齿轮零件线切割加工工艺分析

拟加工齿轮为外齿轮，参数为：模数m=3.25mm，齿数z=42，齿形角α=20°，齿厚为45mm，齿轮精度要求为7级精度，齿轮材料为40Cr，齿轮零件图如图4-27所示。

图4-27 齿轮零件图

1）结构特点：从图4-27可以看出，齿轮为腹板式结构，外圆为φ143mm，内孔为φ30mm，采用单键，键槽宽度为10mm，这里齿形、内孔及键槽采用数控高速电火花线切割进行加工。(www.xing528.com)

2）工件坯料形式选择：根据工件的使用要求，确定坯料的供应形式为锻造件。锻造的齿轮毛坯使材料纤维不被切断，金属流线的走向合理，可以有效地提高齿坯的强度等力学性能。锻造后应进行退火处理，以消除锻造应力，改善加工性能。

3）坯料制造工艺方案：一般地，将电火花线切割加工作为最后一道工序，所以在线切割加工之前齿轮两个断面及腹板等部分应事先加工好，这里拟定采用以下工艺方案。下料→锻造→退火→铣削外形→粗磨各表面→画加工腹板找正线、线切割齿形穿丝孔线、钻好外穿丝孔→车削加工腹板（内孔加工到φ20mm）→热处理（调质）→精磨（精磨上、下基准面）→坯料成品。注意，在精磨的时候一定要保证上下平面的平行度，为线切割加工找正时提供基准。

4）线切割加工工艺方案：该齿轮零件的线切割加工包括内孔、键槽以及齿形的加工，重要的是要保证内孔与齿形（齿圈）的同心要求，以及它们与端面的垂直度要求。为了保证内孔与齿形的同心要求，应采用跳步加工方式。在加工之前，必须对电极丝进行校正。齿形加工过程中，应避免应力变形引起夹丝、断丝，从而影响加工的正常进行。在加工过程中，可在已加工的切缝部位塞入合适的薄片阻止变形的发生，还可以避免加工完成的时候，工件坠落引起断丝和损伤工件、机床。另外，在编制加工程序的时候，要注意内孔与齿形加工程序的偏移补偿方向，保证加工精度的要求。