您好，歡迎來到易龍商務網！
發布時間：2020-09-06 05:23
【廣告】
齒輪類零件加工
齒輪是能彼此符合的有齒的機械零件，齒輪傳動可完成減速、增速、變向等功能。它在機械傳動及整個機械領域中運用極其廣泛。本文對齒輪類零件的加工工藝做歸納總結。
1
齒輪的功用、結構
齒輪雖然由于它們在機器中的功用不同而規劃成不同的形狀和尺度，但總可劃分為齒圈和輪體兩個部分。常見的圓柱齒輪有以下幾類(下圖)：盤類齒輪、套類齒輪、內齒輪、軸類齒輪、扇形齒輪、齒條。其中盤類齒輪運用廣。
圓柱齒輪的結構方法
一個圓柱齒輪能夠有一個或多個齒圈。普通的單齒圈齒輪工藝性好；而雙聯或三聯齒輪的小齒圈往往會遭到臺肩的影響，約束了某些加工辦法的運用，一般只能選用插齒。假如齒輪精度要求高，需求剃齒或磨齒時，一般將多齒圈齒輪做成單齒圈齒輪的組合結構。
2圓柱齒輪的精度要求
齒輪本身的制作精度，對整個機器的工作性能、承載能力及運用壽命都有很大影響。根據齒輪的運用條件，對齒輪傳動提出以下幾方面的要求：
1.
運動精度
要求齒輪能準確地傳遞運動，傳動比安穩，即要求齒輪在一轉中，轉角差錯不超越一定范圍。
2,
工作平穩性
要求齒輪傳遞運動平穩，沖擊、振蕩和噪聲要小。這就要求約束齒輪轉動時瞬時速比的改變要小，也就是要約束短周期內的轉角差錯。
3.
觸摸精度
齒輪在傳遞動力時，為了不致因載荷分布不均勻使觸摸應力過大，引起齒面過早磨損，這就要求齒輪工作時齒面觸摸要均勻，并確保有一定的觸摸面積和符合要求的觸摸位置。
4.
齒側空隙
要求齒輪傳動時，非工作齒面間留有一定空隙，以儲存潤滑油，補償因溫度、彈性變形所引起的尺度改變和加工、安裝時的一些差錯。
3齒輪的資料
齒輪應按照運用的工作條件選用適宜的資料。齒輪資料的挑選對齒輪的加工性能和運用壽命都有直接的影響。
一般齒輪選用中碳鋼(如45鋼)和低、中碳合金鋼，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。2要求較高的重要齒輪可選用38CrMoAlA氮化鋼，非傳力齒輪也能夠用鑄鐵、夾布膠木或尼龍等資料。
4齒輪的熱處理
齒輪加工中根據不同的意圖，組織兩種熱處理工序：
毛坯熱處理
在齒坯加工前后組織預先熱處理正火或調質，其首要意圖是消除鑄造及粗加工引起的剩余應力、改善資料的可切削性和進步歸納力學性能。
2.
