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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,课题一 直齿圆柱齿轮加工,知识点,技能点,掌握直齿圆柱齿轮加工工艺,对直齿圆柱齿轮结识,直齿圆柱齿轮主要技术要术,直齿圆柱齿轮机械加工主要工艺问题,模块五,典型零件加工,第1页,第1页,一.课题分析,齿轮传动是应用极为广泛传动形式之一。它能够传递任意两轴间运动和动力，传动平稳、可靠，效率高，寿命长，结构紧凑，传动速度和功率范围广。但需要专门设备制造，加工精度和安装精度较高，因此认真学习齿轮加工办法和加工工艺是十分必要。,第2页,第2页,1、齿轮主要加工面,齿轮主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮基准孔、连轴齿轮基准轴、切齿加工时安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准齿顶圆柱面。,（一）对直齿圆柱齿轮结识,二.相关知识,第3页,第3页,2、齿轮材料和毛坯,惯用齿轮材料有15钢、45钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高齿轮惯用合金结构钢，如20Cr，40Cr，,38CrMoAl，20CrMnTiA等。,齿轮毛坯决定于齿轮材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等原因，惯用有棒料、铸造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。,第4页,第4页,1、齿轮精度和齿侧间隙,渐开线圆柱齿轮精度对齿轮及齿轮副要求：12级为超精密等级；35级为高精度等级；68级为中档精度等级；912级为低精度等级。用切齿工艺办法加工、机械中普遍应用等级为7级。按照齿轮各项误差特性及它们对传动性能主要影响，齿轮各项公差和极限偏差分为三个公差组(表1)。,（二）直齿圆柱齿轮主要技术要求,第5页,第5页,齿轮副侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向距离(即法向侧隙)，侧隙用以确保齿轮副正常工作。加工齿轮时，用齿厚极限偏差来控制和确保齿轮副侧隙大小。,第6页,第6页,2、齿轮基准表面精度,齿轮基准表面尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副精度。因此GB10095附录中对齿坯公差作了相应要求。对于精度等级为68级齿轮，带孔齿轮基准孔尺寸公差和形状公差为IT6IT7，连轴齿轮基准轴尺寸公差和形状公差为IT5IT6，用作测量基准齿顶圆直径公差为IT8；基准面径向和端面圆跳动公差，在1122,m之间(分度圆直径小于400mm中小齿轮)。,第7页,第7页,3、表面粗糙度,齿轮齿面及齿坯基准面表面粗糙度，对齿轮寿命、传动中噪声有一定影响。68级精度齿轮，齿面表面粗糙度Ra值普通为0.83.2m，基准孔为0.81.6m，基准轴颈为0.41.6m，基准端面为1.63.2m，齿顶圆柱面为3.2m。,第8页,第8页,1、定位基准,齿轮加工定位基准选择应符合基准重合标准，尽也许与装配基准、测量基准一致，同时在齿轮加工整个过程中(如滚、剃、珩齿等)应选取同一定位基准，以保持基准统一。,连轴齿轮齿坯和齿面加工与普通轴类零件加工相同。直径较小连轴齿轮，普通采取两端中心孔作为定位基准；直径较大连轴齿轮，因为自重及切削力较大，不宜用中心孔作定位基准，而应选取轴颈和端面圆跳动较小端平面作为定位基准。,带孔齿轮或装配式齿轮齿圈，常使用专专心轴，以齿坯内孔和端面作定位基准。这种方法定位精度高，生产率也高，适合用于成批生产。单件小批生产时，则惯用外圆和端面作定位基准，以省去心轴，但要求外圆对孔径向圆跳动要小，这种方法生产率较低。,（三）直齿圆柱齿轮机械加工主要工艺问题,第9页,第9页,2、齿坯加工,齿坯加工主要包括带孔齿轮孔和端面、连轴齿轮中心孔及齿圈外圆和端面加工。,（1）齿坯孔加工主要方案下列：,1）钻孔-扩孔-铰孔-插键槽,2）钻孔-扩孔-拉键槽-磨孔,3）车孔或镗孔-拉或插键槽-磨孔,（2）齿坯外圆和端面主要采用车削。,大批、大量生产时，常采用高生产率机床加工齿坯，如多轴或多工位、多刀半自动机床；单件、小批生产时，普通采用通用车床，但必须注意内孔和基准端面精加工应在一次安装内完毕，并在基准端面作标识。,第10页,第10页,3、齿面切削办法选择,齿面切削办法选择主要取决于齿轮精度等级、生产批量、生产条件和热处理要求。,78级精度不淬硬齿轮可用滚齿或插齿达到要求；,67级精度不淬硬齿轮可用滚齿-剃齿达到要求；,67级精度淬硬齿轮在生产批量较小时可采用滚齿(或插齿)-齿面热处理-磨齿加工方案，生产批量大时可采用滚齿-剃齿-齿面热处理-珩齿加工方案。,第11页,第11页,4、圆柱齿轮加工工艺过程,（1）只需调质热处理齿轮,毛坯制造-毛坯热处理(正火)-齿坯粗加工-调质-齿坯精加工-齿面粗加工-齿面精加工。,（2）齿面须经表面淬火中碳结构钢、合金结构钢齿轮,毛坯制造-正火-齿坯粗加工-调质-齿坯半精加工-齿面粗加工(半精加工)-齿面表面淬火-齿坯精加工-齿面精加工。,（3）齿面须经渗碳或渗氮齿轮,毛坯制造-正火-齿坯粗加工-正火或调质-齿坯半精加工齿面粗加工齿面半精加工渗碳淬火或渗氮齿坯精加工齿面精加工。,第12页,第12页,（四）直齿圆柱齿轮加工实例,第13页,第13页,工序,工序名称,工序内容,定位基准,加工机床,0,备料,1,锻,自由锻毛坯,空气锤,2,热处理,正火,3,车,粗车所有加工表面，均留余量2mm,外圆、端面,卧式车床,4,车,精车内孔至于 ，总长及B面留余量0.2mm，其余量达图样要求尺寸,外圆、端面,卧式车床,5,滚齿,滚制齿面，留磨齿余0.20.3余量，达Ra值1.6,m,内孔、端面B,滚齿机,6,钳,齿端面倒角并去毛剌,7,热处理,齿部高频淬火，5258HRC,8,磨,靠磨大端面B,内孔,外圆磨床,9,磨,磨端面C，总长至尺寸,大端面B,平面磨床,10,插,插键槽至尺寸,大端面B，内孔,插床,11,磨,磨内孔 至要求，加工前找正内孔,及大端面(允差0.01mm),内孔、大端面B,内圆磨床,12,磨齿,磨齿达图样要求尺寸,内孔、大端面B,磨齿机,13,钳,去所有毛刺,14,检查,按图样要求要求检查,表1 主轴箱传动齿轮机械加工工艺过程,第14页,第14页,对直齿圆柱齿轮结识,直齿圆柱齿轮主要技术要术,直齿圆柱齿轮机械加工主要工艺问题,直齿圆柱齿轮加工工艺,小结,第15页,第15页,
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