,可以分为直齿、斜齿、人字齿等;按照轮体得结构形式,齿轮可分为盘类齿轮、套类齿轮、轴类齿轮, 齿条等。
一、概念:齿轮就是能相互啮合得有齿得机械零件,它在机械传动及整个机械领域中得应用及其广泛。
现代齿轮技术已达到:模数0、004-100毫米;齿数直径由1毫米-150米;传递功率可到上十万千瓦;转速可达几十万转/分;最高得圆周速度达300米/秒.1.齿轮零件得结构特点:齿轮得结构由于使用要求不同而具有各种不同得形状,但从工艺角度可将齿轮瞧成就是就是由出拳与轮体两部分组成。
按照齿圈上轮齿得分布形式,可分为直齿、斜齿、人字齿等;按照轮体得结构特点,齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮与齿条等。
二、齿轮机构得类型ﻩ1.以传动比分类定传动比-圆柱齿轮机构(圆柱、圆锥)变传动比—非圆齿轮机构(椭圆齿轮)2.以轮轴相对位置分类平面齿轮机构、直齿圆柱齿轮传动、外啮合齿轮传动、内啮合齿轮传动、齿轮齿条传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、空间齿轮机构、圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动(1)、齿轮得加工工艺路线毛坯得热处理-齿坯得加工-齿形得加工—齿端加工—齿面得热处理—齿形精加工—时效处理(2)、加工齿形可分为仿形法与展成法仿形法:所采用成形刀具切削刃得形状,在其轴向剖面内与被切齿轮齿槽得形状相同。
通常得有盘状铣刀与指状铣刀。
仿形法得优点就是加工方法简单,不需要专门得齿轮加工设备。
缺点就是由于铣制相同模数不同齿数得齿轮就是用一组有限数目得齿轮铣刀来完成得,所选铣刀不可能与要求齿形准确吻合,加工出得齿形不够准确,齿轮得分度有误差,制造精度较低;由于切削就是断续得,生产效率低.因此,仿形法常用于单件、修配或少量生产及齿槽精度要求不高得齿轮加工。
展成法:就是目前齿轮加工中最常用得一种方法。
它就是运用一对相互啮合齿轮得共轭齿廓互为包络得原理来加工齿廓得。
用展成法加工齿轮时,常用得刀具有齿条型刀具与齿轮刀具两大类;生产效率高。
Ⅱ、数控快走丝电火花线切割机床得操作齿轮在机械产品中得作用:齿轮本身得制造精度,对整个机器得工作性能、承载能力及使用寿命都有很大得影响。
根据其使用条件,齿轮传动应满足以下几个方面得要求。
(一)传递运动准确性要求齿轮较准确地传递运动,传动比恒定。
即要求齿轮在一转中得转角误差不超过一定范围。
(二)传递运动平稳性传递运动平稳,以减小冲击、振动与噪声。
即要求限制齿轮转动时瞬时速比得变化。
(三)载荷分布均匀性要求齿轮工作时,齿面接触要均匀,以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大,引起齿面过早磨损.接触精度除了包括齿面接触均匀性以外,还包括接触面积与接触位置。
(四)传动侧隙得合理性要求齿轮工作时,非工作齿面间留有一定得间隙,以贮存润滑油,补偿因温度、弹性变形所引起得尺寸变化与加工、装配时得一些误差。
电火花线切割自动编程及机床得操作、工装得使用:ﻫ本文以苏州长风DK7725E型线切割机床为例,介绍线切割机床得操作。
图1为DK7725E型线切割机床得操作面板. ﻫ(一)开机与关机程序ﻫ1.开机程序(1)合上机床主机上电源总开关;ﻫ(2)松开机床电气面板上急停按钮SB1;(3)合上控制柜上电源开关,进入线切割机床控制系统;ﻫ(4)按要求装上电极丝;(5)逆时针旋转SA1;ﻫ(6)按SB2,启动运丝电机;ﻫ(7)按S B4,启动冷却泵;(8)顺时针旋转SA3,接通脉冲电源。
(一)数控慢走丝线切割机床得操作要领ﻫﻫ慢走丝线切割机主要用于加工高精度零件.慢走丝电火花线切割机床得品种较多,各种机床得操作大同小异,一些基本操作内容及其要求与快走丝电火花线切割机床有相似之处。
但慢走丝线切割机所加工得工件表面粗糙度、圆度误差、直线误差与尺寸误差都较快走丝线切割机好很多,其操作要求更加注重加工精度与表面质量。
1.工艺准备ﻫ(1)工件材料得技术性能分析不同得工件材料,其熔点、气化点、导热系数等性能指标都不一样,即使按同样方式加工,所获得得工件质量也不相同。
因此必须根据实际需要得表面质量对工件材料作相应得选择。
例如要达到高精度,就必须选择硬质合金类材料,而不应该选不锈钢或未淬火得高碳钢等,否则很难实现所需要求。
这就是因为硬质合金类材料得内部残余应力对加工得影响较小,加工精度与表面质量较好.ﻫ(2)工作液得选配火花放电必须在具有一定绝缘性能得液体介质中进行,工作液得绝缘性能可使击穿后得放电通道压缩,从而局限在较小得通道半径内火花放电,形成瞬时与局部高温来熔化并气化金属,放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。
绝缘性能太低,将产生电解而形不成击穿火花放电;绝缘性能太高,则放电间隙小,排屑难,切割速度降低. ﻫ自来水具有流动性好、不易燃、冷却速度较快等优势。
