一、概况
受信仪是某产品随动系统的关键部件，其传动精度决定着发射架方位角的精度，齿轮是受信仪的重要零件，其加工精度直接影响着受信仪的传动精度，而高精度、大尺寸薄片齿轮在加工过程容易产生装夹变形和应力变形，是机械加工的难题，我们通过探索实践，采用新的工艺方法，解决了这一加工难题，有效提高了产品质量。
二、零件工艺性分析
结构特点
受信仪传动机构中有一种薄片齿轮，结构尺寸大，端面跳动和平行度要求高，加工过程变形大，加工难度高。其中的典型结构如图一所示，具有以下结构特点 ：
1)径厚比大：其直径尺寸为 141mm, 厚度只有3mm, 直径与厚度的比值 D/t=47, 远远大于常规片齿轮的直径与厚度比值(≤ 26)。
2)刚性差：一端端面上有深 0.7mm 的环型凹槽，结构不对称、刚性差。
3)有硬度要求：工件材料为优质合金结构钢 40Cr，洛氏硬度值 HRC28-32。
工艺及加工难点
1)形位公差、表面精度要求高：厚度两面的平行度、表面光洁度均要求很高，其中平行度要求不大于 0.03mm、表面粗糙度 Ra 不大于 1.6um, 厚度尺寸公差 0.06mm。
2) 一端端面上有环型凹槽，加工过程受力不均匀，产生变形易。
3)由于直径与厚度尺寸差值大，工件刚性差，加工过程中易产生变形，对装夹方法、加工方法、切削用量的控制等要求很高，加工难度大。首批采用常规磨削齿坯两端面的加工方法试制的六件齿坯的平行度经三坐标检测均超差，无法满足设计要求，成为受信仪生产的瓶颈件和加工难题。
三、采取的创新工艺措施和加工方法
设计专用工装，解决装夹变形问题
由于工件的直径与厚度比大、刚性差，车削齿坯时，直接用车床三爪装夹会使工件产生变形，影响加工精度。我们设计了图 2、图 3 所示的带台阶软爪，使工件在装夹时，一边的端面可以靠实靠平在软爪安装面上，增加工件的刚性，同时将工件外径安装在软爪的台阶面处，不直接与车床三爪接触，从而减少夹紧力对工件变形的影响，有效解决了装夹造成的工件变形问题。
创新加工工艺方法
1)以车代磨，改变受力状态
在对厚度两面加工时，打破常规磨削的加工方法，采用了车削的方式，以改变装夹和切削受力状态，而且，车削时采用了粗车、半精车、精车分工序逐步去量的方法，并在粗、精车工序中间采取了不同的时效温度和时效方法，以消除加工应力和残余应力。
2)以镗代车，减少变形
在孔精加工时，没有采用常规的车削方式，而是根据工件刚性差，易变形的特点采取了镗削的方法，将装夹方式由圆周夹紧改变为端面垂直压紧，使工件由径向受力变为端面垂直受力，而且一次可以加工多个零件，提高了生产效率。
3)合理分配余量，改进切削参数
精确设计了工艺流程，合理地分配了粗、精车的加工余量，其中粗车时，端面单边留量 1.5mm，半精车时单边留量 0.3，精车时单边留量 0.1 mm，同时对切削参数进行了优化，精车时转速控制在 160r/min 以内，确保精加工过程不产生切削热变形。
4)设计大定位面芯轴，防止制齿变形
设计制作专用芯轴，增加制齿时齿坯的安装定位面积，防止制齿过程中因直径与厚度比大，定位面小而产生的弯曲变形，齿轮与芯轴的安装定位如图五所示。
四、结语
通过创新加工工艺方法，设计制作专用工艺装置，优化切削参数，解决了大尺寸薄片齿轮加工过程的变形问题，有效保证了加工质量，采用该新工艺方法生产加工的零件，一次交验合格率达到了 98%，目前该技术成果已推广应用于多种同类结构齿轮及类似结构的薄片圆盘类零件的加工，取得了良好的经济效益和社会效益。
参考文献略.