齿轮加工工艺过程和分析文档格式.docx

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　　2。

齿轮基准表面得精度

齿轮基准表面得尺寸误差与形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副得精度。

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级得齿轮，带孔齿轮基准孔得尺寸公差与形状公差为IＴ６－IT7，用作测量基准得齿顶圆直径公差为IＴ8;

基准面得径向与端面圆跳动公差，在１1—２2μｍ之间（分度圆直径不大于40０mm得中小齿轮）。

ﻫ　3．表面粗糙度

　齿轮齿面及齿坯基准面得表面粗糙度,对齿轮得寿命、传动中得噪声有一定得影响。

6～８级精度得齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为0。

8—３。

2μm,基准孔为0。

8—1。

6μm，基准轴颈为0。

4—１.6μm，基准端面为1。

６~3.2μm，齿顶圆柱面为3.2μm。

ﻫ　　三、直齿圆柱齿轮机械加工得主要工艺问题ﻫ1。

定位基准ﻫ　　齿轮加工定位基准得选择应符合基准重合得原则，尽可能与装配基准、测量基准一致,同时在齿轮加工得整个过程中（如滚、剃、珩齿等）应选用同一定位基准,以保持基准统一。

ﻫ带孔齿轮或装配式齿轮得齿圈,常使用专用心轴，以齿坯内孔与端面作定位基准。

这种方法定位精度高,生产率也高，适用于成批生产。

单件小批生产时,则常用外圆与端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔得径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。

　　　2。

齿坯加工ﻫ　　齿坯加工主要包括带孔齿轮得孔与端面ﻫ　

（1）齿坯孔加工得主要方案如下：

　１）钻孔一扩孔一铰孔一插键槽ﻫ２）钻孔一扩孔一拉键槽一磨孔ﻫ3）车孔或镗孔一拉或插键槽—磨孔

（2）齿坯外圆与端面主要采用车削。

大批、大量生产时,常采用高生产率机床加工齿坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床;

单件、小批生产时,一般采用通用车床,但必须注意内孔与基准端面得精加工应在一次安装内完成，并在基准端面作标记。

ﻫ3。

齿面切削方法得选择ﻫ　齿面切削方法得选择主要取决于齿轮得精度等级、生产批量、生产条件与热处理要求。

7～８级精度不淬硬得齿轮可用滚齿或插齿达到要求；

6～７级精度不淬硬得齿轮可用滚齿一剃齿达到要求；

６—7级精度淬硬得齿轮在生产批量较小时可采用滚齿一（或插齿）一齿面热处理—磨齿得加工方案，生产批量大时可采用滚齿一剃齿一齿面热处理一珩齿得加工方案。

　4．圆柱齿轮得加工工艺过程ﻫ　　

（1）只需调质热处理得齿轮ﻫ　　毛坯制造一毛坯热处理（正火）一齿坯粗加工一调质一齿坯精加工一齿面粗加工一齿面精加工。

（2）齿面须经表面淬火得中碳结构钢、合金结构钢齿轮ﻫ毛坯制造一正火一齿坯粗加工一调质一齿坯半精加工一齿面粗加工（半精加工）一齿面表面淬火一齿坯精加工一齿面精加工。

ﻫ　　（３）齿面须经渗碳或渗氮得齿轮ﻫ　毛坯制造一正火一齿坯粗加工一正火或调质一齿坯半精加工一齿面粗加工一齿面半精加工一渗碳淬火或渗氮一齿坯精加工一齿面精加工。

ﻫ以飞机等高转速高功率得汽轮机内得齿轮制造为例；

　　1、零件分析:

　该齿轮为模数m=３。

5mm，齿数z=63，齿形角α=20＆ordm;

得标准直齿圆柱齿轮.由于就是飞机汽轮机中得齿轮，所以其加工精度要求高；

　由于汽轮机中得齿轮要求齿面要硬，齿心要韧，所以选择锻造毛坯;

采用4０Ｃrﻫ　（１）主要技术要求ﻫ　　　1）精度等级设第Ｉ公差组为6级精度，检测项目齿距累积误差ΔＦp；

第Ⅱ公差组为5级精度,检测项目齿形误差Δｆf与基节偏差Δｆpb，;

第Ⅲ公差组为5级精度，检测项目齿向误差ΔFβ;

用测公法线长度得方法测齿厚偏差Wk；

齿厚上偏差代号M,齿厚下偏差代号P;

（精度等级表示中，齿厚极限偏差用以控制侧隙，本例用代号MＰ表示）。

　2）齿坯基准面精度基准内孔为精度ＩＴ6；

两端面对内孔轴线得端面圆跳动业有要求;

3）表面粗糙度Ｒa值基准孔为0.8μm，两端面为1．6μm，齿面为0。

8μm，齿顶圆柱面为3。

2μm.

　（２）毛坯选择采用锻造毛坯以改善材料得力学性能.小批生产时采用自由锻，大批大量生产时采用模锻。

　　（3）主要表面加工方法得选择该齿轮精度等级较高,各主要表面精加工得方法如下；

ﻫ　基准孔：

磨削ﻫ　端面：

磨削

　齿面：

滚齿一表面淬火—磨齿

　　加工飞机汽轮机圆柱齿轮得一般过程:

