1、齒輪的生產過程一、齒輪的主要加工面1.齒輪的主要加工表面有齒面和齒輪基準表面，后者包括帶孔齒輪的基準孔、切齒 加工時的安裝端面，以及用以找正齒坯位置或測量齒厚時用作測量基準的齒頂圓柱面。2 .齒輪的材料和毛坯常用的齒輪材料有15鋼、45鋼等碳素結構鋼；速度高、受力大、精度高的齒輪常用 合金結構鋼，如 20Cr, 40Cr, 38CrMoAI, 20CrMnTiA等。齒輪的毛坯決定于齒輪的材料、結構形狀、尺寸規格、使用條件及生產批量等因素， 常用的有棒料、鍛造毛坯、鑄鋼或鑄鐵毛坯等。二、直齒圓柱齒輪的主要技術要求，1 .齒輪精度和齒側間隙GBI0095漸開線圓柱齒輪精度對齒輪及齒輪副規定了12個

2、精度等級。其中，12級為超精密等級；3 5級為高精度等級；68級為中等精度等級；912級為低精度等 級。用切齒工藝方法加工、機械中普遍應用的等級為7級。按照齒輪各項誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響，齒輪的各項公差和極限偏差分為三個公差組（表134）。根據齒輪使用要求不同，各公差組可以選用不同的精度等級。齒輪副的側隙是指齒輪副嚙合時，兩非工作齒面沿法線方向的距離（即法向側隙），側隙用以保證齒輪副的正常工作。加工齒輪時，用齒厚的極限偏差來控制和保證齒輪副側隙 的大小。2 .齒輪基準表面的精度齒輪基準表面的尺寸誤差和形狀位置誤差直接影響齒輪與齒輪副的精度。因此GBI0095附錄中對齒坯公差作了相

3、應規定。對于精度等級為68級的齒輪，帶孔齒輪基準 孔的尺寸公差和形狀公差為 IT6-IT7，用作測量基準的齒頂圓直徑公差為 IT8 ;基準面的 徑向和端面圓跳動公差，在11-22卩m之間（分度圓直徑不大于400mm勺中小齒輪）。3 .表面粗糙度齒輪齒面及齒坯基準面的表面粗糙度，對齒輪的壽命、傳動中的噪聲有一定的影響。68級精度的齒輪，齒面表面粗糙度Ra值一般為0. 83. 2卩m基準孔為081.6卩m 基準軸頸為0. 4 1. 6卩m 基準端面為1. 63. 2卩m齒頂圓柱面為3. 2卩m三、直齒圓柱齒輪機械加工的主要工藝問題1 .定位基準齒輪加工定位基準的選擇應符合基準重合的原則，盡可能與裝

4、配基準、測量基準一致， 同時在齒輪加工的整個過程中（如滾、剃、珩齒等）應選用同一定位基準，以保持基準統一。帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈，常使用專用心軸，以齒坯內孔和端面作定位基準。這 種方法定位精度高，生產率也高，適用于成批生產。單件小批生產時，則常用外圓和端面 作定位基準，以省去心軸，但要求外圓對孔的徑向圓跳動要小，這種方法生產率較低。2 齒坯加工齒坯加工主要包括帶孔齒輪的孔和端面（1）齒坯孔加工的主要方案如下：1）鉆孔一擴孔一鉸孔一插鍵槽2）鉆孔一擴孔一拉鍵槽一磨孔3）車孔或鏜孔一拉或插鍵槽一磨孔（2）齒坯外圓和端面主要采用車削。大批、大量生產時，常采用高生產率機床加工齒 坯，如多軸或多工位

5、、多刀半自動機床；單件、小批生產時，一般采用通用車床，但必須 注意內孔和基準端面的精加工應在一次安裝內完成，并在基準端面作標記。3 齒面切削方法的選擇齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級、生產批量、生產條件和熱處理要求。 78級精度不淬硬的齒輪可用滾齒或插齒達到要求；67級精度不淬硬的齒輪可用滾齒一剃齒達到要求；6 7級精度淬硬的齒輪在生產批量較小時可采用滾齒一（或插齒 ）一齒 面熱處理一磨齒的加工方案，生產批量大時可采用滾齒一剃齒一齒面熱處理一珩齒的加工4 圓柱齒輪的加工工藝過程（1）只需調質熱處理的齒輪毛坯制造一毛坯熱處理（正火）一齒坯粗加工一調質一齒坯精加工一齒面粗加工一齒 面精加

