齿轮加工的关键是什么
❶ 齿轮加工工序
普通精度齿轮加工工艺分析
(一)工艺过程分析
图9-17所示为一双联齿轮,材料为40Cr,精度为7-6-6级,其加工工艺过程见表9-6。
从表中可见,齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段:毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。
齿号
Ⅰ
Ⅱ
齿号
Ⅰ
Ⅱ
模数
2
2
基节偏差
±0.016
±0.016
齿数
28
42
齿形公差
0.017
0.018
精度等级
7GK
7JL
齿向公差
0.017
0.017
公法线长度变动量
0.039
0.024
公法线平均长度
21.36 0-0.05
27.6 0-0.05
齿圈径向跳动
0.050
0.042
跨齿数
4
5
表9-6双联齿轮加工工艺过程
序号
工序内容
定位基准
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
毛坯锻造
正火
粗车外圆及端面,留余量1.5~2mm,钻镗花键底孔至尺寸φ30H12
拉花键孔
钳工去毛刺
上芯轴,精车外圆,端面及槽至要求
检验
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)
钳工去毛刺
剃齿(z=42),公法线长度至尺寸上限
剃齿(z=28),采用螺旋角度为5°的剃齿刀,剃齿后公法线长度至尺寸上限
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A面
花键孔及端面
花键孔及A面
花键孔及A面
花键孔及A面
花键孔及A面
加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,而这与切齿时采用的定位基准(孔和端面)的精度有着直接的关系,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基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外,对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。对于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段,经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮,必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度,所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。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,使齿面达到规定的硬度要求。
加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。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产生变形,如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工,是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工,可以使定位准确可靠,余量分布也比较均匀,以便达到精加工的目的。
(二)定位基准的确定
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选择顶尖孔定位,某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。
1)内孔和端面定位 选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准,既符合“基准重合”原则,又能使齿形加工等工序基准统一,只要严格控制内孔精度,在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高,广泛用于成批生产中。
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位置,故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低,一般用于单件小批生产。
(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,铣刀在高速旋转的同时沿圆弧作往复摆动(每加工一齿往复摆动一次)。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。
齿端加工必须安排在齿轮淬火之前,通常多在滚(插)齿之后。
如果不合适,参见http://blog.hexun.com/jixieren/default.aspx?page=7&year=2005&month=9
❷ 齿轮的加工工艺流程是什么
齿轮加工工艺流程
1.锻造制坯
热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来,楔横轧技术在轴类加工上得到了 大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯,它不仅精度较高、后序加工余量小, 而且生产效率高。
2.正火
这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备,以有效减少 热处理变形。 所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、 设备和环境的影响比较大, 使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响金属切 削加工和最终热处理,使得热变形大而无规律,零件质量无法控制。为此,采用等温正火工艺。实 践证明,采用等温正火有效改变了一般正火的弊端,产品质量稳定可靠。
3.车削加工
为了满足高精度齿轮加工的定位要求,齿坯的加工全部采用数控车床,使用机械夹紧不重磨车 刀,实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成,既保证了内孔与端面的垂直度要求,又 保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度,确保了后序齿轮的加工质量。另外, 数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量,经济性好。
