圆柱齿轮机械加工工艺过程

8.3　圆柱齿轮机械加工工艺过程

齿轮的机械加工工艺编制过程根据齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件的不同而采用各种不同的加工方法。

普通精度齿轮加工工艺分析

1．工艺过程分析

如图8.9所示为双联齿轮，材料为40Cr，精度为7-6-6级，其加工工艺过程如表8.5所示。

从表中可见，齿轮加工工艺过程通常要经过如下阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理及齿形精加工等。

图8.9　双联齿轮

表8.4　齿轮参数

表8.5　双联齿轮加工工艺过程

2．定位基准的确定

定位基准的精度对加工精度有直接的影响。盘类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。

1）外圆和端面定位齿坯用通用芯轴安装，通过找正外圆来定位，要求齿坯外圆对内孔的径向跳动量很小，找正效率低，用于单件小批量生产。

2）内孔和端面定位符合“基准重合”原则，内孔既是设计基准又是测量和装配基准，能使齿形加工时基准统一，通过控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需找正，生产率高，用于成批量生产中。

3．齿端加工

如图8.10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。

图8.10　齿端加工形式

用铣刀进行齿端倒圆，如图8.11所示。倒圆时，铣刀在旋转的同时沿圆弧做往复摆动。加工完一个齿后，工件退出，分度以后再加工下一个齿端。

齿端加工通常安排在滚（插）齿之后。

图8.11　齿端倒圆加工

4．一般的编制过程

（1）分析及消化齿轮图纸；

（2）按生产批量及结构形状来选择毛坯；

（3）根据定位基准的一些基本原则，选择适当的工艺基准；

（4）考虑冷热加工的合理协调，选择加工方案；

（5）各工序采用合适的加工机床；

（6）决定各工序的工艺工装；

（7）确定各工序的加工余量；

（8）选择合理的切削用量；

（9）估算工时定额；

（10）填写工艺文件等。

除了以上步骤外，在具体编制过程中尚需掌握以下几个问题：

（1）齿轮的形状、材料的不同，对定位的选择、热加工的变形、加工余量、切削用量都有所不同；

（2）齿轮的精度是编制工艺过程的主要依据，对齿坯的精度、刀具的精度、加工机床的选择，不同精度有不同的要求；

（3）同样精度的齿轮，由于热处理规范的不同，加工方案也随之变化；

（4）现有机床的可加工范围、用途、规格、尺寸，可达到的最高加工精度、机床的刚性与切削用量的选择等；

（5）在通用机床上加工，工人的操作水平对工件加工精度的高低，仍起主要作用；

（6）编制工艺的文字，应通俗易懂，简练地说明问题，切忌模棱两可，避免相互扯皮。

5．工艺实例

图8.12是某厂小汽轮机盘车齿轮，该齿轮属于单件生产，精度要求高，其加工工艺过程如表8.6所示。

图8.12　小汽轮机盘车齿轮

表8.6　小汽轮机盘车齿轮加工工艺过程

图8.13　是某厂的燃机齿轮轴，该齿轮轴属单件生产，精度高，表面质量要求高。

图8.13　燃机齿轮轴

上述燃机齿轮轴的加工工艺过程见表8.7：

表8.7　燃机齿轮工艺过程

（续表）