第4章 圆柱齿轮加工

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,*,*,典型零件工艺设计,第,4,章 圆柱齿轮加工,【,本章学习目标,】,了解圆柱齿轮的结构特点、材料及技术要求；,掌握圆柱齿轮的齿形加工方法，圆柱齿轮的加工工艺规程制订；,理解圆柱齿轮的精度等级及其检验方法。,4.1,概述,4.1.1,圆柱齿轮的功用及结构特点,4.1.2,圆柱齿轮的技术要求、材料、毛坯及热处理,1.,技术要求,传递运动准确性,传递运动平稳性,载荷分布均匀性,传动侧隙的合理性,2.,材料与热处理,齿轮的材料,齿轮的热处理,3.,齿轮毛坯,4.2,圆柱齿轮常用加工方法,加工,方法,加工,原理,加工质量,生产率,设 备,应用范围,精度,等级,齿面,粗糙,R,a/,m,铣齿,成形法,9,6.33.2,较插齿、滚齿低,普通铣床,单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮,拉齿,成形法,7,1.6.4,高,拉床,大批量生产,7,级精度的内齿轮，因外轮拉刀制造甚为复杂，故少用,插齿,展成法,87,3.21.6,一般较滚齿低,插齿机,单件和成批生产中，加工中等质量的内外圆柱齿轮、多联齿轮,滚齿,展成法,87,3.21.6,较高,滚齿机,单件和成批生产中，加工中等质量的外圆柱齿轮、蜗轮,剃齿,展成法,76,0.80.4,高,剃齿机,精加工未淬火的圆柱齿轮,珩齿,展成法,改善不大,0.80.4,很高,珩齿机,光整加工已淬火的圆柱齿轮。适用于成批和大量生产,磨齿,成形法，展成法,63,0.80.2,成形法高于展成法,磨齿机,精加工已淬火的圆柱齿轮,4.2.1,滚齿及其质量分析,1.,滚齿的原理及工艺特点,2.,滚齿质量分析,齿坯加工精度,滚齿加工精度,3.,提高滚齿生产率的途径,高速滚齿,采用多头滚刀可明显提高生产率，但加工精度较低，齿面粗糙，因而多用于粗加工中。,改进滚齿加工方法,4.2.2,插齿及其与滚齿的比较,1.,插齿原理及运动,插齿原理,插齿的主要运动,2.,插齿的工艺特点,插齿的齿形精度比滚齿高。,插齿后齿面的粗糙度比滚齿小。,插齿的运动精度比滚齿差。,插齿的齿向误差比滚齿大。,3.,提高插齿生产率的途径,提高圆周进给量可减少机动时间，但齿面粗糙度值变大，插齿回程让刀量增大，引起振动。,采用高速插齿，提高插齿刀每分钟的往返次数进行高速插齿，可缩短机动时间。,改进刀具几何参数，提高插齿刀的耐用度，充分发挥插齿刀的切削性能。,4.3,圆柱齿轮加工工艺分析,圆柱齿轮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精加工。在编制工艺过程时，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。,4.3.1.,齿轮加工方案选择,4.3.2,圆柱齿轮加工工艺分析,1.,基准的选择,以内孔和端面定位。,以外圆和端面定位。,2.,齿轮毛坯的加工,3.,齿形及齿端加工,齿轮的齿端加工包括倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等。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。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.,加工过程中的热处理要求,一般在齿轮加工中进行两种热处理工序，即毛坯热处理和齿面热处理。,毛坯热处理在齿坯加工前后安排预先热处理（如正火或调质），,齿面热处理是齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序。,4.3.3,圆柱齿轮加工实例,4.4,齿轮的检验,4.4.1,齿轮精度等级,1.,齿轮精度,GB/T 10095-2008,中对齿轮及齿轮副规定了,13,个精度等级（对于和，规定了,4,12,共,9,个精度等级），从,0,12,依次降低。其中,0,2,级是有待发展的精度等级，,3,5,级为高精度等级，,6,8,级为中等精度等级，使用最多，,9,级以下为低精度等级。,5,级精度是确定齿轮各项允许值计算式的基础级。每个精度等级都有相应公差组，分别规定出各项公差和偏差项目。,2.,齿轮精度等级选择,齿轮的精度等级选择的主要依据是齿轮传动的用途、使用条件及对它的技术要求，即要考虑传递运动的精度、齿轮的圆周速度、传递的功率、工作持续时间、振动与噪声、润滑条件、使用寿命及生产成本等的要求，同时还要考虑工艺的可能性和经济性。,齿轮精度等级的选择方法主要有计算法和类比法两种。,3.,齿轮检验项目及其评定参数的确定,根据我国企业齿轮生产的技术和质量控制水平，建议供货方依据齿轮的使用要求和生产批量，在下述五个检验组中选取一个用于评定齿轮质量。经需方同意后，也可用于验收。在检验中，没有必要测量全部轮齿要素的偏差，因为有些要素对于特定齿轮的功能并没有明显的影响。另外，有些测量项目可以代替另一些项目，如切向综合总偏差检验能代替齿距累积总偏差检验，径向综合总偏差检验能代替径向跳动检验等。,4.4.2,齿轮检验方法,1.,齿距偏差的检验,2.,齿廓偏差检验,3.,螺旋线偏差检验,4.,切向综合偏差检验,5.,径向综合偏差检验,6.,径向跳动的检验,课间休息！,