齒面熱處理
齒形加工后，為進步齒面的硬度和耐磨性，常進行滲碳淬火、高頻感應加熱淬火、碳氮共滲和滲氮等熱處理工序。
5齒輪毛坯
齒輪的毛坯方法首要有棒料、鍛件和鑄件。棒料用于小尺度、結構簡單且對強度要求低的齒輪。當齒輪要求強度高、耐磨和耐沖擊時，多用鍛件，直徑大于400～600mm的齒輪，常用鑄造毛坯。
為了削減機械加工量，對大尺度、低精度齒輪，能夠直接鑄出輪齒；關于小尺度、形狀復雜的齒輪，可用精細鑄造、壓力鑄造、精細鑄造、粉末冶金、熱軋和冷擠等新工藝制作出具有輪齒的齒坯，以進步勞動出產率、節省原資料。
6齒坯的機械加工計劃的挑選
關于軸齒輪和套筒齒輪的齒坯，其加工進程和一般軸、套基本相似，現首要討論盤類齒輪齒坯的加工進程。齒坯的加工工藝計劃首要取決于齒輪的輪體結構和出產類型。
1 大批很多出產的齒坯加工
大批很多加工中等尺度齒坯時，多選用“鉆一拉一多刀車”的工藝計劃。
(1)以毛坯外圓及端面定位進行鉆孔或擴孔。
(2)拉孔。
(3)以孔定位在多刀半自動車床上粗精車外圓、端面、切槽及倒角等。
這種工藝計劃由于選用機床能夠組成流水線或自動線，所以出產。
成批出產的齒坯加工
成批出產齒坯時，常選用“車一拉一車”的工藝計劃
(1)以齒坯外圓或輪毅定位，精車外圓、端面和內孔。
(2)以端面支承拉孔(或花鍵孔)。
(3)以孔定位精車外圓及端面等。
這種計劃可由臥式車床或轉塔車床及拉床實現。它的特點是加工質量安穩，出產效率較高。
當齒坯孔有臺階或端面有槽時，能夠充分利用轉塔車床上的多刀來進行多工位加工，在轉塔車床上一次完成齒坯的加工。
7輪齒加工辦法
齒輪齒圈的齒形加工是整個齒輪加工的中心。齒輪加工有許多工序，這些都是為齒形加工服務的，其意圖在于終究獲得符合精度要求的齒輪。
按照加工原理，齒形可分為成形法和展成法。成形法是用與被切齒輪齒槽形狀相符的成形刀具切出齒面的辦法，如銑齒、拉齒和成型磨齒等。
展成法是齒輪刀具與工件按齒輪副的嚙合關系作展成運動切出齒面的辦法，如滾齒、插齒、剃齒、磨齒和珩齒等。
齒形加工計劃的挑選，首要取決于齒輪的精度等級、結構形狀、出產類型及出產條件，關于不同的精度等級的齒輪，常用的齒形加工計劃如下：
（1）8級精度以下齒輪
調質齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。關于淬硬齒輪可選用：滾（插）齒—齒端加工—淬火—校對孔的加工計劃。但淬火前齒形加工精度應進步一級。
（2）6-7級精度齒輪
關于淬硬齒輪可選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—精剃齒—外表淬火—校對基準—珩齒。
（3）5級精度以上齒輪
一般選用：粗滾齒—精滾齒—齒端加工—淬火—校對基準—粗磨齒—精磨齒。磨齒是現在齒形加工中精度蕞高，外表粗糙度值蕞小的加工辦法，蕞可達3-4級。
銑齒
齒輪精度等級：9級以下
齒面粗糙度Ra：6.3~3.2μm
適用范圍：單件修配出產中，加工低精度的外圓柱齒輪、齒條、錐齒輪、蝸輪
拉齒
齒輪精度等級：7級
齒面粗糙度Ra：1.6~0.4μm
適用范圍：大批量出產7級內齒輪，外齒輪拉刀制作復雜，故少用
滾齒
齒輪精度等級：8~7級
齒面粗糙度Ra：3.2~1.6μm
適用范圍：各種批量出產中，加工中等質量外圓柱齒輪及蝸輪
插齒
齒面粗糙度Ra：1.6μm
適用范圍：各種批量出產中，加工中等質量的內、外圓柱齒輪、多聯齒輪及小型齒條
5.