6、工。（2）齒面須經表面淬火的中碳結構鋼、合金結構鋼齒輪毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調質一齒坯半精加工一齒面粗加工（半精加工）一齒面表面淬火一齒坯精加工一齒面精加工。（3）齒面須經滲碳或滲氮的齒輪毛坯制造一正火一齒坯粗加工一正火或調質一齒坯半精加工一齒面粗加工一齒面半 精加工一滲碳淬火或滲氮一齒坯精加工一齒面精加工。以飛機等咼轉速咼功率的汽輪機內的齒輪制造為例;1.零件分析：該齒輪為模數m=3 5mn,齒數z=63，齒形角a =20º的標準直齒圓柱齒輪。由于 是飛機汽輪機中的齒輪，所以其加工精度要求高；由于汽輪機中的齒輪要求齒面要硬，齒心要韌，所以選擇鍛造毛坯；采用 40Cr（

7、1）主要技術要求1）精度等級設第I公差組為6級精度，檢測項目齒距累積誤差 Fp;第U公差組為5級精度，檢測項目齒形誤差 ff和基節偏差 fpb ,;第川公差組為5級精度，檢測項目 齒向誤差 FB ；用測公法線長度的方法測齒厚偏差 Wk齒厚上偏差代號 M齒厚下偏差 代號P;（精度等級表示中，齒厚極限偏差用以控制側隙，本例用代號MP表示）。2）齒坯基準面精度基準內孔為精度IT6 ;兩端面對內孔軸線的端面圓跳動業有要求；3）表面粗糙度Ra值基準孔為0. 8卩m兩端面為1. 6卩m齒面為08卩m齒頂圓柱面 為 3. 211 m（2）毛坯選擇采用鍛造毛坯以改善材料的力學性能。小批生產時采用自由鍛，大批大

8、 量生產時采用模鍛。（3）主要表面加工方法的選擇該齒輪精度等級較高，各主要表面精加工的方法如下；基準孔：磨削端面：磨削齒面：滾齒一表面淬火一磨齒加工飛機汽輪機圓柱齒輪的一般過程：工藝流程卡產品型號零部件圖號文件編號產品名稱齒輪零部件名稱共頁第頁序號工序內容設備數量量具工時定額備注1下料鋸床12粗車端面、內孔及倒角立車13毛坯檢驗無損探傷儀4粗車止口、外圓倒角及端面車床 15熱處理（調質）箱式爐6精車內孔和端面車床17鉆孔立鉆8磨大端面平面磨床9擴孔鉆床10拉鍵槽拉床11中間檢驗 卡尺和角度尺12打廠標鉗工臺13粗滾齒滾齒機14精滾齒滾齒機15齒端加工銑床16清洗清洗機17中間檢驗18熱處理（表

9、面淬火）箱式爐19精磨內孔內圓磨床20清洗清洗機21中間檢驗22配對檢驗機23磨研齒磨齒機24清洗清洗機25配對檢驗機26寫配對號27清洗清洗機28最終檢驗設計校對審核批準齒輪加工工藝過程大致要經過如下幾個階段：毛坯熱處理、齒坯加工、齒形加工、齒 端加工、齒面熱處理、精基準修正及齒形精加工等。加工的第一階段是齒坯最初進入機械加工的階段。由于齒輪的傳動精度主要決定于齒 形精度和齒距分布均勻性，而這與切齒時采用的定位基準（孔和端面）的精度有著直接的 關系，所以，這個階段主要是為下一階段加工齒形準備精基準，使齒的內孔和端面的精度 基本達到規定的技術要求。在這個階段中除了加工出基準外，對于齒形以外的次

10、要表面的 加工，也應盡量在這一階段的后期加以完成。第二階段是齒形的加工。對于不需要淬火的齒輪，一般來說這個階段也就是齒輪的最 后加工階段，經過這個階段就應當加工出完全符合圖樣要求的齒輪來。對于需要淬硬的齒 輪，必須在這個階段中加工出能滿足齒形的最后精加工所要求的齒形精度，所以這個階段 的加工是保證齒輪加工精度的關鍵階段。應予以特別注意。齒端加工：a）倒圓b）倒尖c）倒棱圖1齒端加工齒輪的齒端加工方式有：倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺四種方式。經倒圓、倒尖、倒棱后的齒輪（圖1）。沿軸向移動時容易進入嚙合。齒端倒圓應用最多，圖2是表示用指狀銑刀倒圓的原理圖。倒圓時，齒輪慢速旋轉，指狀銑刀在高速度旋轉的同