4.滚、插齿
加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机,虽然调整维护方便,但生产效率较低,若 完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展,滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地 进行,经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命,一般能提高90%以上,有效地减少了换刀次数和刃 磨时间,效益显着。
5.剃齿 径向剃齿技术以其效率高,设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽 车齿轮生产中。
6.热处理
汽车齿轮要求渗碳淬火,以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品,稳定 可靠的热处理设备是必不可少的。
7.磨削加工
主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,以提高尺寸精度和减小 形位公差。
❸ 齿轮是怎么制造的原理是什么
加工方式
渐开线齿轮加工方法有2大类,一个是仿形法,用成型铣刀铣出齿轮的齿槽,是“模仿形状”的。另一个是范成法(展成法)。
(1)滚齿机滚齿:可以加工8模数以下的斜齿
(2)铣床铣齿:可以加工直齿条
(3)插床插齿:可以加工内齿
(4)冷打机打齿:可以无屑加工
(5)刨齿机刨齿:可以加工16模数大齿轮
(6)精密铸齿:可以大批量加工廉价小齿轮
(7)磨齿机磨齿:可以加工精密母机上的齿轮
(8)压铸机铸齿:多数加工有色金属齿轮
(9)剃齿机:是一种齿轮精加工用的金属切削机床
失效形式
1、齿面磨损
对于开式齿轮传动或含有不清洁的润滑油的闭式齿轮传动,由于啮合齿面间的相对滑动,使一些较硬的磨粒进入了摩擦表面,从而使齿廓改变,侧隙加大,以至于齿轮过度减薄导致齿断。一般情况下,只有在润滑油中夹杂磨粒时,才会在运行中引起齿面磨粒磨损。
2、齿面胶合
对于高速重载的齿轮传动中,因齿面间的摩擦力较大,相对速度大,致使啮合区温度过高,一旦润滑条件不良,齿面间的油膜便会消失,使得两轮齿的金属表面直接接触,从而发生相互粘结。当两齿面继续相对运动时,较硬的齿面将较软的齿面上的部分材料沿滑动方向撕下而形成沟纹。
3、疲劳点蚀
相互啮合的两轮齿接触时,齿面间的作用力和反作用力使两工作表面上产生接触应力,由于啮合点的位置是变化的,且齿轮做的是周期性的运动,所以接触应力是按脉动循环变化的。齿面长时间在这种交变接触应力作用下,在齿面的刀痕处会出现小的裂纹,随着时间的推移,这种裂纹逐渐在表层横向扩展,裂纹形成环状后,使轮齿的表面产生微小面积的剥落而形成一些疲劳浅坑。
4、轮齿折断
在运行工程中承受载荷的齿轮,如同悬臂梁,其根部受到脉冲的周期性应力超过齿轮材料的疲劳极限时,会在根部产生裂纹,并逐步扩展,当剩余部分无法承受传动载荷时就会发生断齿现象。齿轮由于工作中严重的冲击、偏载以及材质不均匀也可能引起断齿。
5、齿面塑性变形
在冲击载荷或重载下,齿面易产生局部的塑性变形,从而使渐开线齿廓的曲面发生变形。
❹ 进行齿轮加工的方法有哪些各有什么特点
(1)滚齿机复滚齿:可以加制工8模数以下的斜齿
(2)铣床铣齿:可以加工直齿条
(3)插床插齿:可以加工内齿
(4)冷打机打齿:可以无屑加工
(5)刨齿机刨齿:可以加工16模数大齿轮
(6)精密铸齿:可以大批量加工廉价小齿轮
(7)磨齿机磨齿:可以加工精密母机上的齿轮
(8)压铸机铸齿:多数加工有色金属齿轮
(9)剃齿机:是一种齿轮精加工用的金属切削
机床
(10)冲床冲齿:薄材料多用冲床冲齿如钟表、链轮等
❺ 齿轮制造的常见方法有哪些
齿轮是指轮缘上有齿轮连续啮合传递运动和动力的机械元件,齿轮在传动中的使用很早就出现了。展成切齿法的原理及利用此原理切齿的专用机床与刀具的相继出现,齿轮运转的平稳性也越来越受到重视。一个齿轮的制造过程是由若干工序组成的。为了获得符合精度要求的齿轮,整个过程都是围绕着齿形工序展开的。齿形制造方法很多,可分为无切削和有切削两大类。下面简单介绍下齿轮齿形制造的方法有哪些:
一、齿轮制造的步骤
(1)齿坯机械制造的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性,而这与切齿时采用的定位基准的精度有着直接的关系,所以这个阶段主要是为下一阶段制造齿形准备精基准,使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。
(2)齿形的制造。对于不需要淬火的齿轮,一般来说这个阶段也就是齿轮的最后阶段,经过这个阶段就应当制造出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮,必须在这个阶段中制造出能满足齿形的最后精工所要求的齿形精度,所以这个阶段是保证齿轮精度的关键阶段,应予以特别注意。
(3)热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理,使齿面达到规定的硬度要求。这个阶段的目的,在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形,进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度,使之达到最终的精度要求。
二、齿形制造的类型
(1)齿形的有切削工艺,具有良好的工艺精度,目前仍是齿形的主要方法。按其原理可分为成形法和展成法两种。
(2)无切削包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削具有效率高,材料消耗少等一系列的优点,目前已广泛使用。但因其精度较低,工艺不够稳定,特别是批量小时难以采用,这些缺点限制了它的使用。
三、齿形制造的特点
(1)剃齿是利用剃齿刀在专用剃齿机上对齿轮齿形进行精工的一种方法,剃齿刀的形状类似螺旋齿轮,齿形做得非常准确,在齿面上沿渐开线方向开有许多小沟槽以形成切削刃。当剃齿刀与齿轮啮合运转时,剃齿刀齿面上的众多切削刃将从工件齿面上剃下细丝状的切屑。剃齿主要用于提高齿形精度和齿向精度,降低齿面粗糙度值,主要用于成批和大量精工齿面未淬硬的直齿和斜齿圆柱齿轮。
(2)磨齿按原理可分为成形法和展成法两种。成形法磨齿和成形法铣齿的原理相同,但受砂轮修整精度和机床分度精度的影响。展成法磨齿是将砂轮的磨削部分修整成锥面以构成假想齿条的齿面,机床分度机构进行分度使工件转过一个齿,磨削下一个齿槽的齿面,如此重复上述循环直至磨完全部齿槽齿面。
