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减速机壳体加工对工艺的要求有哪些?

发布时间:2025-02-28
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减速机壳体是减速机的核心部件,其加工工艺直接影响设备的密封性、强度和使用寿命。以下是壳体加工的关键工艺要求及技术要点:
一、材料选择与毛坯制造
材料要求
常用材料:灰铸铁(HT200、HT250)、球墨铸铁(QT450-10)或铝合金(如 ZL104)。
性能要求:
高强度(抗压强度≥200MPa),以承受齿轮啮合时的冲击载荷。
良好的减震性和耐磨性,减少振动传递。
铸造性能优异,便于复杂结构成型。
毛坯制造
铸造工艺:采用砂型铸造或金属型铸造,需控制气孔、缩孔缺陷(如采用树脂砂造型提高精度)。
锻造工艺:对高强度需求场景,可选用模锻毛坯(如减速机壳体需承受重载时)。
毛坯处理:粗加工前进行时效处理(如自然时效 3-6 个月或人工时效 200℃×24h),消除内应力。
二、加工工艺步骤与技术要求
粗加工阶段
平面铣削:
粗铣底面、顶面及结合面,留余量 2-3mm。
平面度要求≤0.1mm,为后续定位基准。
孔加工:
粗镗轴承孔(留余量 1-1.5mm),孔径公差控制在 H12。
钻螺纹底孔及油孔,孔位偏差≤±0.2mm。
半精加工阶段
精铣结合面:
平面度≤0.05mm,表面粗糙度 Ra≤1.6μm。
采用数控铣床或龙门铣保证加工一致性。
半精镗轴承孔:
孔径公差 H9,圆度≤0.02mm,圆柱度≤0.03mm。
孔中心距偏差≤±0.05mm(多轴孔系需严格控制)。
精加工阶段
精镗轴承孔:
孔径公差 H7(如 φ80H7),圆度≤0.008mm,圆柱度≤0.015mm。
表面粗糙度 Ra≤0.8μm,采用金刚镗或珩磨工艺。
磨削加工:
对高精度壳体,磨削结合面至平面度≤0.02mm,Ra≤0.4μm。
孔系同轴度≤0.01mm(多轴孔系需保证传动平稳性)。
细节处理
螺纹孔加工:
攻丝前孔口倒角,避免螺纹损伤。
螺纹精度 6H 级,孔位偏差≤±0.1mm。
油孔与沟槽:
深油孔需采用枪钻加工,保证清洁无毛刺。
密封槽尺寸精度 ±0.05mm,表面 Ra≤3.2μm。
三、关键精度指标
项目 精度要求 影响说明
轴承孔尺寸公差 H7(如 φ50H7) 影响轴承配合精度,导致发热或振动
孔圆度 ≤0.008mm 影响轴承寿命及旋转精度
孔圆柱度 ≤0.015mm 导致齿轮啮合不良
结合面平面度 ≤0.02mm(100mm×100mm 范围) 影响密封性能,导致漏油
孔中心距公差 ±0.05mm 影响齿轮啮合间隙与侧隙
孔系同轴度 ≤0.01mm(长孔) 影响轴系安装精度
四、热处理与表面处理
去应力退火
粗加工后进行 550℃×4h 退火,消除切削应力,防止变形。
表面处理
防锈处理:喷涂环氧树脂或磷化处理(膜厚 10-20μm)。
耐磨处理:局部高频淬火(如轴承孔表面硬度 HRC45-50)。
五、加工设备与工装
设备选择
粗加工:卧式加工中心或龙门铣床(如 DMG MORI NHX5000)。
精加工:数控镗床(如 TOS HI-TEC 630)或坐标磨床。
检测设备:三坐标测量机(CMM)、激光对中仪。
工装设计
专用夹具:采用一面两销定位,确保孔系加工精度。
刀具优化:使用硬质合金刀具(如可转位刀片 CNMG120408),提高切削效率。
六、质量控制与检测
过程检测
粗加工后检测毛坯余量,避免过切或欠切。
精加工后用内径千分尺检测孔径,圆度仪检测圆度。
最终检测
三坐标测量机(CMM)检测孔中心距、平行度等关键尺寸。
着色探伤检测表面裂纹,气压试验检测密封性(0.5MPa 压力保压 30 分钟无泄漏)。
七、典型案例
某减速机壳体加工:
材料:HT250,轴承孔 φ120H7。
工艺:粗铣→半精镗→精镗(采用金刚石镗刀,进给量 0.05mm/r,转速 1200r/min)。
结果:圆度 0.006mm,平面度 0.015mm,满足 ISO 1328-1 标准。
注意事项
加工顺序优化:遵循 “基准先行、先面后孔、粗精分开” 原则。
变形控制:薄壁壳体需采用低切削力加工参数(如减小进给量)。
清洁度要求:加工后彻底清理铁屑,避免污染减速机内部油路。
通过以上工艺控制,可确保减速机壳体的精度和可靠性,满足高速重载工况下的长期稳定运行。
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