11、時沿齒輪軸向作往 復直線運動。齒輪每轉過一齒，銑刀往復運動一次，兩者在相對運動中即完成齒端倒圓。 同時由齒輪的旋轉實現連續分齒，生產率較高。齒端加工應安排在齒形淬火之前進行。圖2齒端倒圓加工的第三階段是熱處理階段。在這個階段中主要對齒面的淬火處理，使齒面達到規 定的硬度要求。加工的最后階段是齒形的精加工階段。這個階段的目的，在于修正齒輪經過淬火后所 引起的齒形變形，進一步提高齒形精度和降低表面粗糙度，使之達到最終的精度要求。在 這個階段中首先應對定位基準面（孔和端面）進行修整，因淬火以后齒輪的內孔和端面均 會產生變形，如果在淬火后直接采用這樣的孔和端面作為基準進行齒形精加工，是很難達 到齒輪精

12、度的要求的。以修整過的基準面定位進行齒形精加工，可以使定位準確可靠，余 量分布也比較均勻，以便達到精加工的目的。齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后。齒輪淬火后基準孔產生變形，為保證齒形精加工質量，對基準孔必須給予修正。圓柱孔齒輪的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生產率高，常用于未淬硬齒輪；磨孔精 度高，但生產率低，對于整體淬火后內孔變形大硬度高的齒輪，或內孔較大、厚度較薄的 齒輪，則以磨孔為宜磨孔時一般以齒輪分度圓定心，這樣可使磨孔后的齒圈徑向跳動較小，對以后磨齒或 珩齒有利。為提高生產率，有的工廠以金剛鏜代替磨孔也取得了較好的效果。9.7典型齒輪加工工藝分析9.7.1圓柱齒輪

13、加工工藝程的內容和要求圓柱齒輪的加工工藝程一般應包括以下內容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理 工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結構、精度等級、生產批量和生產 環境的不同，而采取各種不同的工藝方案。如圖9-12為一直齒圓柱齒輪的簡圖，表9-6列出了該齒輪機械加工工藝過程從中可以看出，編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個階段：1）齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；2）粗加工：切除較多的余量；3）半精加工：車、滾、插齒；4）熱處理：調質、滲碳淬火、齒面高頻感應加熱淬火等5）精加工：精修基準、精加工齒形IB坷H 口n3Nt顧勲1累STX公龍域益搜女曲合養耳J'>18r

14、E癥!S科SI辰摩助k皐0：n丄:直蜃度施駅絵瓠TW>S9-129.7.2齒輪加工工藝過程分析1、基準的選擇對于齒輪加工基準的選擇常因齒輪的結構形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采 用頂點孔定位；對于空心軸，貝恠中心內孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則 采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采 用以下兩種定位、夾緊方式。（1）以內孔和端面定位 這種定位方式是以工件內孔定位，確定定位位置，再以 端面作為軸向定位基準，并對著端面夾緊。這樣可使定位基準、設計基準、裝配基準和 測量基準重合，定位精度高，適合于批量生產。但對于夾具的制造精度要求較高。（2

15、）以外圓和端面定位 當工件和加劇心軸的配合間隙較大時，采用千分表校正 外圓以確定中心的位置，并以端面進行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正，故生產率低；同時對齒坯的內、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高, 故適用于單件、小批生產。綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應滿足以下要求:1）應選擇基準重合、統一的定位方式;2）內孔定位時，配合間隙應近可能減少；3）定位端面與定位孔或外圓應在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求2、齒輪毛坯的加工齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的地位。因為 齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，

16、同時齒坯加工所占工時的比例較大， 無論從提高生產率，還是從保證齒輪的加工質量，都必須重視齒輪毛坯的加工。在齒輪圖樣的技術部要求中，如果規定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側間隙 時，應注意齒頂圓的精度要求，因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的。齒頂圓精度太 低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側間隙的大小，所以，在這一加工過程中應注 意以下三個問題：E19-13齒端加工方式1）當以齒頂圓作為測量基準時，應嚴格控制齒頂圓的尺寸精度；2）保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；3）提高齒輪內孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；3、齒形及齒端加工齒形加工是齒輪加工的關鍵，其方案的選擇取決于多方面的

