二齿轮零件的加工工艺

二．齿轮零件的加工工艺（一）齿轮零件的结构特点单齿轮圈齿轮的结构工艺性最好。双联可三联的多齿圈齿轮，加工方法受限制，轮缘间的轴向距离较小（一般只能选插齿加工）。(二）机械加工的一般工艺过程加工一个精度较高的圆柱齿轮，大致要经过如下工艺路线：毛坯制造及热处理→齿坯加工→齿形加工→齿端加工→轮齿热处理→定位面的精加工→齿形精加工。1.齿轮的材料及热处理（1）中碳结构钢（如45钢）进行调质或表面淬火。改善了金相组织，可加工性↑。但可淬透性↓，一般只用于齿面表面淬火(2)中碳合金结构钢（如40Cr)进行调质或表面淬火用于制造速度较高、载荷较大、精度高的齿轮(3)渗碳钢（如20Cr、20CrMnTi）经渗碳淬火，齿面硬度可达HRC58～63，而芯部韧性↑适于制作高速、中载或具有冲击载荷的齿轮。（4）铸铁及其它非金属材料，如夹布胶木与尼龙等，这些材料强度低容易加工，适用于制造轻载荷的传动齿轮2.毛坯制造(1)尺寸较小、结构简单而且对强度要求不高的钢制造齿轮可采用轧棒做毛坯。(2)强度、耐磨性和耐冲击要求较高的齿轮多采用锻件，生产批量小或尺寸大的齿轮采用自由锻造，批量较大的中小齿轮则采用模锻。(3)尺寸较大（直径大于400~600mm）且结构复杂的齿轮，常采用铸造方法制造毛坯。小尺寸而形状复杂的齿轮可以采用精密铸造或压铸方法制造毛坯。3.齿坯加工大批大量生产的齿坯加工：大批大量加工中等尺寸齿坯时，采用钻－拉－多刀车的工艺方案：①以毛坏外圆及端面定位进行钻孔或扩孔；②以端面支承进行拉孔；③以内孔定位在多刀半自动车床上粗、精车外圆端面、切槽及倒角等。成批生产的齿坯加工成批生产齿坯时，常采用“车－拉”的工艺方案：①以齿坯外圆或轮毂定位，粗车外圆、端面和内孔②以端面支承拉出内孔（或花键孔）；③以内孔定位精车外圆及端面等。单件小批生产的齿坯加工：单件小批生产齿轮时，一般齿坯的孔、端面及外圆的粗、精加工都在通用车床上经两次安装完成，但必须注意将内孔和基准面的精加工放在一次安装内完成，以保证相互间的位置精度。4.齿形加工(1)８级精度以下的齿轮调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。对于淬硬齿轮可采用：滚（插）齿→齿端面加工→淬火→校正内孔的加工方案，但在淬火前齿形加工精度应提高一级。(2)６～７级精度齿轮对于齿面不需淬硬齿轮采用:滚（插）齿→齿端加工→剃齿的加工方案。对于淬硬齿面的齿轮可采用：滚（插）齿→齿端加工→剃齿→表面淬火→校正基准→珩齿。(3)５级以上精度的齿轮粗滚齿→精滚齿→齿端加工→淬火校正基准→粗磨齿→精磨齿。5.齿端加工齿轮的齿端加工的方式有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺安排在齿形淬火之前，通常在滚（插）齿之后进行6.齿轮的热处理可分为齿坯的预备热处理和轮齿的表面淬硬热处理。齿坯的热处理通常为正火和调质，正火一般安排在粗加工之前，调质则安排在齿坯加工之后。为延长齿轮寿命，常常对轮齿进行表面淬硬热处理，根据齿轮材料与技术要求不同，常安排渗碳淬火和表面淬火等热处理。7.精基准校正拉孔和磨孔。8.齿轮精加工以磨过（修正后）的内孔定位，在磨齿机上磨齿面或在珩齿机上珩齿。