(3)珩齿是在珩磨机上用珩磨轮对齿轮进行精整工的一种方法,其原理和运动与剃齿相同。只是齿面上无容屑槽,是靠磨粒进行切削的,可同时沿齿向和渐开线方向产生滑动进行连续切削。珩磨过程具有磨、剃、抛光等综合作用。
四、精密齿轮切削油的选用
(1)硅钢是比较容易切削的材料,一般为了工件成品的易清洗性,在防止毛刺产生的前提下会选用低粘度的齿轮切削油。
(2)碳钢在选用齿轮切削油时应根据难易及脱脂条件来决定较佳粘度。
(3)镀锌钢因为和氯系添加剂会发生化学反应,所以在选用齿轮切削油时应注意可能发生白锈的问题,而使用硫型专用齿轮切削油可以避免生锈问题,但应尽早脱脂。
(4)不锈钢一般使用含有硫氯复合型添加剂的齿轮切削油,在保证极压性能的同时,避免工件出现毛刺、破裂等问题。
❻ 请问齿轮加工工艺是什么
齿轮加工工艺是利用机械的方法获得齿轮特定结构和精度的工艺过程。内
齿轮是汽车运动中的核容心传动部件,其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性等会带来直接影响,有时会成为制约产品水平提高的关键因素。
齿轮加工过程中的微小变形及工艺稳定性控制相对复杂。毛坯锻造后大多要采用等温正火,以期获得良好的加工性能和趋势变形的均匀金相组织;对于精度要求不高的低速网柱齿轮可以热前剃齿而热后不再加工,径向剃齿方法的应用扩大了剃齿应用范围。
(6)齿轮加工的关键是什么扩展阅读:
齿轮加工工艺的分类:
一、圆柱齿轮
按零件结构可分为盘齿和轴齿,按齿形可分为直齿和斜齿,用于平行轴动力和运动的传递,如变速箱速度变换、发动机点火正时等。
二、锥齿轮
根据齿形可分为直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮,用于交叉轴或交错轴动力和运动的传递,如后桥的差速器和减速器等。其中螺旋锥齿轮,根据齿形加工原理和方法的差别在国际上形成了不同的制度体系,通常称为制式。
三、齿环类
如用于变速连接的滑动齿套和用于行星变速传动的齿圈属于内齿环,用于变速同步控制的同步器齿环属于外齿环。
参考资料来源:网络—齿轮加工
❼ 齿轮加工方法有哪些
(1)滚齿机滚齿:可以加工8模数以下的斜齿
(2)铣床铣齿:可以加工直齿专条
(3)插床插齿:可以加工内属齿
(4)冷打机打齿:可以无屑加工
(5)刨齿机刨齿:可以加工16模数大齿轮
(6)精密铸齿:可以大批量加工廉价小齿轮
(7)磨齿机磨齿:可以加工精密母机上的齿轮
(8)压铸机铸齿:多数加工有色金属齿轮
(9)剃齿机:是一种齿轮精加工用的金属切削
机床
❽ 齿轮常用加工方法有哪些
齿轮加工的方法一种是成形法,就是利用与被切齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法,如铣齿;另一种是展成法,它是利用刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法,如滚齿和插齿(用滚刀和插刀进行示范).下面介绍用铣床加工齿轮的方法.圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣刀进行切削加工.现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16),m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例,介绍齿轮的铣削加工过程.
1.检查齿坯尺寸
主要检查齿顶圆直径,便于在调整切削深度时,根据实际齿顶圆直径予以增减,保证分度圆齿厚的正确.
2.齿坏装夹和校正
正齿轮有轴类齿坏和盘类坯.如果是轴类齿坯,一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住,另一端由尾座顶尖顶紧即可;如果是盘类齿坯,首先把齿坯套在心轴上,心轴一端夹在分度头三爪卡盘上,另一端由尾顶尖顶紧即可.校正齿坯很重要.首先校正圆度,如果圆度不好,会影响分度圆齿厚尺寸;再校正直线度,即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行,否则铣出来的齿是斜的;最后校正高低,即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致,如果高低尺寸超差,铣出来的齿就有深浅.
齿加工精度分析:轴齿精度主要和运动精度、平稳性精度、接触精度有关.滚齿加工中用控制公法线长度和齿圈径跳来保证运动精度;用控制齿形误差和基节偏差来保证工作平稳性精度,用控制齿向误差来保证接触精度.下面对滚齿加工中易出现的几种误差原因进行分析:齿圈径向跳齿圈径向跳齿圈径向跳齿圈径向跳动误差动误差动误差动误差(即几何偏心即几何偏心即几何偏心即几何偏心)齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内,测头在齿槽内或轮齿上,与齿高中部双面接触,测头相对于轮齿轴线的最大变动量.也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心,这种偏心是由于在安装零件时,零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起.或因顶尖和顶尖孔制造不良,使定位面接触不好造成偏心,所以齿圈径跳主要应从以上原因分析解决.
滚齿是用展成法原理加工齿轮的,从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性.但是这些传动链是由一系列传动元件组成的.它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上,产生相对运动的不均匀性,影响轮齿的加工精度.公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差,这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的,还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成,再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差.
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❾ 齿轮的加工方法有哪些
主要是: 滚齿机 .但还其它机床可以加工某种齿轮的(直齿)有:铣床,插齿机,线切割,