齿轮加工流程的平面布置视频讲解

由 范文之家 分享时间：2022-11-17 14:50:05 加入收藏我要投稿点赞

齿轮加工流程的平面布置视频讲解

6.3　典型圆柱齿轮的加工工艺

6.3.1　普通精度圆柱齿轮的加工工艺过程

图6.18所示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7FL，齿部经高频淬火，硬度为50～55 HRC，其加工工艺过程见表6.7（中批生产）。

图6.18　双联齿轮

表6.7　双联齿轮加工工艺过程mm

6.3.2　高精度圆柱齿轮的加工工艺过程

图6.19所示为一高精度齿轮，材料为12CrNi4A，精度为655JN，齿面和齿顶经渗碳淬火，硬度为58～64HRC，表面须作磁性探伤检查，并经发蓝处理，其加工工艺过程见表6.8。

表6.8　高精度齿轮加工工艺过程mm

续表6.8

6.3.3　圆柱齿轮加工工艺过程分析

1）定位基准的选择

为了保证齿轮的加工质量，齿形加工时应根据“基准重合”原则，选择齿轮的设计基准和装配基准作为定位基准，并尽可能在整个加工过程中保持基准的统一。

（1）带孔的盘形齿轮

带孔齿轮一般选择内孔和端面定位作为定位基准，采用专用心轴。这种方法定位精度高，生产率也较高，适用于成批生产。

当批量较小而不采用专用心轴时，可选择外圆和端面作为定位基准，但外圆对内孔的径向跳动应有严格的要求。这种方法生产率低。

（2）连轴齿轮

对于直径较小的连轴齿轮，可选择两端中心孔作为定位基准。对于直径较大的连轴齿轮，因自重和切削力较大，不宜再选择中心孔定位，而选用轴颈和端面作为定位基准。

2）齿轮的热处理

在齿轮的加工过程中，常安排两种热处理工序。

（1）齿坯的热处理

在齿坯的粗加工前后常安排正火或调质，作为预先热处理。目的是改善材料的加工性能，减少锻造引起的内应力。正火一般安排在粗加工之前，调质则安排在粗加工之后。上述高精度齿轮的加工工艺过程中，调质安排在粗加工前进行，其原因是材料为12CrNi4A，属低碳合金结构钢，经调质处理比正火处理硬度稍高，有利于切削加工，并使晶粒变细，为渗碳处理作好组织准备。

（2）齿面的热处理

根据齿轮的材料与技术要求，在齿形加工后，为了提高齿面的硬度和耐磨性，常安排高频表面淬火或渗碳淬火。高频淬火用于中碳钢（如45、40Cr等）制造的齿轮，硬度为50HRC左右，齿面的变形较小，但内孔直径一般会缩小0.01～0.05mm，淬火后应予以修正。渗碳淬火用于低碳钢（如20Cr，12CrNi4A等）制造的齿轮，硬度可达60HRC以上，齿面的变形大，需经磨齿加工，故常用于高精度齿轮。

3）齿形加工方案的选择

齿形加工方案的选择，主要根据齿轮的精度等级、生产批量和齿轮的热处理方法等考虑。

对于8级或8级以下精度的齿轮，用滚齿或插齿即能达到要求。采取滚（插）齿→齿端加工→齿面热处理→修正内孔的方案。但对淬火齿轮，在淬火前的齿形加工精度应提高一级或在淬火后珩齿。

对于6～7级不淬硬的齿轮可采用滚（插）齿→剃齿的方案。

对于6～7级淬硬齿轮，当生产批量较少时，可采用滚（插）齿→齿端加工→齿面热处理→修正基准→磨齿的加工方案。当批量较大时，可采用滚（插）齿→齿端加工→剃齿→齿面热处理→修正基准→珩齿的加工方案。

对于5级或5级以上的高精度齿轮，可采用粗滚齿→精滚（插）齿→齿端加工→齿面热处理→修正基准→粗磨齿→精磨齿的加工方案。

4）齿端加工

齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等。

对于轴向滑移齿轮必须倒圆或倒尖，以利于齿轮滑移时容易啮合。一般的齿轮均需修去尖角、毛刺或锐边，可采用齿端倒棱方法，以免这些尖角、毛刺或锐边淬硬后崩裂，影响齿轮的传动精度。

图6.20　齿端倒圆

图6.20所示为用指状铣刀进行齿端倒圆。高速旋转的铣刀绕圆弧中心作往复运动，对齿端倒圆，加工完一个齿后，工件沿径向退出。分度后再接近铣刀，再加工下一个齿的齿端。齿端加工必须安排在齿面热处理之前，通常多在滚（插）齿之后进行。

对于高精度齿轮，为了提高齿面的耐疲劳强度，防止应力集中，在齿面上凡是过渡处均应为圆弧，不允许有尖角。各部分表面粗糙度要求较细，甚至在齿端倒角部分还需抛光。同时还对齿轮进行磁力探伤，以确保齿轮质量。

5）基准孔的修整

齿轮基准孔由于淬火后产生变形，因此必须对基准孔进行修整，以保证齿轮精加工的质量。

以外径定心的花键孔定位齿轮，通常采用花键推刀修整。

对于圆柱形孔的修整，一般采用推孔或磨孔。推孔生产率高，但只能用于内孔不淬硬的齿轮。磨孔生产率低但精度高，适用于整体淬火后内孔变形大、硬度高的齿轮，以及内孔较大、厚度较薄的齿轮。

磨孔时应以齿轮分度圆作为定位基准，这样可使磨孔后的齿圈径向跳动量较小，对以后珩磨或磨齿都比较有利。

图6.21所示为用三个滚子放在齿槽内，在三爪自定心卡盘中安装，这种方法只能装夹齿数为3的倍数的齿轮，并且三爪自定心卡盘本身精度不高，所以磨出的孔与分度圆的同轴度不高。用四爪单动卡盘夹紧齿轮外圆，并将滚子放在齿槽内，用百分表测量滚子外圆，根据百分表读数进行调整，使分度圆的圆跳动量在要求范围内，然后磨孔，如图6.22所示。这种方法虽然可以达到较高的精度，但调整困难，生产率很低，只能用于单件或小批生产。当大批、大量生产时，可用图6.23所示的夹具来安装，工件以分度圆作为定位基准，用三粒相隔120°的淬硬钢珠1夹在齿槽间，端面以定位块2定位。工件的夹紧是用手拧紧螺母4，使套筒3沿夹具体5配合面向右移动，由于套筒3右端内孔为圆锥孔，故迫使三粒钢珠将工件定心并夹紧。