17、因素，如設備條件、 齒輪精度等級、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節已有講解，在此不再敘 述。齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如圖9-13所示。經倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時容易進入嚙合狀態，減少撞擊現象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。 圖9-14是用指狀銑刀對齒端進行倒圓的加工示意圖。倒圓時，銑刀告訴旋轉，并沿圓弧 作擺動，加工完一個齒后，工件退離銑刀，經分度再快速向銑刀靠近加工下一個齒的齒端。圖g-14齒端倒匾甘_如股丸齒端加工必須在淬火之前進行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加 工。4、輪加工過程中的熱處理要求在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重

18、要，它直接影響齒輪的力學性 能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處理9.7.1圓柱齒輪加工工藝程的內容和要求圓柱齒輪的加工工藝程一般應包括以下內容：齒輪毛坯加工、齒面加工、熱處理 工藝及齒面的的精加工。在編制工藝過程中，常因齒輪結構、精度等級、生產批量和生產 環境的不同，而采取各種不同的工藝方案。如圖9-12為一直齒圓柱齒輪的簡圖，表9-6列出了該齒輪機械加工工藝過程從中可以看出，編制齒輪加工工藝過程大致可以劃分如下幾個階段：1）齒輪毛坯的形成：鍛件、棒料或鑄件；2）粗加工：切除較多的余量；3）半精加工：車、滾、插齒；4）熱處理：調質、滲碳淬火、齒面高頻感應

19、加熱淬火等5）精加工：精修基準、精加工齒形| R53.窗WX匚 M0W5-«e咅麻墳怙SE僉曲合建耳nfliiigE是繪科si辰麼啟點棗u“抵度;fcja検審”TM»i- MW：娠謂.5. #Jte： ibisE.9.7.2齒輪加工工藝過程分析1、基準的選擇對于齒輪加工基準的選擇常因齒輪的結構形狀不同而有所差異。帶軸齒輪主要采 用頂點孔定位；對于空心軸，貝恠中心內孔鉆出后，用兩端孔口的斜面定位；孔徑大時則 采用錐堵。頂點定位的精度高，且能作到基準重合和統一。對帶孔齒輪在齒面加工時常采 用以下兩種定位、夾緊方式。(1) 以內孔和端面定位 這種定位方式是以工件內孔定位，確定定位

20、位置，再以 端面作為軸向定位基準，并對著端面夾緊。這樣可使定位基準、設計基準、裝配基準和 測量基準重合，定位精度高，適合于批量生產。但對于夾具的制造精度要求較高。(2) 以外圓和端面定位 當工件和加劇心軸的配合間隙較大時，采用千分表校正 外圓以確定中心的位置，并以端面進行軸向定位，從另一端面夾緊。這種定位方式因每個工件都要校正，故生產率低；同時對齒坯的內、外圓同軸要求高，而對夾具精度要求不高, 故適用于單件、小批生產。綜上所述，為了減少定位誤差，提高齒輪加工精度，在加工時應滿足以下要求：1) 應選擇基準重合、統一的定位方式；2) 內孔定位時，配合間隙應近可能減少；3) 定位端面與定位孔或外圓應

21、在一次裝夾中加工出來，以保證垂直度要求。2、齒輪毛坯的加工齒面 加工前的齒輪毛坯加工，在整個齒輪加工過程中占有很重要的地位。因為 齒面加工和檢測所用的基準必須在此階段加工出來，同時齒坯加工所占工時的比例較大， 無論從提高生產率，還是從保證齒輪的加工質量，都必須重視齒輪毛坯的加工。在齒輪圖樣的技術部要求中，如果規定以分度圓選齒厚的減薄量來測定齒側間隙 時，應注意齒頂圓的精度要求，因為齒厚的檢測是以齒頂圓為測量基準的。齒頂圓精度太 低，必然使測量出的齒厚無法正確反映出齒側間隙的大小，所以，在這一加工過程中應注 意以下三個問題：E1A-13齒端加工方式1）當以齒頂圓作為測量基準時，應嚴格控制齒頂圓的