（三）盘状圆柱齿轮加工工艺过程举例盘状圆柱齿轮如图４所示。1.零件的技术要求：(1)齿轮外径φ6H8对孔φ20H7轴线的径向跳动允差0.025mm；(2)端面Ｂ对φ20H轴线的端面跳动允差0.01mm；(3)轮齿的精度等级为7-Dc；齿轮的模数m=2，齿数Z=30；2.工艺分析该零件为单件小批生产，根据本身尺寸要求，齿坯:粗车－精车－钻－粗镗－半精镗－精镗。轮齿加工:滚齿－齿端加工－剃齿的工艺方案。3.基准的选择为保证表面φ64H8，端面Ｂ都与孔φ20H轴线的位置精度要求，只要在一次装夹工件内完成φ64H8，端面Ｂ幻灯片7幻灯片8幻灯片9孔φ20H7轴线的精加工，所以要以φ36孔外圆为精基准，粗车大外圆，端面Ｂ，精镗孔。加工这个零件的粗基准是φ64h外圆面。4.工艺过程：序号工序名称工序内容工序简图加工设备1铸铸造、清理幻灯片6序号工序名称工序内容加工简图加工设备2车粗车、半精车小头外圆和端面D、C至φ36mm×30mm倒角(小头)倒头粗车、半精车大头外圆B至φ65mm×22mm钻孔至φ18mm粗镗孔至φ19mm精车大头外圆及端面B,保证尺寸φ64h8mm50mm,20mm半精镗孔,精镗孔至φ20H7mm车床幻灯片6序号工序名称工序内容加工简图加工设备3滚齿滚齿留余量.0.03~0.05mm滚齿机4倒角倒角略5剃齿剃齿保证齿轮精度7级剃齿机幻灯片6三．套筒零件的加工工艺过程以195Z型柴油机上的调速套筒为例，柴油机年产量为20000台。1.工艺分析：孔φ25H9:钻－扩－铰，或钻拉达到，因大批生产从生产率和经济性考虑可用钻－拉。止口φ30K6:车削为了保证φ30K6和φ25H9的同轴度，先把孔加工好，然后以孔为基准来加工外圆。槽16相对φ25H9的位置精度要求，可以选用φ25H9为基准加工槽来保证。其它的外圆面、端面等都可以车削取得。幻灯片122.基准选择：为了保证φ30K6和φ25H9的同轴度以已加工好的孔φ25H9为精基准，来加工φ30K6和其它外圆表面和端面。粗加工外圆时，如孔已经钻出，可以以孔作基准：如钻孔与外圆粗加工在一道工序中进行，则夹持棒料外圆。精加工孔时，用拉削加工，所以基准就是孔本身。加工槽16和M面时，用已加工好的φ25H9为基准，来保证槽对φ25H9的偏移量和M面对轴线的垂直度要求。3.工艺路线确定：幻灯片12幻灯片10幻灯片11幻灯片13幻灯片14幻灯片15序号工序名称工序内容工序简图设备1车钻孔φ23.7㎜,切断长49㎜卧式车床2车粗车外圆至φ41㎜粗车外圆至φ32㎜卧式车床3热调质26~31HRC4车车端面,倒角1㎜×45°卧式车床5拉粗拉孔至φ24.5㎜卧式车床幻灯片12序号工序名称工序内容工序简图设备6拉精拉孔φ25D4㎜卧式车床7车车φ40㎜,φ38㎜,倒角0.5㎜×45°卧式车床8车车空位,车两边及圆弧R2㎜卧式车床9车粗车止口φ30.5㎜卧式车床幻灯片12序号工序名称工序内容工序简图设备10车粗车止口φ30K6㎜车端面总长47㎜保证4㎜±㎜倒角.5㎜×45°卧式车床11铣铣槽15.5㎜,底面深1.7㎜卧式车床12热M面高频淬火,51~55HRC13磨磨槽16㎜,保持(41±0.15)㎜卧式车床14钳去毛刺幻灯片12根据图所示的传动系统图，（1）列出其传动链；（2）主轴Ⅴ有几级转速？（3）主轴Ⅴ的最高转速和最低转速各为多少？