齒輪加工制造過(guò)程

1、齒輪加工制造過(guò)程（總6頁(yè)）本頁(yè)僅作為文檔封面，使用時(shí)可以刪除This document is for reference only-rar21 year.March齒輪加工制造過(guò)程引言齒輪是機(jī)械傳動(dòng)裝置中的重要組成部分，主要傳遞力矩,承受彎曲和沖擊等載 荷。為了確保傳動(dòng)系統(tǒng)的壽命和運(yùn)轉(zhuǎn)穩(wěn)定性，齒輪需具有以下兒個(gè)要求：1 具 有較硬的表面層，能夠抵抗運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中的磨損；2對(duì)于承受交變載荷和沖擊載 荷的齒輪，基體需有足夠的抗彎曲強(qiáng)度和韌性，以免發(fā)生變形或斷裂；3需要 有良好的工藝性，既要易于切削加工乂具有良好的熱處理性能。齒輪制造技術(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)質(zhì)齒輪的關(guān)鍵。齒輪加工的工藝，因齒輪結(jié)構(gòu)形 狀、精度等級(jí)

2、、生產(chǎn)條件可采用不同的方案，概括起來(lái)有齒坯加工.齒形加 工、熱處理和熱處理后精加工四個(gè)階段。齒坯加工必須保證加工基準(zhǔn)面精度。 熱處理直接決定輪齒的內(nèi)在質(zhì)量，齒形加工和熱處理后的精加工是制造的關(guān) 鍵，也反映著齒輪制造的水平。一、齒輪加工方法口前齒輪的加工工藝過(guò)程包括以下過(guò)程：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處 理工藝及齒面的精加工。齒輪的毛坯件主要是鍛件、棒料或鑄件，其中鍛件使 用最多。對(duì)毛坯件首先進(jìn)行正火處理，改善其切削加工型，便于切削；然后進(jìn) 行粗加工，按照齒輪設(shè)計(jì)要求，先將毛坯加工成大致形狀，保留較多余量；再 進(jìn)行半精加工，車(chē)、滾、插齒，使齒輪基本成型；之后對(duì)齒輪進(jìn)行熱處理，改 善齒輪的力學(xué)性能

3、，按照使用要求和所用材料的不同，有調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒 面高頻感應(yīng)加熱淬火等；最后對(duì)齒輪進(jìn)行精加工，精修基準(zhǔn)、精加工齒形。（一）.齒輪毛坯加工齒輪的毛坯加工在整個(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。齒面加工和檢 測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在齒輪毛坯加工階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)比例 較大，對(duì)生產(chǎn)效率和齒輪加工質(zhì)量都具有很大影響，余量過(guò)多將導(dǎo)致后續(xù)半精 加工和精加工所需加工的量增多，耗時(shí)增加，降低生產(chǎn)效率；若余量過(guò)少，則 后續(xù)加工需特別謹(jǐn)慎，否則將超岀齒輪設(shè)計(jì)精度尺寸使得產(chǎn)品不合格。因此需 要對(duì)齒輪毛坯加工階段予以特別重視。（二）.齒面加工針對(duì)齒面加工的方法很多，主要有滾齒、插齒、剃齒、磨齒、銃齒、刨

4、齒、梳齒、擠齒、研齒和瑜齒等，其中使用最多的是前四種方法：滾齒、插 齒、剃齒和磨齒。滾齒滾切齒輪屬于展成法，可將看作無(wú)嚙合間隙的齒輪與齒條傳動(dòng)。當(dāng)滾齒旋 轉(zhuǎn)一周時(shí)，相當(dāng)于齒條在法向移動(dòng)一個(gè)刀齒，滾刀的連續(xù)傳動(dòng)，猶如一根無(wú)限 長(zhǎng)的齒條在連續(xù)移動(dòng)。半滾刀與滾齒坯間嚴(yán)格按照齒輪于齒條的傳動(dòng)比強(qiáng)制嚙 合傳動(dòng)時(shí)，滾刀刀齒在一系列位置上的包絡(luò)線就形成了工件的漸開(kāi)線齒形。隨 著滾刀的垂直進(jìn)給，即可滾切岀所需的齒廓。滾齒是LI前應(yīng)用最廣的切齒方 法，可加工漸開(kāi)線齒輪、圓弧齒輪、擺線齒輪、鏈輪、棘輪.蝸輪和包絡(luò)蝸 桿，精度一般可達(dá)到DIN4-7級(jí)。前滾齒的先進(jìn)技術(shù)有：多頭滾刀滾齒:（b） 硬齒面滾齒技術(shù)；（c）