滾（或插）齒—淬火—珩齒
齒面粗糙度Ra：0.8~0.4μm
適用范圍：用于齒面淬火的齒輪
加工刀紋
產品和機床
有著人造板機械行業技能“珠峰”美譽的連續壓機的重要零件熱壓板，其韌硬資料耐熱合金鋼硬度要求400HB以上；具有7 000mm×2 650mm（長×寬）的大平面標準和橫向平面度0.015mm/全長一級平板、縱向平面度0.1mm/全長三級平板、厚度公役±0.03mm、表面粗糙度值Ra＝0.8μｍ以下的要求。因而成為規劃中的重中之重，工藝中的難中之難。如圖１所示。
加工重任落在了“精密、大型、數控”機床之一沈陽機床12m數控龍門銑床上，啟用二年的技改項目12m數控龍門銑床已過磨合期進入精度”平板特點的熱壓板是對機床精度的一次實例查驗，但即便在試切加工之初，問題就頻出，加工后的平面有正紋、網紋、反紋、接刀和橢圓內凹等表面質量差、平面度精度不合格等現象，所以課題攻關在所難免。
2
機床精度成因
12m數控龍門銑床精度由4根軸（即線軌X、橫梁Y、滑枕Z和主軸S）及互相間的幾何公役構成。
（1）機床的XY平面由兩根直線導軌組成，因為能夠選用的水平儀和準直儀并根底可調，其XY平面的水平度和X軸的直線度是可調整項，依托調整能夠確保達到較高的精度，一起它也是其他平面和軸的基準，為重要。是熱壓板縱向平面度0.1mm的確保。
（2）機床的橫梁Y軸，一是要求與XY平面平行，因為橫梁自重下撓和預留磨損，Y軸被規劃成單波中高，所以這項精度是不行調整項，依托Y軸的中高操控和立柱的等高加工確保平行，是熱壓板橫向平面度0.015mm和厚度±0.03mm的確保；二是與X軸的筆直，此項是可調整項，經過調整來確保精度。
（3）機床的滑枕Z軸，有著與XY平面雙向筆直的要求，即Z軸在XZ平面內與XY平面的筆直度，此項為不行調整項，依托加工確保精度，Z軸在YZ軸平面內與XY平面的筆直度是可調整項，依托調整來確保精度。
（4）機床的主軸S軸，也有著與Z軸雙向平行的要求，即S軸在XZ平面與Z軸平行，S軸在YZ平面內與Z軸平行，此兩項為不行調整項，有必要依托加工確保。
從以上剖析可出看出：①工件容易實現精度的定位是XY平面和X軸，也是機床悉數精度的基準。②因為不行調整項依托機床制造進程加工確保，所以機床是否的要點是對不行調整項精度的進程檢測和鏟刮研修，杜絕終究插補修整的貓膩。③要點操控Y軸微量（＜0.02mm）中高單波型線。④在S軸和Z軸的調整次序上，單從大面加工和接刀來說，在調整與XY平面的雙向筆直度時以S軸為優先。⑤充沛依托可調整項的可調整，經過檢測和觀察加工刀紋，彌補進步機床精度。
3
從刀紋窺破機床精度
因為機床的在時效中不知不覺失掉，在熱壓板加工之初，在大平面構成了一些較為典型的刀紋和接刀亂象，經過觀察從中能夠剖析機床精度問題和成因。如圖2所示。
（1）正紋。由刀盤正傾引起，正紋加工的長處是刀紋一致漂亮、后不拖刀單次切削、刀具磨損少，缺陷是因為刀盤歪斜，刀路中心構成橢圓內凹。
（2）反紋。由刀盤負傾引起，反紋加工的缺陷是后拖刀兩次切削、刀具磨損大，同樣因為刀盤歪斜，刀路中心構成橢圓內凹。
（3）網紋。由刀盤傾角為0時引起，是真實的平面加工，但缺陷是網紋較亂不漂亮，也有拖刀磨損。
