齒輪加工工藝分析

9.7典型齒輪加工工藝分析

9.7.1圓柱齒輪加工工藝程的內(nèi)容和要求

圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過(guò)程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。

如圖9-12為一直齒圓柱齒輪的簡(jiǎn)圖，表9-6列出了該齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程。從中可以看出，編制齒輪加工工藝過(guò)程大致可以劃分如下幾個(gè)階段：

1)齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；

2)粗加工：切除較多的余量；

3)半精加工：車、滾、插齒；

4)熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等

5)精加工：精修基準(zhǔn)、精加工齒形9.7.2齒輪加工工藝過(guò)程分析

1、基準(zhǔn)的選擇

對(duì)于齒輪加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點(diǎn)孔定位；對(duì)于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時(shí)則采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)常采用以下兩種定位、夾緊方式。

（1）以內(nèi)孔和端面定位這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為軸向定位基準(zhǔn)，并對(duì)著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對(duì)于夾具的制造精度要求較高。

（2）以外圓和端面定位當(dāng)工件和加劇心軸的配合間隙較大時(shí)，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進(jìn)行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個(gè)工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時(shí)對(duì)齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對(duì)夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。

綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時(shí)應(yīng)滿足以下要求：

1)應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式；

2)內(nèi)孔定位時(shí)，配合間隙應(yīng)近可能減少；

3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來(lái)，以保證垂直度要求。

2、齒輪毛坯的加工

齒面加工前的齒輪毛坯加工，在整個(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)的比例較大，無(wú)論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。

在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來(lái)測(cè)定齒側(cè)間隙時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測(cè)是以齒頂圓為測(cè)量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度太低，必然使測(cè)量出的齒厚無(wú)法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過(guò)程中應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題：

1)當(dāng)以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度；

2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；

3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；

3、齒形及齒端加工

齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級(jí)、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。

齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如圖9-13所示。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時(shí)容易進(jìn)入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。圖9-14是用指狀銑刀對(duì)齒端進(jìn)行倒圓的加工示意圖。倒圓時(shí)，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個(gè)齒的齒端。

齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。

4、輪加工過(guò)程中的熱處理要求在齒輪加工工藝過(guò)程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進(jìn)行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理9.7.1圓柱齒輪加工工藝程的內(nèi)容和要求

圓柱齒輪的加工工藝程一般應(yīng)包括以下內(nèi)容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過(guò)程中，常因齒輪結(jié)構(gòu)、精度等級(jí)、生產(chǎn)批量和生產(chǎn)環(huán)境的不同，而采取各種不同的工藝方案。

如圖9-12為一直齒圓柱齒輪的簡(jiǎn)圖，表9-6列出了該齒輪機(jī)械加工工藝過(guò)程。從中可以看出，編制齒輪加工工藝過(guò)程大致可以劃分如下幾個(gè)階段：

1)齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；

2)粗加工：切除較多的余量；

3)半精加工：車、滾、插齒；

4)熱處理：調(diào)質(zhì)、滲碳淬火、齒面高頻感應(yīng)加熱淬火等

5)精加工：精修基準(zhǔn)、精加工齒形9.7.2齒輪加工工藝過(guò)程分析

1、基準(zhǔn)的選擇

對(duì)于齒輪加工基準(zhǔn)的選擇常因齒輪的結(jié)構(gòu)形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采用頂點(diǎn)孔定位；對(duì)于空心軸，則在中心內(nèi)孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時(shí)則采用錐堵。頂點(diǎn)定位的精度高，且能作到基準(zhǔn)重合和統(tǒng)一。對(duì)帶孔齒輪在齒面加工時(shí)常采用以下兩種定位、夾緊方式。

（1）以內(nèi)孔和端面定位這種定位方式是以工件內(nèi)孔定位，確定定位位置，再以端面作為軸向定位基準(zhǔn)，并對(duì)著端面夾緊。這樣可使定位基準(zhǔn)、設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)和測(cè)量基準(zhǔn)重合，定位精度高，適合于批量生產(chǎn)。但對(duì)于夾具的制造精度要求較高。

（2）以外圓和端面定位當(dāng)工件和加劇心軸的配合間隙較大時(shí)，采用千分表校正外圓以確定中心的位置，并以端面進(jìn)行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個(gè)工件都要校正，故生產(chǎn)率低；同時(shí)對(duì)齒坯的內(nèi)、外圓同軸要求高，而對(duì)夾具精度要求不高，故適用于單件、小批生產(chǎn)。

綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時(shí)應(yīng)滿足以下要求：

1)應(yīng)選擇基準(zhǔn)重合、統(tǒng)一的定位方式；

2)內(nèi)孔定位時(shí)，配合間隙應(yīng)近可能減少；

3)定位端面與定位孔或外圓應(yīng)在一次裝夾中加工出來(lái)，以保證垂直度要求。

2、齒輪毛坯的加工

齒面加工前的齒輪毛坯加工，在整個(gè)齒輪加工過(guò)程中占有很重要的地位。因?yàn)辇X面加工和檢測(cè)所用的基準(zhǔn)必須在此階段加工出來(lái)，同時(shí)齒坯加工所占工時(shí)的比例較大，無(wú)論從提高生產(chǎn)率，還是從保證齒輪的加工質(zhì)量，都必須重視齒輪毛坯的加工。

在齒輪圖樣的技術(shù)部要求中，如果規(guī)定以分度圓選齒厚的減薄量來(lái)測(cè)定齒側(cè)間隙時(shí)，應(yīng)注意齒頂圓的精度要求，因?yàn)辇X厚的檢測(cè)是以齒頂圓為測(cè)量基準(zhǔn)的。齒頂圓精度太低，必然使測(cè)量出的齒厚無(wú)法正確反映出齒側(cè)間隙的大小，所以，在這一加工過(guò)程中應(yīng)注意以下三個(gè)問(wèn)題：

1)當(dāng)以齒頂圓作為測(cè)量基準(zhǔn)時(shí)，應(yīng)嚴(yán)格控制齒頂圓的尺寸精度；

2)保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；

3)提高齒輪內(nèi)孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；

3、齒形及齒端加工

齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設(shè)備條件、齒輪精度等級(jí)、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節(jié)已有講解，在此不再敘述。

齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如圖9-13所示。經(jīng)倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時(shí)容易進(jìn)入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。圖9-14是用指狀銑刀對(duì)齒端進(jìn)行倒圓的加工示意圖。倒圓時(shí)，銑刀告訴旋轉(zhuǎn)，并沿圓弧作擺動(dòng)，加工完一個(gè)齒后，工件退離銑刀，經(jīng)分度再快速向銑刀靠近加工下一個(gè)齒的齒端。

齒端加工必須在淬火之前進(jìn)行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加工。

4、輪加工過(guò)程中的熱處理要求

在齒輪加工工藝過(guò)程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力學(xué)性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進(jìn)行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理如何編制齒輪加工工藝過(guò)程?今有42CrMo材料齒輪,模數(shù)10,齒數(shù)68,齒寬200,齒輪精度8HL(GB/T10095),請(qǐng)問(wèn)各位專家,從毛坯(鑄坯還是鍛坯?)到最后完成,如何設(shè)計(jì)工藝路線?急盼從零件圖看,此零件要求不高,42CrMo屬于中淬透性調(diào)質(zhì)鋼1鑄造(ZG42CrMo,輪輻上孔不鑄出,其余放余量),去澆冒口,清砂，完全退火，噴丸清砂。2粗車3調(diào)質(zhì)4精車5劃鉆(或模鉆)輪輻上孔6線切割內(nèi)孔鍵槽(如輪輻上孔已鑄出,割孔至尺寸)7滾齒8鉗工修毛刺,棱邊倒鈍。因是全加工件,可省去靜平衡齒輪加工工藝在<機(jī)械制造工藝學(xué)>有專業(yè)介紹謝謝，不過(guò)我的<機(jī)械制造工藝學(xué)>課本上沒(méi)有介紹，可能太老了。我們現(xiàn)在實(shí)際路線是先鑄造，后調(diào)質(zhì)，然后粗精車，滾齒，劃鉆，插鍵槽。請(qǐng)問(wèn)：1.不知加工前就調(diào)質(zhì)，是否可以（因42CrMo屬于中淬透性調(diào)質(zhì)鋼）？2.8級(jí)精度，線速度9-10m/s，滾齒機(jī)是否可以達(dá)到，是否需磨齒？1教課書上是沒(méi)的,專業(yè)書上有介紹