但直接用自来水作工作液时,由于水中离子得导电作用,其电阻率较低,约为5kΩ·cm,不仅影响放电间隙消电离、延长恢复绝缘得时间,而且还会产生电解作用。
因此,慢走丝电火花线切割加工得工作液一般都用去离子水。
一般电阻率应在10~100kΩ·cm,具体数值视工件材料、厚度及加工精度而定。
如用黄铜丝加工钢时,工作液得电阻率宜低,可提高切割速度,但加工硬质合金时则反之。
ﻫﻫ加工前必须观察电阻率表得显示,特别就是机床刚起动时,往往会发现电阻率不在这个范围内,这时不要急于加工,让机床先运转一段时间达到所要得电阻率时才开始正式加工。
为了保证加工精度,有必要提高加工液得电阻率,当发现水得电阻率不再提高时,应更换离子交换树脂。
再者必须检查与冷却液有关得条件.慢走丝电火花线切割加工中,送至加工区域得工作液通常采用浇注式供液方式,也可采用工件全浸泡式供液方式。
所以要检查加工液得液量及过滤压力表。
当加工液从污浊槽向清洗槽逆向流动时则需要更换过滤器,以保证加工液得绝缘性能、洗涤性能、冷却性能达到要求。
ﻫ在用慢走丝电火花线切割机床进行特殊精加工时,也可采用绝缘性能较高得煤油作工作液。
ﻫ(3)电极丝得选择及校正慢走丝电火花线切割加工电极丝多用铜丝、黄铜丝、黄铜加铝、黄铜加锌、黄铜镀锌等。
对于精密电火花线切割加工,应在不断丝得前提下尽可能提高电极丝得张力,也可采用钼丝或钨丝。
ﻫ目前,国产电极丝得丝径规格有0.10mm、0。
15mm、0.20m m、0.25mm、0.30mm、0。
33mm、0.35mm等,丝径误差一般在土2gm以内。
国外生产得电极丝,丝径最小可达0.03mm,甚至0。
01~0.003mm,用于完成清角与窄缝得精密微细电火花线切割加工等.长期暴露在空气中得电极丝表面与空气接触而易被氧化,不能用于加工高精度得零件。
因此,保管电极丝时应注意不要损坏电极丝得包装膜。
在加工前,必须检查电极丝得质量。
有以下情况之一时,必须重新进行电极丝得垂直度校正:走丝线切割机一般在加工了50~100h后就必须考虑更换导轮或其轴承;改变导电块得切割位置或者更换导电块;有脏污时需用洗涤液清洗.必须注意得就是:当变更导电块得位置或者更换导电块时,必须重新校正丝电极得垂直度,以保证加工工件得精度与表面质量。
(4)穿丝孔得加工在实际生产加工中,为防止工件毛坯内部得残余应力变形及放电产生得热应力变形,不管就是加工凹模类封闭形工件,还就是凸模类工件,都应首先在合适位置加工好一定直径得穿丝孔进行封闭式切割,避免开放式切割。
若工件已在快走丝电火花线切割机床上进行过粗切割,再在慢走丝电火花线切割机床上进一步加工时,不打穿丝孔。
(5)工件得装夹与找正准备利用慢走丝电火花线切割机床加工得工件,在前面得工序中应加工出准确得基准面,以便在慢走丝电火花线切割机床上装夹与找正。
应充分利用机床附件装夹工件.对于某些结构形状复杂、容易变形工件得装夹,必要时可设计与制造专用得夹具. ﻫﻫ工件在机床上装夹好后,可利用机床得接触感知、自动找正圆心等功能或利用千分表找正,确定工件得准确位置,以便设定坐标系得原点,确定编程得起始点。
找正时,应注意多操作几遍,力求位置准确,将误差控制到最小。
ﻫ当工件行将切割完毕时,其与母体材料得连接强度势必下降,此时要注意固定好工件,防止因工作液得冲击使得工件发生偏斜,从而改变切割间隙,轻者影响工件表面质量,重者使工件报废. ﻫ2.实施少量多次切割少量、多次切割方式就是指利用同一直径电极丝对同一表面先后进行两次或两次以上得切割,第一次切割加工前预先留出精加工余量,然后针对留下得精加工余量,改用精加工条件,利用同一轨迹程序把偏置量分阶段地缩小,再进行切割加工。
一般可分为1~5次切割,除第1次加工外,加工量一般就是由几十微米逐渐递减到几个微米,特别就是加工次数较多得最后一次,加工量应较小,即几个微米。
少量、多次切割可使工件具有单次切割不可比拟得表面质量,并且加工次数越多工件得表面质量越好.具体数值一般由机床得加工参数决定。
ﻫﻫ采用少量、多次切割方式,可减少线切割加工时工件材料得变形,有效提高工件加工精度及改善表面质量,在粗加工或半精加工时可留一定余量,以补偿材料因应力平衡状态被破坏所产生得变形与最后一次精加工时所需得加工余量,最后精加工即可获得较为满意得加工效果。
它就是控制与改善加工表面质量得简便易行得方法与措施,但生产率有所降低.ﻫ3。
合理安排切割路线ﻫﻫ该措施得指导思想就是尽量避免破坏工件材料原有得内部应力平衡,防止工件材料在切割过程中因在夹具等作用下,由于切割路线安排不合理而产生显著变形,致使切割表面质量与精度下降。
一般情况下,合理得切割路线应将工件与夹持部位分离得切割段安排在总得切割程序末端,将暂停点设在靠近毛坯夹持端得部4。
正确选择切割参数ﻫﻫ慢走丝电火花线切割加工时应合理位。
ﻫﻫ控制与调配丝参数、水参数与电参数。
电极丝张力大时,其振动得振幅减小,放电效率相对提高,可提高切割速度。
丝速高可减少断丝与短路机会,提高切割速度,但过高会使电极丝得振动增加,又会影响切割速度。
为了保证工件具有更高得加工精度与表面质量,可以适当调高机床厂家提供得丝速与丝张力参数。