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1、线材轧机齿轮轴的制造技术［摘要］本文以高速线材轧机中最关键项目产品一一轧机高精度齿轮花键轴实例为据，结合我公司实际，从零件材料至齿轮修形，阐述高精度齿轮花键轴的加工制造技术。［关键词］齿轮轴花键渗碳淬火PP齿形中图分类号:TG333.62文献标识码：B文章编号：1009-914X（2016）13-0004-01高速齿轮花键轴是控制轧机运动的核心零件。它的制造精度关系着最终线材的质量状态。通过不断探索研究，经过工艺改进优化，确定高速轧机齿轮花键轴制造技术如（图1）。1、零件的作用及制造关键零件的作用是将齿轮箱内动力以n=880r/min由花键部
2、分（固定配合）通过外花键套传递到轧机花键轴部分（松配合）进入轧机内。零件的加工关键是高精度齿轮加工、DIN5480标准花键加工。2、零件的主要技术参数2.1齿轮参数齿轮精度5级，mn二6,an=20°,Z二44,B二12。,渗碳层1.25-1.6,齿面淬火HRC57-60,粗糙度Ramax^O.014德马克PP齿形，全鼓形修鼓量0.01+0.003花键基础齿形按DIN5480制造。压力角ciO二30。,模数m二2.5,位移量xfif+1・125,齿数Z二34,齿厚公差属于固定配合公差。2.3动平衡要求动平衡要求等级Q6.3,不平衡量6.3mm
3、/kg,最大转速880r/min3材料及热处理分析零件材料为20Cr2Ni4,由淬透性曲线可知：零件860。C以下直接淬火(不渗碳)，表面0〜6nrni,HRC约43〜44。由于热处理偏差，实测HRC为42~49o对于一些重要表面，如齿部及花键部分，必须在渗碳淬火后加工成型方可达到设计技术耍求。而对于一些次耍表面，如外螺纹等，考虑其加工经济性及我厂现冇条件，应尽可能在淬火前完成。4零件加工工艺规程据以上零件参数和工艺分析，定出以下工艺流程：(1)粗车一(2)探伤一(3)正火一(4)半精车一(5)粗滚齿一(6)齿顶齿端面倒角一(7)渗碳一(8)
4、半精车一(9)探伤一(10)划线->(11)钻孔一(12)钳工一(13)淬火(包括花键表面中频回火)一(14)探伤(15)精车f(16)端面外磨一(17)铳花键一(18)硬质合金刮齿(根据实际情况选择)一(19)磨齿并修鼓一(20)检查一(21)钳工一(22)装合套件-(23)动平衡试验一(24)钳工5花键及齿轮加工论述5.1.1刀具选择根据DIN5480标准可知，该渐开线花键轴精度为D1N5480B1714中7级,可采用DIN3968屮A级滚铳刀加工。刀具材料的选择取决于被加工工件的加工特性。刀具的选用见表1。由表1可知，当工件HRC<45
5、时采用涂层刀具比较好。5.1.2加工方案的确定方案1：淬火后中频表面600°C回火、保温达1IB260-280,采用普通滚铳刀加工。方案厶控制花键轴外表面硬度HRCX45、采用涂层滚铳刀加工。方案1热处理易控制硬度，原设计只对齿轮表面有硬度要求，而花键轴与花键套为固定搭配，不相对滑动和转动。缺点：表面回火是在表面一定范围内进行软化处理，而且IIB2260,硬度低。所以方案1便于生产，较能保证原设计要求及使用性能。方案2优点在于只进行一次性淬火处理，花键硬度较高，强度好，耐磨性好，使用寿命长。缺点:(1)由于热处理偏差，实测硬度WHRC45。(
6、2)刀具采用涂层或钻高速钢，切削较困难等。方案2能够很好保证原设计要求及使用性能为了保证使用寿命，选用了方案2。5.1.3花键测量尺寸及公差据DTN3960和DTN5480求得测量滚子直径Dm二5、滚子测量尺寸Md=95.178-0.04公法线长W=49.373-0.02由己知可得花键实际分度圆心=mZ+2?x?m=87.25贝h齿顶高ha二0.45m,式中m模数、齿根高hf=0.55m,全齿高h二ha+hf二m又根据DIN5480B1716标准2?2?1齿条原始齿形，规定万能滚铳刀的刀具齿顶高要大于轴的齿根高最小尺寸0.55mo测得滚铳刀齿
7、顶高hAd=0.55m^l.38,齿根高hf^0.45m+0.2m,为了便于滚铳削,则加大0.6m取为hf~2.22轴向tt二tn/cosB二兀mn/cos入,取入二2。20’14〃代入tt二7.861,则得滚铳刀轴向齿形见图35.2齿轮留磨滚刀设计及齿形修鼓5.2.1齿形修鼓由ZE800S磨齿机进行磨齿修鼓。零件耍求0.01+0.003修鼓量。齿轮修形目的是使齿轮的接触斑点最佳化，实现在弹性变形下的高承载能力。齿形修鼓量0.01+0.003对于齿形变形作用不大，所以采用最小量修鼓，约0.015-0.02mm修鼓量，进行修鼓。5.2.2留磨滚
8、刀齿形设计留磨滚刀除齿形参数按德马克PP齿形设计外，其余按GB标准制作。取入二3°59z则按PP齿形得,轴向间距Pt二Pn/cos入二1&895,齿顶高为Hkw=l
