圆柱齿轮加工工艺进程常因齿轮的结构形状、精度等级、出产批量及出产条件不同而选用不同的工艺计划。下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺进程供剖析比较。
一、普通精度齿轮加工工艺剖析
(一)工艺进程剖析
图9-17所示为一双联齿轮,资料为40Cr,精度为7-6-6级,其加工工艺进程
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圆柱齿轮加工工艺进程常因齿轮的结构形状、精度等级、出产批量及出产条件不同而选用不同的工艺计划。下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺进程供剖析比较。
一、普通精度齿轮加工工艺剖析
(一)工艺进程剖析
图9-17所示为一双联齿轮,资料为40Cr,精度为7-6-6级,其加工工艺进程见表9-6。
从表中可见,齿轮加工工艺进程大致要通过如下几个阶段:毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准批改及齿形精加工等。
粗车外圆及端面,留余量1.5~2mm,钻镗花键底孔至尺度φ30H12
拉花键孔
钳工去毛刺
上芯轴,精车外圆,端面及槽至要求
查验
滚齿(z=42),留剃余量0.07~0.10 mm
插齿(z=28),留剃余量0.0,4~0.06 mm
倒角(Ⅰ、Ⅱ齿12°牙角)
剃齿(z=42),公法线长度至尺度上限
剃齿(z=28),选用螺旋视点为5°的剃齿刀,剃齿后公法线长度至尺度上限
齿部高频淬火:G52
推孔
珩齿
总检入库
外圆及端面
φ30H12孔及A面
花键孔及A面
花键孔及B面
花键孔及端面
加工的地一阶段是齿坯初进入机械加工的阶段。因为齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距散布均匀性,而这与切齿时选用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的联系,所以,这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准,使齿的内孔和端面的精度根本到达规则的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外,关于齿形以外的次要表面的加工,也应尽量在这一阶段的后期加以完成。
第二阶段是齿形的加工。关于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的终加工阶段,通过这个阶段就应当加工出完全契合图样要求的齿轮来。关于需要淬硬的齿轮,有必要在这个阶段中加工出能满意齿形的终精加工所要求的齿形精度,所以这个阶段的加工是确保齿轮加工精度的要害阶段。应予以特别注意。
加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面到达规则的硬度要求。
加工的终阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的意图,在于批改齿轮通过淬火后所引起的齿形变形,进一步进步齿形精度和降低表面粗糙度,使之到达终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面(孔和端面)进行修整,因淬火以后齿轮的内孔和端面均会发生变形,如果在淬火后直接选用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难到达齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位经确可靠,余量散布也比较均匀,以便到达精加工的意图。
(二)定位基准的断定
定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般挑选鼎尖孔定位,某些大模数的轴类齿轮多挑选齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常选用两种定位基准。
1)内孔和端面定位 挑选既是规划基准又是丈量和安装基准的内孔作为定位基准,既契合“基准重合”原则,又能使齿形加工等工序基准一致,只要严格操控内孔精度,在芯轴上定位时不需要找正。故出产率高,广泛用于成批出产中。
2)外圆和端面定位 齿坯内孔在通用芯轴上安装,用找正外圆来决定孔中心方位,故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正功率低,一般用于单件小批出产。
(三)齿端加工
如图9-18所示,齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱,和去毛刺等。倒圆、倒尖后的齿轮,沿轴向滑动时容易进入啮合。倒棱可去除齿端的锐边,这些锐边经渗碳淬火后很脆,在齿轮传动中易崩裂。
用铣刀进行齿端倒圆,如图9-19所示。倒圆时,铣刀在高速旋转的一起沿圆弧作往复摇摆(每加工一齿往复摇摆一次)。加工完一个齿后工件沿径向退出,分度后再送进加工下一个齿端。
齿端加工有必要安排在齿轮淬火之前,通常多在滚(插)齿之后。
(四)精基准批改
齿轮淬火后基准孔发生变形,为确保齿形精加工质量,对基准孔有必要给予批改。
对外径定心的花键孔齿轮,通常用花键推刀批改。推孔时要避免歪斜,有的工厂选用加长推刀前引导来避免歪斜,已获得较好作用。
对圆柱孔齿轮的批改,可选用推孔或磨孔,推孔出产率高,常用于未淬硬齿轮;磨孔精度高,但出产率低,关于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮,或内孔较大、厚度较薄的齿轮,则以磨孔为宜。
磨孔时一般以齿轮分度圆定心,如图9-20所示,这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小,对以后磨齿或珩齿有利。为进步出产率,有的工厂以金刚镗替代磨孔也获得了较好的作用。
二、齿轮加工工艺特色(二)齿轮加工工艺特色
(1)定位基准的精度要求较高
由图9-21可见,作为定位基准的内孔其尺度精度标示为φ85H5,基准端面的粗糙度较细,为Ra1.6μm,它对基准孔的跳动为0.014mm,这几项均比一般精度的齿轮要求为高,因此,在齿坯加工中,除了要注意操控端面与内孔的笔直度外,需要留必定的余量进行精加工。精加工孔和端面选用磨削,先以齿轮分度圆和端面作为定位基准磨孔,再以孔为定位基准磨端面,操控端面跳动要求,以确保齿形精加工用的精基准的经确度。 (2)齿形精度要求高 图上标示6-5-5级。为满意齿形精度要求,其加工计划应挑选磨齿计划,即滚(插)齿-齿端加工-高频淬火-批改基准-磨齿。磨齿精度可达4级,但出产率低。本例齿面热处理选用高频淬火,变形较小,故留磨余量可缩小到0.1 mm左右,以进步磨齿功率。
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