（4）接刀。在粗加工時能夠是切削反彈、熱變形等要素引起，但在精加工時一定也有刀盤的歪斜原因，構成臺階型接刀，嚴重時破壞了平面度、表面粗糙度和漂亮度。而刀盤歪斜實際上是由S軸與XY平面雙向筆直度引起，那么是哪些終究要素導致的呢？而如何只構成有利的正紋減磨、微接刀和小凹面，是咱們觀察和剖析刀紋后要揣度和解決進步機床精度問題的所在。
從圖2能夠看出刀紋從正紋、網紋及反紋的改變，其實暗示出Y軸的爬高落低的曲折走向，在對Y軸的準直丈量中發現如圖的折線改變，Y軸直線差錯并不大于0.03mm，但其折線特征使刀盤歪斜卻是刀紋構成亂紋的原因，因為Y軸的直線度是不行調整項，有必要經過機械批改，一起可微量加大刀盤在YZ平面內的正傾角，確保全長構成的正刀紋。
從圖3咱們能夠看出接刀痕是臺階型，其實暗示由刀盤歪斜即S軸在XZ平面內與XY平面不筆直引起的，在甩表丈量中也證實了此項差錯的存在，而刀盤越大，臺階越大。因為此項精度也是死項，有必要經過機械批改，因為無法悉數消滅筆直度差錯，微量加大刀盤在YZ平面內的正傾角，一是構成一個方向的正紋；二是構成相鄰兩內凹橢圓，確保為微量相交型手感光滑的接刀，也能夠看出，如果相鄰刀路重合越多，接刀高度就越小，在1/2重合時蕞小。
4
效果和定論
（1）一個合格的技師應該熟悉和掌握機床精度的成因和各軸的精度凹凸次序，并能在加工刀紋和接刀痕中判斷出影響機床精度的要素所在，經過反饋保護機床至狀態，作出習慣機床精度的定位和走刀方向挑選，進步產品加工質量。
（2）在熱壓板大平面加工的實例中，首先要檢測和操控Y軸直線度和曲線類型，確保其中高不大于0.02mm的單波弧線，確保主軸S在XZ平面內與XY平面的筆直度在0.008mm之內，并適當調整主軸S在YZ平面內與XY平面的筆直度，有意使其微量正傾，結合鎖定Z軸、Y軸向進刀單向、相鄰刀路重合足夠大等辦法，從而構成質量較高的正紋和微量相交型平滑接刀痕的XY平面加工。
（3）裝上角銑頭，首先留意其雙向筆直也是不行調整項。然后同樣能夠推理在XZ和YZ平面加工中機床精度與刀紋和接刀的關系，舉一反三，快速找到問題和進步產品質量的辦法。
（4）課題攻關的終究效果是經過刀紋剖析，得到機床精度問題的斷定和修正，從而使得熱壓板的平面加工順暢達到規劃要求。
一、鉆孔與擴孔
1. 鉆孔
鉆孔是在實心資料上加工孔的地一道工序，鉆孔直徑一般小于 80mm 。鉆孔加工有兩種辦法：一種是鉆頭旋轉；另一種是工件旋轉。上述兩種鉆孔辦法發作的差錯是不相同的，在鉆頭旋轉的鉆孔辦法中，因為切削刃不對稱和鉆頭剛性不足而使鉆頭引偏時，被加工孔的中心線會發作偏斜或不直，但孔徑根本不變；而在工件旋轉的鉆孔辦法中則相反，鉆頭引偏會引起孔徑改變，而孔中心線仍然是直的。
常用的鉆孔刀具有：麻花鉆、中心鉆、深孔鉆等，其中常用的是麻花鉆，其直徑規格為 Φ0.1-80mm。
因為構造上的約束，鉆頭的曲折剛度和扭轉剛度均較低，加之定心性不好，鉆孔加工的精度較低，一般只能到達 IT13～IT11；外表粗糙度也較大，
Ra
一般為 50~12.5μm；但鉆孔的金屬切除率大，切削功率高。鉆孔首要用于加工質量要求不高的孔，例如螺栓孔、螺紋底孔、油孔等。對于加工精度和外表質量要求較高的孔，則應在后續加工中經過擴孔、鉸孔、鏜孔或磨孔來到達。
2. 擴孔
擴孔是用擴孔鉆對已經鉆出、鑄出或鍛出的孔作進一步加工，以擴大孔徑并進步孔的加工質量，擴孔加工既能夠作為精加工孔前的預加工，也能夠作為要求不高的孔的終究加工。擴孔鉆與麻花鉆類似，但刀齒數較多，沒有橫刃。
