制造技术/工艺装备
现代制造工程（ModemManufacturing Engineering）
一种薄壁扇形齿轮磨齿夹具设计
陈曼龙，陈纯"，梁永锋”
（1陕西理工大学，汉中7230032国营长空精密机械制造公司，汉中723100）
2016年第11期
摘要：扇形齿轮加工一直是齿轮加工中的难点，尤其是有较高精度要求的扇形薄壁齿轮加工。通过对一种形状复杂的薄壁扇形齿轮结构和工艺分析，选择了薄壁扇形齿轮磨削定位方式和装夹方式，设计了易装夹的磨齿夹具，经实际使用
表明，所设计的磨齿夹具能满足薄壁扇形齿轮加工精度要求。关键词：房形齿轮：齿轮；磨齿夹具：夹具设计
中图分类号：TH12；TG75文献标志码：A文章编号：1671—3133(2016)11—0097—04 DOI:10.16731/j. cnki.1671 3133.2016.11.019
Design of a thin-walled sector gear grinding fixture
Chen Manlong',Chen Chun',Liang Yongfeng
(1Shaanxi Sci-TechUniversity，Hanzhong723003,Shaanxi,China;
2 Changkong Precision Machinery Company,Hanzhong 723100,Shaanxi,China)
Abstract: Thin-walled gear machining is always a difficult problem in gear processing, especially with higher accuracy require-ment of sector gear. Through analyzing a complex shape thin-wall sector gear structure and manufacture process,the grinding posi-tioning method and clamping method of the thin-wall sector gear is determined, grinding fixture for the thin-wall sector gear is de signed,precision evaluation of the fixture is calculated.
Key words;sector gear;gear ; grinding fixture; fixture design
0引言
一般有较高精度要求的扇形齿轮加工是先在整圆状态下完成磨齿工序，再对齿坏按所需形状进行切割的工艺来制造（12]。这种加工工艺仅适应于齿坏切开后变形较小，或者是变形程度不影响设计要求的情况。由于齿根和齿面表面残余应力对齿轮机械性能有很大的影响3，当扇形齿轮形状较复杂且为薄壁类时，若在整圆下磨齿达到设计图样要求，然后切开成形为扇形齿轮，必然造成齿坏较大变形。当扇形齿轮精度要求高或壁厚不均匀时，切割过程中发生的变形量或变形规律更是无法掌控。
要保证扇形齿轮的制造精度，就必须考虑先对齿坏进行精确切割，使得各基准及各重要表面几何关系得以保证后，再进行磨齿，就可避免切割变形对扇形齿轮尺寸精度影响。此外，为防止磨削力作用所发生的较大变形，薄壁扇形齿轮磨削需要合理设计夹具，以满足精度的要求。
，陕西省教育厅计划项目（12JK0674）万方数据
本文通过对一种薄壁扇形齿轮工艺分析及夹具设计，为薄壁扇形齿轮磨削加工夹具设计提供了个具体案例。
薄壁扇形齿轮结构及磨齿工艺分析 1.1薄壁扇形齿轮结构特点
图1所示为扇形齿轮结构示意图，其中图1a所示为扇形齿轮零件图，图1b所示为其轴测图。扇形齿轮的平均壁厚约为1.5mm，直径达Φ171mm，属于典型薄壁零件。该薄壁扇形齿轮零件加工纲领属小批次生产规模，其材料为15-5PH，齿面硬度为40~47HRC，齿部精度为6级，齿面粗糙度为Ra0.8μm。薄壁扇形齿轮主要几何尺寸及精度要求如表1所示。
由图1和表1所示可以看出，该薄壁扇形齿轮精度要求高、形状复杂、壁薄、齿面为硬齿面，适合磨齿加工工艺。
1.2磨齿工艺分析
1)因扇形齿轮精度要求高、形状复杂、薄壁且壁
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