齒輪加工工藝講座

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1、齒輪加工工藝講座講課人：蘇孟順2004年6月22日我廠主要齒輪分類普通齒輪工藝介紹概述我廠齒輪加工典型工藝目錄齒輪精加工的新方法1、概述大家知道齒輪傳動是近代機器中最常見的一種機械傳動，是傳遞機器動力和運動的一種形式，是機械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)零部件。它與其他傳動形式（像鏈傳動、帶傳動、液壓傳動等）機械傳動相比，具有功率范圍大，傳動效率高，圓周速度高，傳動準確，使用壽命長，結(jié)構(gòu)尺寸小等特點。因此，它已成為許多機械產(chǎn)品不可缺少的傳動部件，也是機器中所占比重最大的傳動形式。齒輪傳動在我國的發(fā)展是從漸開線齒廓起步的，漸開線齒輪在技術(shù)上最成熟，應用最具備條件，使用的也最廣泛，在機械設(shè)計中占有主導

2、地位，由于齒輪的設(shè)計與制造水平將直接影響到機械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，因此，齒輪在工業(yè)發(fā)展中的地位一直比較突出，被公認為是工業(yè)化的一種象征。概述我廠設(shè)計制造齒輪部件已有近40年的歷史，隨著技術(shù)的更新，齒輪制造水平在不斷的改善和提高。各種規(guī)格也在不斷擴大，齒輪的制造精度也由原來的8級提高到5-6級，多項指標和總成綜合質(zhì)量的測試，均達到了國內(nèi)先進水平，齒輪設(shè)計和制造已成為我廠的主業(yè)配套，其模數(shù)可以從0.5mm到24mm，齒廓有漸開線、雙圓弧和鼓形齒多種形式，能制造直齒、斜齒、標準齒輪、雙圓弧人字齒輪，準雙曲面和正交螺旋錐齒輪、直齒錐齒輪等多品種并擁有各種齒輪加工設(shè)備以及近千種齒輪刀具，形成了

3、一個較完整的齒輪制造基地。2、我廠主要齒輪分類我廠主要齒輪分類我廠在齒輪設(shè)計和制造上，主要是圍繞石油鉆采、固壓設(shè)備機械傳動的需要，大致可分為以下三大類：第一類、漸開線齒形齒面硬度為HRC58-62的硬質(zhì)齒面?zhèn)鲃?，其材料為低碳合金鋼，齒面最終由“硬質(zhì)合金滾刀刮削”和“齒面磨削”來完成，這種硬齒面?zhèn)鲃又饕糜谛蘧畽C各齒輪傳動箱機構(gòu)，像壓裂泵的較大的齒輪材料選用中碳合金鋼，齒坯調(diào)質(zhì)滾齒后，經(jīng)熱處理對齒面氮化處理提高齒面硬度；我廠主要齒輪分類第二類、雙圓弧人字齒形齒面硬度為HRC28-32的軟齒面?zhèn)鲃樱洳牧蠟橹刑己辖痄?，齒坯經(jīng)調(diào)質(zhì)直接滾齒成。這種人字齒輪傳動制造工藝比較嚴格，對齒形誤差精

4、度和左右對稱精度要求都比較高。由于齒形精度主要取決于滾刀的精度，因此，雙圓弧齒輪滾刀的制造成本也特別高。此種雙圓弧人字齒輪傳動由于運動平穩(wěn)，噪聲低，傳遞精度高，而被長期用在各種壓裂泵動力端傳動，比如180泵，DS泵等。我廠主要齒輪分類第三類、格里森制，準雙曲面和正交螺旋錐齒輪。該類齒輪材料選用低碳合金鋼（也有選用中碳合金鋼，齒面氮化處理）齒面硬度HRC58-62,屬硬齒面?zhèn)鲃?，工藝上為了減少最終熱處理的變形，在齒坯粗加工后，再經(jīng)熱處理進行時效處理，齒形是在美國格里森銑齒機床上，用“全過程切齒加工法”完成，在其他錐齒輪銑齒機床選用其他切齒法或錐齒輪拉齒機床也可完成齒形制作。3、普通齒

5、輪加工工藝介紹齒輪制造工藝方案，主要是依據(jù)不同類型的齒廓形狀、齒面硬度結(jié)構(gòu)形式、精度與生產(chǎn)條件來確定的。一般來說包括以下5個階段：材料準備齒坯加工齒形加工齒面熱處理齒面加工普通齒輪工藝介紹具體工藝主要內(nèi)容如下：普通齒輪工藝介紹齒形加工主要方法普通齒輪工藝介紹其他加工齒形熱處理主要方法普通齒輪工藝介紹齒形精加工主要方法根據(jù)我廠齒輪制造的實際結(jié)構(gòu)和精度，要求其加工工藝如下：我廠常用的帶有內(nèi)花鍵定位的盤狀齒輪材料常選用20CrMoTi，滲碳層1.8-2.2mm，齒面硬度為HRC58-62，在確定具體加工工藝內(nèi)容時，著重考慮確定兩項精度：1、是齒輪各部分對中心軸線的形狀精度；2、必須消除經(jīng)

6、熱處理滲碳淬火后的熱變形，對齒4、我廠齒輪加工典型工藝輪精度的影響。在確定工藝基準時，首先應該選定內(nèi)花鍵的大徑尺寸為加工工藝基準，這是因為內(nèi)花鍵的加工，都是花鍵拉刀拉制而成的，而拉刀的外徑尺寸精度比較高，拉出的花鍵大徑尺寸比較穩(wěn)定和可靠，完全可以作為齒坯加工的工藝基準，無論是矩形花鍵孔或是漸開線花鍵孔卻是一樣，如后圖所示：我廠齒輪加工典型工藝我廠齒輪加工典型工藝漸開線花鍵示意圖我廠齒輪加工典型工藝矩形花鍵示意圖Dd我廠齒輪加工典型工藝下面講講這種齒輪的具體加工工藝：齒輪全圖我廠齒輪加工典型工藝毛坯鍛造成形熱處理正火處理粗車1、內(nèi)孔尺寸一般設(shè)計為裝配基準，在設(shè)定內(nèi)孔粗車尺寸時一般是按

7、花鍵拉刀的前導向尺寸確定（比圖紙設(shè)計尺寸減小0.5-0.6mm，做為熱處理后的精磨余量）2、選用拉床定位的端面時應盡量選用大端面，而且要求同內(nèi)孔一次裝夾車成，保證其垂直精度。3、齒坯的其余部分可在粗車加工時留有一定的精車余量拉花鍵拉內(nèi)花鍵用大端面和內(nèi)孔定位拉制精車1、選用內(nèi)花鍵的大徑尺寸D定位，2、用車工專用“花鍵微錐芯軸一次定位加工”在工件調(diào)頭加工時，可隨芯軸一起整體調(diào)頭加工完成后，再拆卸工件。我廠齒輪加工典型工藝花鍵芯軸我廠齒輪加工典型工藝車工用微錐花鍵芯軸，實際