ﻫ　工艺流程卡产品型号零部件图号文件编号ﻫ　产品名称齿轮零部件名称共页第页

　序号工序内容设备数量量具工时定额备注

　　　１下料锯床1

　　2粗车端面、内孔及倒角立车１

　　　3毛坯检验无损探伤仪

4粗车止口、外圆倒角及端面车床1ﻫ５热处理（调质）箱式炉

　6精车内孔与端面车床1

　7钻孔立钻

　8磨大端面平面磨床　ﻫ　9扩孔钻床

　10拉键槽拉床ﻫ　11中间检验卡尺与角度尺ﻫ　1２打厂标　钳工台　

13粗滚齿滚齿机ﻫ　1４精滚齿滚齿机

　15齿端加工铣床ﻫ　　　16清洗　清洗机ﻫ　１７中间检验

　　18热处理（表面淬火）　箱式炉ﻫ　　１９精磨内孔内圆磨床

2０清洗　清洗机　

２1中间检验ﻫ　　22配对检验机

２3磨研齿磨齿机　ﻫ　24清洗清洗机ﻫ　　　2５配对检验机　ﻫ　26写配对号　ﻫ　　2７清洗清洗机ﻫ　28最终检验ﻫ　设计校对审核批准

　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。

加工得第一阶段就是齿坯最初进入机械加工得阶段。

由于齿轮得传动精度主要决定于齿形精度与齿距分布均匀性，而这与切齿时采用得定位基准（孔与端面）得精度有着直接得关系，所以,这个阶段主要就是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿得内孔与端面得精度基本达到规定得技术要求.在这个阶段中除了加工出基准外,对于齿形以外得次要表面得加工，也应

尽量在这一阶段得后期加以完成。

第二阶段就是齿形得加工.对于不需要淬火得齿轮,一般来说这个阶段也就就是齿轮得最后加工阶段,经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求得齿轮来.对于需要淬硬得齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形得最后精加工所要求得齿形精度,所以这个阶段得加工就是保证齿轮加工精度得关键阶段。

应予以特别注意。

ﻫ　　齿端加工:

ﻫ　a）倒圆b）倒尖c）倒棱ﻫ　图1齿端加工

　齿轮得齿端加工方式有：

倒圆、倒尖、倒棱与去毛刺四种方式。

经倒圆、倒尖、倒棱后得齿轮（图1）。

沿轴向移动时容易进入啮合。

齿端倒圆应用最多，图2就是表示用指状铣刀倒圆得原理图。

倒圆时,齿轮慢速旋转，指状铣刀在高速度旋转得同时沿齿轮轴向作往复直线运动。

齿轮每转过一齿，铣刀往复运动一次,两者在相对运动中即完成齿端倒圆。

同时由齿轮得旋转实现连续分齿，生产率较高。

齿端加工应安排在齿形淬火之前进行.

　图２　齿端倒圆ﻫ　　加工得第三阶段就是热处理阶段。

在这个阶段中主要对齿面得淬火处理，使齿面达到规定得硬度要求。

　加工得最后阶段就是齿形得精加工阶段。

这个阶段得目得，在于修正齿轮经过淬火后所引起得齿形变形，进一步提高齿形精度与降低表面粗糙度，使之达到最终得精度要求。

在这个阶段中首先应对定位基准面（孔与端面）进行修整,因淬火以后齿轮得内孔与端面均会产生变形,如果在淬火后直接采用这样得孔与端面作为基准进行齿形精加工，就是很难达到齿轮精度得要求得。

以修整过得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,以便达到精加工得目得.

　齿端加工必须安排在齿轮淬火之前，通常多在滚（插）齿之后.ﻫ　齿轮淬火后基准孔产生变形,为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。

圆柱孔齿轮得修正,可采用推孔或磨孔,推孔生产率高，常用于未淬硬齿轮；

磨孔精度高，但生产率低,对于整体淬火后内孔变形大硬度高得齿轮,或内孔较大、厚度较薄得齿轮，则以磨孔为宜ﻫ　　磨孔时一般以齿轮分度圆定心，这样可使磨孔后得齿圈径向跳动较小,对以后磨齿或珩齿有利。

为提高生产率,有得工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好得效果。

9、7典型齿轮加工工艺分析　

9。

７.1圆柱齿轮加工工艺程得内容与要求　

圆柱齿轮得加工工艺程一般应包括以下内容：

齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面得得精加工。

在编制工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量与生产环境得不同,而采取各种不同得工艺方案。

如图　9-1２为一直齿圆柱齿轮得简图，表9-６列出了该齿轮机械加工工艺过程。

从中可以瞧出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段:

１）齿轮毛坯得形成:

锻件、棒料或铸件；

２）粗加工:

切除较多得余量；

３）半精加工:

车、滚、插齿；

4）热处理：

调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等

５）精加工：

精修基准、精加工齿形　

７.2齿轮加工工艺过程分析

1、基准得选择　

对于齿轮加工基准得选择常因齿轮得结构形状不同而有所差异。

带轴齿轮主要采用顶点孔定位；

对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口得斜面定位;

孔径大时则采用锥堵。

顶点定位得精度高，且能作到基准重合与统一。

对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。

（１）以内孔与端面定位　这种定位方式就是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。

这样可使定位基准、设计基准、装配基准与测量基准重合，定位精度高,适合于批量生产。

但对于夹具得制造精度要求较高。

（2）以外圆与端面定位　当工件与加剧心轴得配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心得位置,并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。

这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；

同时对齿坯得内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高,故适用于单件、小批生产。

综上所述,为了减少定位误差,提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求:

１）应选择基准重合、统一得定位方式；

2）内孔定位时，配合间隙应近可能减少；

3）定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。

2、齿轮毛坯得加工

齿面加工前得齿轮毛坯加工,在整个齿轮加工过程中占有很重要得地位。

因为齿面加工与检测所用得基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时得比例较大,无论从提高生产率，还就是从保证齿轮得加工质量,都必须重视齿轮毛坯得加工.

在齿轮图样得技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚得减薄量来测定齿