與鉆孔比較，擴孔具有下列特色：（1）擴孔鉆齒數多（3~8個齒）、導向性好，切削比較穩定；（2）擴孔鉆沒有橫刃，切削條件好；（3）加工余量較小，容屑槽能夠做得淺些，鉆芯能夠做得粗些，刀體強度和剛性較好。擴孔加工的精度一般為
IT11~IT10
級，外表粗糙度Ra為12.5~6.3μm。擴孔常用于加工直徑小于
的孔。在鉆直徑較大的孔時（D ≥30mm ），常先用小鉆頭（直徑為孔徑的 0.5~0.7 倍）預鉆孔，然后再用相應尺度的擴孔鉆擴孔，這樣能夠進步孔的加工質量和出產功率。
擴孔除了能夠加工圓柱孔之外，還能夠用各種特殊形狀的擴孔鉆（亦稱锪鉆）來加工各種沉頭座孔和锪平端面示。锪鉆的前端常帶有導向柱，用已加工孔導向。
二、鉸孔
鉸孔是孔的精加工辦法之一，在出產中運用很廣。對于較小的孔，相對于內圓磨削及精鏜而言，鉸孔是一種較為經濟實用的加工辦法。
1. 鉸刀
鉸刀一般分為手用鉸刀及機用鉸刀兩種。手用鉸刀柄部為直柄，作業部分較長，導向作用較好，手用鉸刀有整體式和外徑可調整式兩種結構。機用鉸刀有帶柄的和套式的兩種結構。鉸刀不僅可加工圓形孔，也可用錐度鉸刀加工錐孔。
2. 鉸孔工藝及其運用
鉸孔余量對鉸孔質量的影響很大，余量太大，鉸刀的負荷大，切削刃很快被磨鈍，不易取得光潔的加工外表，尺度公役也不易確保；余量太小，不能去掉上工序留下的刀痕，天然也就沒有改進孔加工質量的作用。一般粗鉸余量取為0.35~0.15mm，精鉸取為
01.5~0.05mm。
為防止發作積屑瘤，鉸孔一般選用較低的切削速度（高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時，v ＜8m/min）進行加工。進給量的取值與被加工孔徑有關，孔徑越大，進給量取值越大，高速鋼鉸刀加工鋼和鑄鐵時進給量常取為
0.3~1mm/r。
鉸孔時必須用恰當的切削液進行冷卻、光滑和清洗，以防止發作積屑瘤并及時鏟除切屑。與磨孔和鏜孔比較，鉸孔出產率高，容易確保孔的精度；但鉸孔不能校對孔軸線的方位差錯，孔的方位精度應由前工序確保。鉸孔不宜加工階梯孔和盲孔。
鉸孔尺度精度一般為 IT9～IT7級，外表粗糙度Ra一般為
3.2~0.8
μm。對于中等尺度、精度要求較高的孔（例如IT7級精度孔），鉆—擴—鉸工藝是出產中常用的典型加工計劃。
三、鏜孔
鏜孔是在預制孔上用切削刀具使之擴大的一種加工辦法，鏜孔作業既能夠在鏜床上進行，也能夠在車床上進行。
1. 鏜孔辦法
鏜孔有三種不同的加工辦法。
（1）工件旋轉，刀具作進給運動 在車床上鏜孔大都屬于這種鏜孔辦法。工藝特色是：加工后孔的軸心線與工件的反轉軸線一致，孔的圓度首要取決于機床主軸的反轉精度，孔的軸向幾許形狀差錯首要取決于刀具進給方向相對于工件反轉軸線的方位精度。這種鏜孔辦法適于加工與外圓外表有同軸度要求的孔。
（2）刀具旋轉，工件作進給運動 鏜床主軸帶動鏜刀旋轉，作業臺帶動工件作進給運動。
（3）刀具旋轉并作進給運動 選用這種鏜孔辦法鏜孔，鏜桿的懸伸長度是改變的，鏜桿的受力 變形也是改變的，靠近主軸箱處的孔徑大，遠離主軸箱處的孔徑小，構成錐孔。此外，鏜桿懸伸長度增大，主軸因自重引起的曲折變形也增大，被加工孔軸線將發作相應的曲折。這種鏜孔辦法只適于加工較短的孔。
