齒輪加工方案及問題應對方法

1、齒輪加工方案及技術措施齒輪做為常用的機械元件， 一向廣泛的被運用在機械的傳 動裝置中， 小至鐘表用齒輪， 大至船舶渦輪機用的大型齒輪， 都能通過選配齒數組合，獲得任意且正確的傳動比。它的功 率范圍大、傳動效率高、圓周速度高、傳動準確、使用壽命 長、結構尺寸小等特點已成為許多機械產品不可缺少的傳動 部件，也是機器中所占比重最大的傳動形式?，F以帶有內花鍵定位的盤狀齒輪為例， 該齒輪材料為 20CrMoTi，滲碳層 1.8-2.2mm,齒面硬度為 HRC58-62。齒輪制造工藝方案，依據不同類型的齒廓形狀、齒面硬度 結構形式、精度與生產條件來確定。一般來說包括：毛坯準 備、齒坯處理、齒坯粗加工、齒輪

2、熱處理、齒輪精加工5 個階段，在確定具體加工工藝內容時， 著重考慮確定兩項精度：1 、是齒輪各部分對中心軸線的形狀精度。2、消除經熱處理滲碳淬火后的熱變形對齒輪精度的影響。 在確定工藝基準時，首先應該選定內花鍵的大徑尺寸為加工 工藝基準，這是因為內花鍵的加工，都是花鍵拉刀拉制而成 的，而拉刀的外徑尺寸精度比較高，拉出的花鍵大徑尺寸比 較穩(wěn)定和可靠，完全可以作為齒坯加工的工藝基準，無論是 矩形花鍵孔或是漸開線花鍵孔都是一樣。實際具體加工工藝 為：毛 坯 鍛造成形熱處理 正火處理粗 車 1、內孔尺寸一般設計為裝配基準，在設定內孔粗車尺寸時一般是按花鍵拉刀的前導向尺寸確定，比圖紙設 計尺寸減小0.5

3、-0.6mm,做為熱處理后的精磨余量。2、選用拉床定位的端面時應盡量選用大端面，而且要求同內孔 一次裝夾車成，保證其垂直精度。3、齒坯的其余部分可在粗車加工時留有一定的精車余量。拉花鍵 拉內花鍵用大端面和內孔定位拉制精 車1、選用內花鍵的大徑尺寸 D定位。2、用車工專用“花鍵微錐芯軸一次定位加工”在工 件調頭加工時，可隨芯軸一起整體調頭加工完成后，再拆卸 工件。花鍵心軸如下圖：車工用微錐花鍵芯軸，實際上是一個圓柱微錐芯軸，因為在 設計芯軸時，已把花鍵的鍵寬和小徑尺寸減小了0.5-0.7mm（漸開線花鍵的齒厚減小0.5）使花鍵芯軸完全靠外徑和微錐來定位鎖緊齒坯的，這樣主要是為了排除多點接觸對精度

4、的干涉滾齒 滾齒的定位仍使用花鍵大徑和大端面為工藝基準齒厚為粗切加工，磨削余量可按下表選擇磨削余量：齒輪被磨削齒輪直徑精度80以下80-120120-200200-320320-500 2.50.10-0.180.18-0.220.19-0.280.25-0.352.5-50.15-0.240.22-0.300.28-0.380.35-0.500.45-0.605-100.30-0.440.38-0.340.50-0.660.60-0.85倒 角 齒廓倒角，一般是指齒高的兩端和沿齒長的齒 頂2X 45倒鈍。熱處理按熱處理工藝滲碳淬火。磨 削1、由于齒輪在滲碳淬火的熱處理過程中會產生 熱變形，變

5、形量大小不一，變形位置一般在孔的收縮或漲大 和盤狀的翹曲變形。2、為了消除熱變形，對齒輪各部加工的影響可按下列方法消除：a仍以內花鍵大徑為定位基準，上花鍵芯軸，對齒輪的外徑和大端面一次裝夾后，磨光，（磨去的，便是變形量）因為這是微量磨削，一般是不會造成尺 寸變化的，這樣可以在工藝上保證兩個精度，即齒節(jié)圓對內 花鍵的同軸度和齒端面對內花鍵的垂直度。b、在內圓磨床上，將齒輪的大外圓和大端面的跳動同時校正在0.03mm以內，把花鍵內孔磨成。c、在以內孔和大端面定位磨齒面為 成品尺寸。以上三步的做法主要為了保證齒輪各部位對內花 鍵的形位精度，避免由于熱處理變形而造成的內花鍵大徑和 小徑的偏心，而影響裝