22、尺寸精度；2）保證定位端面和定位孔或外圓間的垂直度；3）提高齒輪內孔的制造精度，減少與夾具心軸的配合間隙；3、齒形及齒端加工齒形加工是齒輪加工的關鍵，其方案的選擇取決于多方面的因素，如設備條件、 齒輪精度等級、表面粗糙度、硬度等。常用的齒形加工方案在上節已有講解，在此不再敘 述。齒輪的齒端加工有倒圓、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如圖9-13所示。經倒圓、倒尖后的齒輪在換檔時容易進入嚙合狀態，減少撞擊現象。倒棱可除去齒端尖角和毛刺。 圖9-14是用指狀銑刀對齒端進行倒圓的加工示意圖。倒圓時，銑刀告訴旋轉，并沿圓弧 作擺動，加工完一個齒后，工件退離銑刀，經分度再快速向銑刀靠近加工下一個齒的齒端。圖g

23、-14 齒端倒匾甘_如股丸齒端加工必須在淬火之前進行，通常都在滾（插）齒之后，剃齒之前安排齒端加 工。4、輪加工過程中的熱處理要求在齒輪加工工藝過程中，熱處理工序的位置安排十分重要，它直接影響齒輪的力 學性能及切削加工性。一般在齒輪加工中進行兩種熱處理工序，即毛坯熱處理和齒形熱處 理如何編制齒輪加工工藝過程？今有42CrMo材料齒輪,模數10,齒數68,齒寬200,齒輪精度8HL（GB/T10095）,請問各位專 家,從毛坯（鑄坯還是鍛坯?）到最后完成，如何設計工藝路線？急盼從零件圖看，此零件要求不高，42CrMo屬于中淬透性調質鋼4 N% g* R$ w* F） r, X） X# m8 L1

24、鑄造（ZG42CrMo輪輻上孔不鑄出，其余放余量），去澆冒口，清砂，完全退火，噴丸清砂。：K; y# e% o" d# K$ G8 ?, l 2 粗車 4 x3 A5 , w+ U） D* D" d7 A# J3 調質 4 精車，Y:19 K, W& h, w（ o* H4 O# K5劃鉆（或模鉆）輪輻上孔9 x（ p2 c! y: G 6線切割內孔鍵槽（如輪輻上孔已鑄出，割孔至尺寸）7滾齒R3 u3 K" 1 w 8鉗工修毛刺，棱邊倒鈍。3 S1 z9 M! ?） r5 $ T! g d 因是全加工件，可省去靜平衡 齒輪加工工藝在 機械制造工藝學 有專業

25、介紹謝謝，不過我的 機械制造工藝學 課本上沒有介紹，可能太老了。我們現在實際路線是先鑄造，后調質，然后粗精車，滾齒，劃鉆，插鍵槽。請問： 1.不知加工前就調質， 是否可以（因42CrMo屬于中淬透性調質鋼）？ d） L!八5 s2 1" T5 i5 U6 C' O2. 8 級精度，線速度9-10m/s，滾齒機是否可以達到，是否需磨齒？1教課書上是沒的，專業書上有介紹3 i' 2 T6 0$ d* N, t; L2鑄后要完全退火，鑄后直接調質也可以，但對調質質量有影響；a5 G1 w8 b* W% v3 W3先鉆孔后滾齒，可以用壓板壓緊滾齒，孔己鑄出是另當別論了 * g

26、%A' '） y" P+j: y& 6 ? 4滾齒后是否需磨齒，看實際需要。鑄后直接調質是否還要先完全退火？不管什么鑄件，鑄后肯定要去應力熱處理去應力退火好象是低溫退火，也就是說鑄后既可完全退火，也可進行低溫退火鑄后熱處理功能;1去應力,2獲得不同晶向組織,3改善切削性能或為后熱處理作準備鑄后熱處理由鑄造廠負責處理！ W9 Y3 u) g8 M$ |不同鑄件,用不同的鑄后熱處理方法"X3 o8 c S1 x" E; |* '" J不要省去預先熱處理，否則對后熱處理質量有影響退火由鑄造廠負責，回來后我們再進行調質處理；還是直接由鑄造廠不退火僅進行調質處理？鑄造,完全退火。不要省去完全退火而直接調質，可以完全退火+調質回廠后不提倡調質后再金加工，應分粗、精加工，一般調質前要經粗加工,1改善調質性能,2減少金加工應力+ j& e4 Q8 * E$ u+ P1 F5 SO fO v2 A7 9 'END點到為止8級精度，滾齒機可以達到，不需磨齒。要先退火消應,再粗車-調質-精車.我看到KATU是這樣做的.因為毛胚表面不處理調質會不 均勻8級精度根本就不需要磨齒的，如果實在想保證的話，剃