齿轮制造过程

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1、典型齿轮加工工艺分析    9.7.1圆柱齿轮加工工艺程的内容和要求    圆柱齿轮的加工工艺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的精加工。在编制工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。    如图9-12为一直齿圆柱齿轮的简图，表9-6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以划分如下几个阶段：    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；    4)热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感

2、应加热淬火等    5)精加工：精修基准、精加工齿形9.7.2齿轮加工工艺过程分析    1、基准的选择    对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。    （1）以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。这样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。但对于夹

3、具的制造精度要求较高。    （2）以外圆和端面定位当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。    综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：    1)应选择基准重合、统一的定位方式；    2)内孔定位时，配合间隙应近可能减少；    3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。    2、齿轮毛坯的加工    齿面加工

4、前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。    在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的。齿顶圆精度太低，必然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题：    1)当以齿顶圆作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度；    2)保证定位端面和定位孔或外圆间的垂

5、直度；    3)提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间隙；    3、齿形及齿端加工    齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等。常用的齿形加工方案在上节已有讲解，在此不再叙述。    齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如图9-13所示。经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖角和毛刺。图9-14是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。倒圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的

6、齿端。    齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工。    4、轮加工过程中的热处理要求    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性。一般在齿轮加工中进行两种热处理工序，即毛坯热处理和齿形热处理  齿轮，汽车行业主要的基础传动元件，通常每辆汽车中有18~30个齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。齿轮加工机床是一种复杂的机床系统，是汽车行业的关键设备，世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。据统计，我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装

7、备加工完成。同时，汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床，汽车工业将一直是机床消费的主体。    齿轮加工工艺    1.锻造制坯    热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。    2.正火    这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备，以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造

8、成硬度散差大，金相组织不