《齿轮加工工艺》讲义.doc

齿轮零件的加工 一、圆柱齿轮毛胚与热处理 1. 齿轮毛坯 毛坯的选择取决于齿轮的材料、形状、尺寸、使用条件、生产批量等因素，常用的毛坯种类有： ? 1）铸铁件：用于受力小、无冲击、低速的齿轮； 2）棒料：用于尺寸小、结构简单、受力不大的齿轮； 3）锻坯：用于高速重载齿轮； 4）铸钢坯：用于结构复杂、尺寸较大不宜锻造的齿轮。 ? 2. 齿轮热处理 在齿轮加工工艺过程中，热处理工序的位置安排十分重要，它直接影响齿轮的力学性能及切削加工的难易程度。一般在齿轮加工中有两种热处理工序： 1）毛坯的热处理 为了消除锻造和粗加工造成的残余应力、改善齿轮材料内部的金相组织和切削加工性能，在齿轮毛坯加工前后通常安排正火或调质等预热处理。 ? 2）齿面的热处理 为了提高齿面硬度、增加齿轮的承载能力和耐磨性而进行的齿面高频淬火、渗碳淬火、氮碳共渗和渗氮等热处理工序。一般安排在滚齿、插齿、剃齿之后，珩齿、磨齿之前。 二、圆柱齿轮齿面（形）加工方法 1．齿轮齿面加工方法的分类 按齿面形成的原理不同，齿面加工可以分为两类方法： ⑴ 成形法（也叫仿形法） 用与被切齿轮齿槽形状相符的成形刀具切出齿面的方法，如铣齿、拉齿和成型磨齿等； ⑵ 展成法（也叫范成法） 齿轮刀具与工件按齿轮副的啮合关系作展成运动切出齿面的方法，工件的齿面由刀具的切削刃包络而成，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等。 2．圆柱齿轮齿面加工方法选择 齿轮齿面的精度要求大多较高，加工工艺复杂，选择加工方案时应综合考虑齿轮的结构、尺寸、材料、精度等级、热处理要求、生产批量及工厂加工条件等。常用的齿面加工方案见表1。表1 齿面加工方案 ? 齿 面 加 工 方 案 齿轮精度等级 齿面粗糙度Raμm 适 用 范 围 铣齿 9级以下 6.3~3.2 单件修配生产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮 拉齿 7级 1.6~0.4 大批量生产7级内齿轮，外齿轮拉刀制造复杂，故少用 滚齿 8~7级 3.2~1.6 各种批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮 插齿 1.6 各种批量生产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条 滚（或插）齿—淬火—珩齿 0.8~0.4 用于齿面淬火的齿轮? 滚齿—剃齿 7~6级 0.8~0.4 主要用于大批量生产 滚齿—剃齿—淬火—珩齿? 0.4~0.2 滚（插）齿—淬火—磨齿 6~3级 0.4~0.2 用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高 滚（插）齿—磨齿 6~3级 三、圆柱齿轮零件加工工艺过程示例 1．? 工艺过程示例 圆柱齿轮的加工工艺过程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的精加工。 在编制齿轮加工工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量以及生产环境的不同，而采用各种不同的方案。 附图为一斜齿圆柱齿轮的简图，表2列出了该齿轮机械加工工艺过程。从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可划分如下几个阶段： 1）齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件； 2）粗加工：切除较多的余量； 3）半精加工：车，滚、插齿面； 4）热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频淬火等； 5）精加工：精修基准、精加工齿面（磨、剃、珩、研齿和抛光等）。 表2 斜齿圆柱齿轮加工工艺过程 工序号? 工序名称 工序内容 加工设备 定位基准 1 锻造 毛坯锻造 2 热处理 正火 3 车卡位 初车装卡位置 CW6180车床 外圆和端面 4 粗车左端 车左端面，外圆及孔留加工量2-3 CW6180车床 外圆和端面 5 粗车右端 车右端面，外圆留加工量2-3 CW6180车床 外圆和端面 6 精车左端 ①车端面，车平即可；②车成外圆φ461.75-0.3，车成外圆φ190；③车孔φ135H7车至φ133.8+0.1，2.5×450车至3×450；④车成端面槽φ360×φ190；⑤车成各倒角及圆角。 CW6180车床 外圆和端面 7 精车右端 ①车端面，尺寸115-0.087车至115.4+0.1；②车成外圆φ461.75-0.3，接刀应光滑,车成外圆φ190,轴向尺寸10车至10+（0.2~0.3）；③车成端面槽φ360×φ190；④车成各倒角及圆角。 CW6180车床 外圆和端面 8 打印 打印产品标志 9 划线 ①划4-φ30均布孔加工线；②划2-36JS9双键槽加工线 平台 10 钻孔 ①钻成孔4-φ30；②去毛刺 Z35摇臂钻