5、大型齒輪滾齒技術(shù):（d）ffl速滾齒技術(shù)。圖滾齒2. 插齒插齒特別適合于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。采用特殊刀具和附件后，還可加 工無(wú)聲鏈輪、棘輪、內(nèi)外花鍵、齒形皮帶輪、扇形齒輪、非完整齒齒輪.特殊 齒形結(jié)合子.齒條、端面齒輪和錐度齒輪等。目前先進(jìn)插齒技術(shù)有：（a）多刀頭 插齒技術(shù):（b）微機(jī)數(shù)控插齒機(jī)；（c）硬齒面齒輪插削技術(shù)。圖2插齒3、剃齒剃齒加工是根據(jù)一對(duì)螺旋角不等的螺旋齒輪嚙合的原理，剃齒刀與輕切齒 輪的軸線空間交義一個(gè)角度，它們的嚙合為無(wú)側(cè)隙雙面嚙合的自山展成運(yùn)動(dòng)。 剃齒是一種高效齒輪精加工方法，和磨齒相比，剃齒具有效率高成本低齒 面無(wú)燒傷和裂紋等優(yōu)點(diǎn)。所以在成批生產(chǎn)的汽車(chē)拖拉機(jī)和機(jī)床等

6、齒輪加工 中，得到廣泛應(yīng)用。對(duì)角剃齒法和徑向剃齒法還可用于帶臺(tái)肩齒輪的精加匸。圖3剃齒4、磨齒磨齒是獲得高精度齒輪最有效和可靠的方法。發(fā)達(dá)國(guó)家都用硬齒面齒輪， 磨齒成為高精度齒輪的主要加丄方法。U前碟形砂輪和大平面砂輪磨齒精度可 達(dá)DIN2級(jí)，但效率很低。蝸桿砂輪磨齒精度達(dá)DIN3-4級(jí)，效率高，適用于中、 小模數(shù)齒輪磨齒，但砂輪修正較為復(fù)雜。磨齒的主要問(wèn)題是效率低、成本高， 尤其是大尺寸的齒輪。所以提高磨齒效率，降低費(fèi)用是當(dāng)前的主要研究方向。 近年來(lái)磨齒方面的新技術(shù)有:(a)雙面磨削法；(b)立方氮化硼砂輪高效磨齒；(c) 連續(xù)成型磨齒技術(shù)和超高速磨削技術(shù)。圖4成形砂輪磨齒5、銃齒銃齒屬成形

7、法加工齒輪，刀具的截形與被加工齒輪的齒槽形狀相同，刀具 沿齒輪的齒槽方向進(jìn)給，一個(gè)齒槽銃完，被加工齒輪分度后，再銃第二個(gè)齒 槽，齒輪的齒節(jié)距山分度控制。山于齒輪的齒槽形狀與齒輪的齒數(shù)、修正量、 其至齒厚公差有關(guān)，成形法銃齒難于實(shí)現(xiàn)刀具齒形與被加工齒輪齒槽都相同， 實(shí)際上銃齒大都是近似齒形。大模數(shù)的齒輪，銃齒生產(chǎn)效率較高，銃齒廣泛用 于粗切齒。6、刨齒刨齒一般是用刨齒刀加工直齒圓柱齒輪、錐齒輪或齒條等的齒面。創(chuàng)刀有 兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一是創(chuàng)刀的直線切削往復(fù)運(yùn)動(dòng)；二是刨刀隨搖臺(tái)的平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)， 刀具與被加工錐齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，相當(dāng)于一個(gè)平頂或平面齒輪的齒與被加工錐 齒輪的嚙合。刀具展成切齒循環(huán)一次，加工出一

