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機械零件加工工藝:齒輪加工工藝

文章出處:北京和達益邦科技有限公司官方網站發表時間:2016/12/12 21:17:54【

機械零件加工工藝:齒輪加工工藝


齒輪的主要加工面:


1.齒輪的主要加工表面有齒面和齒輪基準表面,后者包括帶孔齒輪的基準孔、切齒加工時的安裝端面,以及用以找正齒坯位置或測量齒厚時用作測量基準的齒頂圓柱面。


2.齒輪的材料和毛坯


常用的齒輪材料有15鋼、45鋼等碳素結構鋼;速度高、受力大、精度高的齒輪常用合金結構鋼,如20Cr,40Cr,38CrMoAl,20CrMnTiA等。


齒輪的毛坯決定于齒輪的材料、結構形狀、尺寸規格、使用條件及生產批量等因素,常用的有棒料、鍛造毛坯、鑄鋼或鑄鐵毛坯等。


直齒圓柱齒輪的主要技術要求:


1.齒輪精度和齒側間隙     GBl0095《漸開線圓柱齒輪精度》對齒輪及齒輪副規定了12個精度等級。其中,1~2級為超精密等級;3—5級為高精度等級;6~8級為中等精度等級;9~12級為低精度等級。用切齒工藝方法加工、機械中普遍應用的等級為7級。按照齒輪各項誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響,齒輪的各項公差和極限偏差分為三個公差組(表13—4)。根據齒輪使用要求不同,各公差組可以選用不同的精度等級。    齒輪副的側隙是指齒輪副嚙合時,兩非工作齒面沿法線方向的距離(即法向側隙),側隙用以保證齒輪副的正常工作。加工齒輪時,用齒厚的極限偏差來控制和保證齒輪副側隙的大小。


2.齒輪基準表面的精度    齒輪基準表面的尺寸誤差和形狀位置誤差直接影響齒輪與齒輪副的精度。因此GBl0095附錄中對齒坯公差作了相應規定。對于精度等級為6~8級的齒輪,帶孔齒輪基準孔的尺寸公差和形狀公差為IT6-IT7,用作測量基準的齒頂圓直徑公差為IT8;基準面的徑向和端面圓跳動公差,在11-22μm之間(分度圓直徑不大于400mm的中小齒輪)。


3.表面粗糙度    齒輪齒面及齒坯基準面的表面粗糙度,對齒輪的壽命、傳動中的噪聲有一定的影響。6~8級精度的齒輪,齒面表面粗糙度Ra值一般為0.8—3.2μm,基準孔為0.8—1.6 μm,基準軸頸為0.4—1.6μm,基準端面為1.6~3.2μm,齒頂圓柱面為3.2μm。


直齒圓柱齒輪機械加工的主要工藝問題:


1.定位基準    齒輪加工定位基準的選擇應符合基準重合的原則,盡可能與裝配基準、測量基準一致,同時在齒輪加工的整個過程中(如滾、剃、珩齒等)應選用同一定位基準,以保持基準統一。    帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈,常使用專用心軸,以齒坯內孔和端面作定位基準。這種方法定位精度高,生產率也高,適用于成批生產。單件小批生產時,則常用外圓和端面作定位基準,以省去心軸,但要求外圓對孔的徑向圓跳動要小,這種方法生產率較低。


2.齒坯加工    齒坯加工主要包括帶孔齒輪的孔和端面    (1)齒坯孔加工的主要方案如下:    1)鉆孔一擴孔一鉸孔一插鍵槽    2)鉆孔一擴孔一拉鍵槽一磨孔    3)車孔或鏜孔一拉或插鍵槽—磨孔     (2)齒坯外圓和端面主要采用車削。大批、大量生產時,常采用高生產率機床加工齒坯,如多軸或多工位、多刀半自動機床;單件、小批生產時,一般采用通用車床,但必須注意內孔和基準端面的精加工應在一次安裝內完成,并在基準端面作標記。


3.齒面切削方法的選擇    齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級、生產批量、生產條件和熱處理要求。7~8級精度不淬硬的齒輪可用滾齒或插齒達到要求;6~7級精度不淬硬的齒輪可用滾齒一剃齒達到要求;6—7級精度淬硬的齒輪在生產批量較小時可采用滾齒一(或插齒)一齒面熱處理—磨齒的加工方案,生產批量大時可采用滾齒一剃齒一齒面熱處理一珩齒的加工方案。


4.圓柱齒輪的加工工藝過程    (1)只需調質熱處理的齒輪    毛坯制造一毛坯熱處理(正火)一齒坯粗加工一調質一齒坯精加工一齒面粗加工一齒面精加工。     (2)齒面須經表面淬火的中碳結構鋼、合金結構鋼齒輪    毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調質一齒坯半精加工一齒面粗加工(半精加工)一齒面表面淬火一齒坯精加工一齒面精加工。    (3)齒面須經滲碳或滲氮的齒輪    毛坯制造一正火一齒坯粗加工一正火或調質一齒坯半精加工一齒面粗加工一齒面半精加工一滲碳淬火或滲氮一齒坯精加工一齒面精加工。 


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