2. 金剛鏜
與一般鏜孔比較，金剛鏜的特色是背吃刀量小，進給量小，切削速度高，它能夠取得很高的加工精度（IT7～IT6）和很光潔的外表（Ra為
0.4~0.05
μm）。金剛鏜初用金剛石鏜刀加工，現在普遍選用硬質合金、CBN和人造金剛石刀具加工。首要用于加工有色金屬工件，也可用于加工鑄鐵件和鋼件。
金剛鏜常用的切削用量為：背吃刀量預鏜為 0.2~0.6mm，終鏜為0.1mm ；進給量為
0.01~0.14mm/r
；切削速度加工鑄鐵時為100~250m/min ，加工鋼時為150~300m/min ，加工有色金屬時為
300~2000m/min。
為了確保金剛鏜能到達較高的加工精度和外表質量，所用機床（金剛鏜床）須具有較高的幾許精度和剛度，機床主軸支承常用精細的角觸摸球軸承或靜壓滑動軸承，高速旋轉零件須經經確平衡；此外，進給機構的運動必須十分平穩，確保作業臺能做平穩低速進給運動。
金剛鏜的加工質量好，出產功率高，在大批大量出產中被廣泛用于精細孔的終究加工，如發動機氣缸孔、活塞銷孔、機床主軸箱上的主軸孔等。但須引起留意的是：用金剛鏜加工黑色金屬制品時，只能運用硬質合金和CBN制造的鏜刀，不能運用金剛石制造的鏜刀，因金剛石中的碳原子與鐵族元素的親和力大，刀具壽數低。
3. 鏜刀
鏜刀可分為單刃鏜刀和雙刃鏜刀。
一、前言
機械加工是指通過一種機械設備對工件的外形尺寸或性能進行改動的過程。按加工方式上的不同可分為切削加工和壓力加工。
二、機械加工基本常識
以下這些機械加工常識的匯總：
對切削溫度的影響：切削速度，進給率，背吃刀量；
對切削力的影響：背吃刀量，進給率，切削速度；
對刀具耐用度的影響：切削速度，進給率，背吃刀量。
當背吃刀量增大一倍時，切削力增大一倍；
當進給率增大一倍時，切削力大約增大70%；
當切削速度增大一倍時，切削力逐步減小；
可以依據鐵屑排出的情況判斷出切削力，切削溫度是否在正常范圍內。
當所量的實踐數值X與圖紙直徑Y之大于0.8時車的凹圓弧時，副偏角52度的車刀（也就是我們常用的刀片為35度的主偏角93度的車刀）所車出的R在起點位置的當地可能會擦刀。
鐵屑顏色所代表的溫度：
白色小于200度
黃色220-240度
暗藍290度
藍320-350度
紫黑大于500度
手動刀尖R補償公式：
從下往上車倒角：Z=R*（1-tan(a/2)）X=R(1-tan(a/2))*tan(a)從上往下車倒角將減改成加即可。
三、在數控車加工時，以下幾點應特別注意：
（1）關于目前我國的經濟數控車床一般選用的是一般三相異步電機通過變頻器完結無級變速，假如沒有機械減速，往往在低速時主軸輸出扭矩不足，假如切削負荷過大，簡單悶車，不過有的機床上帶有齒輪檔位很好的處理了這一問題；
（2）盡可能使刀具能完結一個零件或一個作業班次的加作業業，大件精加工特別要注意中心避免半途換刀確保刀具能一次加工完結；
（3）用數控車車削螺紋時因盡可能選用較高的速度，以完結，出產；
（4）盡可能運用G96；
（5）高速度加工的基本概念就是使進給超過熱傳導速度，從而將切削熱隨鐵屑排出使切削熱與工件阻隔，確保工件不升溫或少升溫，因而，高速度加工是選取很高的切削速度與高進給相匹配一起選取較小的背吃刀量；
（6）注意刀尖R的補償。