8、個(gè)齒，被加工錐齒輪分度后， 加工第二個(gè)齒。7、梳齒梳齒是用齒條刀插削圓柱齒輪。特點(diǎn)是加工精度高，可達(dá)DIN5級(jí)。山于刀 具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造刃磨方便，精度高、刃磨次數(shù)多，便于采用碩質(zhì)合金刀片和 立方氮化硼刀片加工淬硬齒輪。表2齒輪齒形的常用切削方法加工方法刀具機(jī)床加工精度及適應(yīng)范圍仿形法成形銃盤(pán)形銃刀銃床加工精度和生產(chǎn)效率都較低指形銃刀滾齒機(jī)或銃床同上，是大型無(wú)槽認(rèn)字齒輪的只要加工方法拉齒齒輪拉刀拉床加工精度和生產(chǎn)率較髙，拉刀專(zhuān)用.適用于 大批生產(chǎn)，尤其是內(nèi)齒輪加工展成法滾齒齒輪滾刀滾齒機(jī)加工精度6T0級(jí)，常用于加工直齒輪、斜齒 輪及蝸輪插齒和刨齒插齒刀刨齒刀插齒機(jī)刨齒機(jī)加工精度廠9級(jí)，適用于加工

9、內(nèi)外嚙合的圓 柱齒輪，雙聯(lián)齒輪、三聯(lián)齒輪，齒條和錐齒 輪等剃齒剃齒刀剃齒機(jī)加工精度曠7級(jí)，常用于滾齒、插齒后，淬火 前的精加工術(shù)齒術(shù)磨輪布齒機(jī)剃齒機(jī)加工精度曠7級(jí)，常用于剃齒后或髙頻淬火后的齒形精加工磨齒砂輪磨齒機(jī)加工精度36級(jí)，常用于齒輪淬火后的精 加工（三）.熱處理工藝齒輪的熱處理是齒輪加工制造過(guò)程中必須也是重要的步驟，熱處理工藝的 好壞將直接影響到齒輪的強(qiáng)度、精度、噪聲和壽命。表2為齒輪的常用熱處理及 化學(xué)熱處理工藝。表2齒輪的常用熱處理及化學(xué)熱處理工藝名稱(chēng)退火將溫卻淬 火1/表面淬火零也荷滲碳淬火調(diào)質(zhì)I：火中取出并空冷理：（3）改善低碳鋼的切削性能：（4）含碳鋼小于的鋼件，常用正火代替

10、退火氮 化向鋼件表而滲入氮原子的 過(guò)程提髙輪齒表而的硬度、哎模型、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性E向鋼件表而同時(shí)滲入碳和 氮原子的過(guò)程提高齒輪表而的硬度、耐磨性、疲勞強(qiáng)度和耐蝕性（四）.精加工L1前工業(yè)應(yīng)用的齒輪精加工方式主要是剃齒、磨齒、擠齒、研齒和瑜齒。 剃齒是在剃齒機(jī)上用剃齒刀剃齒，是齒輪精加工的一種方法，剃齒刀相當(dāng) 于齒面上開(kāi)了很多刃的斜齒輪。它帶動(dòng)被加工齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，如同交錯(cuò)軸齒輪 嚙合，靠齒面上的相對(duì)滑動(dòng)，剃齒刀切去齒面上很薄的一層金屬，完成齒輪的 精加工，剃齒機(jī)溜板的調(diào)整保證齒輪的齒向加工正確。剃齒精度受剃前齒加工 的精度限制。剃齒生產(chǎn)效率較高，適用于滾齒、插齒后的軟齒面精加工。磨齒則是用砂輪對(duì)齒面進(jìn)行磨削，磨齒可以磨削齒面淬硬的齒輪，消除熱 處理變形，提高齒輪精度。磨齒根據(jù)使用的砂輪不同，乂分為：(1)錐形砂輪 磨齒；(2)蝶形砂輪磨齒；(3)大平面砂輪磨齒；(4)蝸桿砂輪磨齒；(5)漸