2鑄后要完全退火,鑄后直接調(diào)質(zhì)也可以,但對(duì)調(diào)質(zhì)質(zhì)量有影響

3先鉆孔后滾齒,可以用壓板壓緊滾齒,孔己鑄出是另當(dāng)別論了

4滾齒后是否需磨齒,看實(shí)際需要。鑄后直接調(diào)質(zhì)是否還要先完全退火?不管什么鑄件,鑄后肯定要去應(yīng)力熱處理去應(yīng)力退火好象是低溫退火,也就是說(shuō)鑄后既可完全退火,也可進(jìn)行低溫退火鑄后熱處理功能;1去應(yīng)力,2獲得不同晶向組織,3改善切削性能或?yàn)楹鬅崽幚碜鳒?zhǔn)備

鑄后熱處理由鑄造廠負(fù)責(zé)處理

不同鑄件,用不同的鑄后熱處理方法

不要省去預(yù)先熱處理,否則對(duì)后熱處理質(zhì)量有影響退火由鑄造廠負(fù)責(zé)，回來(lái)后我們?cè)龠M(jìn)行調(diào)質(zhì)處理；還是直接由鑄造廠不退火僅進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理？鑄造,完全退火。不要省去完全退火而直接調(diào)質(zhì),可以完全退火+調(diào)質(zhì)

回廠后不提倡調(diào)質(zhì)后再金加工,應(yīng)分粗、精加工,

一般調(diào)質(zhì)前要經(jīng)粗加工,1改善調(diào)質(zhì)性能,2減少金加工應(yīng)力

END點(diǎn)到為止8級(jí)精度，滾齒機(jī)可以達(dá)到，不需磨齒。要先退火消應(yīng),再粗車-調(diào)質(zhì)-精車.我看到KATU是這樣做的.因?yàn)槊弑砻娌惶幚碚{(diào)質(zhì)會(huì)不均勻.8級(jí)精度根本就不需要磨齒的，如果實(shí)在想保證的話，剃一下齒就可以了，剃齒就可以達(dá)到7級(jí)精度了！

調(diào)質(zhì)之后就可以粗精車的！8級(jí)精度，滾齒肯定能達(dá)到的！機(jī)械加工工藝卡片（工廠）機(jī)械加工工藝卡片產(chǎn)品型號(hào)

零部件圖號(hào)

共頁(yè)產(chǎn)品名稱

零部件名稱`第頁(yè)材料牌號(hào)

毛坯種類

毛坯外形尺寸

各毛坯件數(shù)

每臺(tái)件數(shù)

備注

工序裝夾工步工序內(nèi)容同時(shí)加工零件數(shù)切削用量設(shè)備名稱及編號(hào)工藝裝備名稱及編號(hào)技術(shù)等級(jí)工時(shí)定額切削深度mm切削速度m/min每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)或往返次數(shù)進(jìn)給量mm夾具刀具量具單件準(zhǔn)終

編制（日期）審核（日期）標(biāo)準(zhǔn)化（日期）會(huì)簽（日期）`標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期標(biāo)記處數(shù)更改文件號(hào)簽字日期

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《機(jī)械加工工藝手冊(cè)（軟件版）》R1.0是在機(jī)械工業(yè)出版社出版的《機(jī)械加工工藝手冊(cè)》1套3冊(cè)的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行充實(shí)、更新并進(jìn)行了軟件化編制而成的。與傳統(tǒng)的工具書相比，《機(jī)械加工工藝手冊(cè)（軟件版）》R1.0數(shù)據(jù)更全面、功能更加強(qiáng)大，使用更加方便，其內(nèi)容由兩部分組成：

第一部分（上篇）是數(shù)據(jù)查詢模塊，提供了在工藝設(shè)計(jì)過(guò)程中可能需要查詢的工藝數(shù)據(jù)資料，包括金屬切削原理、材料及熱處理、毛坯及余量、機(jī)械加工質(zhì)量、機(jī)械加工工藝規(guī)程制定、車削、銑削、鉆削、鏜削、拉削、磨削、精密加工及超精密加工、特種加工、螺紋加工、齒輪加工、花鍵加工、難加工材料的切削加工、柔性自動(dòng)化加工等，是目前國(guó)內(nèi)機(jī)械加工工藝方面數(shù)據(jù)較為齊全的資料庫(kù)軟件。提供目錄查詢、索引查詢、模糊查詢、條件組合查詢等查詢方