6、配。二、滾齒誤差產生原因消除方法在齒輪整個工藝規(guī)程中，滾齒是經常產生誤差的環(huán)節(jié)，滾 齒經常產生的問題及原因主要有：齒圈徑向圓跳動超差。 由于齒坯幾何偏心和安裝偏心；用 頂尖裝夾定位時，頂尖與機床中心偏心。通過提高齒坯基準 面精度，提高夾具定位面精度，提高調整水平，更換或重新 裝調頂尖等方式解決。公法線長度變動超差。 由于機床分度蝸桿副制造及安裝誤 差造成運動偏心；機床工作臺定心錐形導軌副間隙過大，造 成工作臺運動中心線不穩(wěn)定；滾刀主軸系統軸向圓跳動過大 或平面軸承咬壞。通過提高分度蝸桿副的制造精度和安裝精 度，提高工作臺錐形導軌副的配合精度，提高滾刀主軸系統 軸向精度，更換咬壞的平面軸等方法解

7、決。齒距偏差超差。 滾刀的軸向和徑向圓跳動過大；分度蝸桿 和分度蝸輪齒距誤差；齒坯安裝偏心。通過提高滾刀的安裝 精度，修復或更換分度蝸桿副，消除齒坯安裝誤差等方法解 決。齒頂部變肥，左右齒廓對稱。 滾刀鏟磨時齒形角度小或刃 磨產生較大的正前角，使齒形角變小。通過更換滾刀或重磨 齒形角及前刃面方法解決。齒頂部變瘦，左右齒廓對稱。 滾刀鏟磨時齒形角變大或刃 磨時產生較大的負前角，使齒形角變大。通過更換滾刀或重 磨齒形角及前刀面方法解決。齒形不對稱。 滾刀安裝對中不好，刀架回轉角誤差大，滾 刀前刀面有導程誤差。通過保證滾刀安裝精度，提高滾刀刃 磨精度，控制前刀面導程誤差，微調滾刀回轉角方法解決。齒面

8、出棱。 滾刀制造或刃磨時容屑槽等分誤差。通過重磨 滾刀達到等分要求方法解決。齒形周期性誤差。 滾刀安裝后，徑向或端圓跳動大，機床 工作臺回轉不均勻，分齒交換齒輪安裝偏心或齒面有磕碰， 刀架滑板松動，齒坯裝夾不合理，產生振動。通過控制滾刀 的安裝精度，檢查、調整分度蝸桿副傳動精度，重新調整分 齒交換齒輪、滑板和齒坯方法解決。齒向誤差超差。 垂直進給導軌與工作臺軸線平行度誤差或 歪斜 ,、下頂針不同軸， 下頂針軸線與工作臺回轉軸線同軸度 差；夾具和齒坯的制造、安裝、調整精度低；分齒、差動交 換齒輪誤差大；齒坯或夾具剛性差，夾緊后變形。通過提高 夾具、齒坯的制造和調整精度，重新計算分齒及差動交換齒 輪，修正誤差，改進齒還或夾具設計，正確夾緊方法解決。撕裂。 齒坯材質不均勻； 齒坯熱處理方法不當； 滾刀用鈍， 不鋒利；切削用量選擇不當，冷卻不良。通過控制齒坯材料 質量，采用正火處理 45 鋼、 40cr 鋼、 18CrMnTi ，滾刀移位 或更換新刀，正確選用切削用量，選用潤滑性能良好的切削 液，充分冷卻方法解決?？旋X。 刀架立柱導軌太松或太緊；油壓不穩(wěn)定；刀架斜輪 嚙合間隙大。通過調整立柱導軌塞鐵松緊，保持油路暢通， 油壓穩(wěn)定，刀架斜齒輪若磨損，應更換。振紋。 機床內部某傳動環(huán)節(jié)的間隙過大；工