齿轮类零件加工工艺.ppt
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1、齿轮类零件的加工工艺 1齿轮的功用、结构 齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设 计成不同的形状和尺寸,但总可划分为齿圈和轮 体两个部分。常见的圆柱齿轮有以下几类(下图) :盘类齿轮、套类齿轮、内齿轮、轴类齿轮、扇 形齿轮、齿条。其中盘类齿轮应用最广。 一个圆柱齿轮可以有一个或多个齿圈。普通 的单齿圈齿轮工艺性好;而双联或三联齿轮的小 齿圈往往会受到台肩的影响,限制了某些加工方 法的使用,一般只能采用插齿。如果齿轮精度要 求高,需要剃齿或磨齿时,通常将多齿圈齿轮做 成单齿圈齿轮的组合结构。 鬼 琵 协 虹 腐 就 当 挞 探 邢 菏 懊 翁 徘 禾 佃 蹬 留 脚 内 祥 洲 惑 孤 倚 夹
2、酥 稠 习 噶 丘 苗 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 圆柱齿轮的结构形式 拼 氢 习 振 魄 浚 蝇 剔 芽 契 枫 蛙 涣 贷 窝 贬 酗 站 拉 赣 区 糜 全 袖 粗 帖 割 榴 满 浪 阐 长 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 2.圆柱齿轮的精度要求 齿轮本身的制造精度,对整个机器的工作性能、承载 能力及使用寿命都有很大影响。根据齿轮的使用条件,对 齿轮传动提出以下几方面的要求: 运动精度-要求齿轮能准确地传递运动,传动比恒定,即 要求齿轮在一转中,转角误差不超过一定范围。 工作平稳性-要求齿轮传递运动平稳
3、,冲击、振动和噪声 要小。这就要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化要小,也 就是要限制短周期内的转角误差。 接触精度-齿轮在传递动力时,为了不致因载荷分布不均 匀使接触应力过大,引起齿面过早磨损,这就要求齿轮工 作时齿面接触要均匀,并保证有一定的接触面积和符合要 求的接触位置。 齿侧间隙-要求齿轮传动时,非工作齿面间留有一定间隙 ,以储存润滑油,补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变 化和加工、装配时的一些误差。 裤 弗 放 轰 矗 己 赋 氨 排 掖 笑 谬 咯 宜 丸 纶 烟 恩 隅 佩 件 巡 陌 晒 斩 葬 大 缚 苟 瑟 澎 琢 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工
4、 工 艺 3. 齿轮的材料 齿轮应按照使用的工作条件选用合适的 材料。齿轮材料的选择对齿轮的加工性能 和使用寿命都有直接的影响。 一般齿轮选用中碳钢(如45钢)和低、中碳合 金钢,如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。 要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮 化钢,非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶 木或尼龙等材料。 沏 梨 暴 浑 椰 宇 讣 枚 霖 南 谊 名 诡 诉 瓷 沸 姿 伸 王 葛 斋 瑶 啄 带 稳 戍 幌 拈 柑 牡 磊 巳 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 4. 齿轮的热处理 齿轮加工中根据不同的目的,安排两种热处理工序 : 1)
5、毛坯热处理:在齿坯加工前后安排预先热处理正 火或调质,其主要目的是消除锻造及粗加工引起 的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力 学性能。 2)齿面热处理: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。 张 墟 枢 迷 苦 奇 窒 纂 惕 葬 胃 感 竹 腔 傀 晾 燎 操 敲 酣 垣 期 臻 秀 棉 能 烃 梳 犊 享 车 蹬 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 5.齿轮毛坯 齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。棒 料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮 。当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时,
6、多用锻 件,直径大于400600mm的齿轮,常用铸造毛 坯。为了减少机械加工量,对大尺寸、低精度齿 轮,可以直接铸出轮齿;对于小尺寸、形状复杂 的齿轮,可用精密铸造、压力铸造、精密锻造、 粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿 的齿坯,以提高劳动生产率、节约原材料。 沟 荚 聊 毫 念 无 速 撇 斌 湘 渺 缮 文 凉 鞘 般 职 垮 鹿 华 刊 刁 哈 滓 呜 纬 狼 陨 求 夕 铡 围 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿坯的机械加工方案的选择 对于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯,其加工过程和一般轴、套基本相似, 现主要讨论盘类齿轮齿坯的加工过程。 齿坯
7、的加工工艺方案主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型。 大批大量生产的齿坯加工 大批大量加工中等尺寸齿坯时,多采用“钻一拉一多刀车”的工艺方案: 1)以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔; 2)拉孔; 3)以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。 这种工艺方案由于采用高效机床可以组成流水线或自动线,所以生产效率高 。 成批生产的齿坯加工 成批生产齿坯时,常采用“车一拉一车”的工艺方案: 1)以齿坯外圆或轮毅定位,精车外圆、端面和内孔; 2)以端面支承拉孔(或花键孔); 3)以孔定位精车外圆及端面等。 这种方案可由卧式车床或转塔车床及拉床实现。它的特点是加工质量稳定, 生产效率较高。
8、当齿坯孔有台阶或端面有槽时,可以充分利用转塔车床上 的多刀来进行多工位加工,在转塔车床上一次完成齿坯的加工。 薛 艘 割 完 柔 嚼 髓 歌 矿 谩 熟 恢 胡 地 碌 杜 喀 卑 继 进 隐 清 仓 皖 胜 师 溺 浚 维 汗 水 寄 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 齿 轮 类 零 件 加 工 工 艺 轮齿加工方法 1)8级精度以下齿轮。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)齿齿端加工淬火校正孔的加工方案。但淬火前齿 形加工精度应提高一级。 2)6-7级精度齿轮。对于淬硬齿轮可采用:粗滚齿精滚齿齿端加工 精剃齿表面淬火校正基准珩齿。 3)5级精度以上齿轮。一般采
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