機械制造工藝學(xué)（第3版）課件：高精度齒輪機械加工

機械制造工藝學(xué)高精度齒輪機械加工圖4-31所示為一高精度齒輪，材料為40Cr，精度為6-5-5KM，小批生產(chǎn)，制定其機械加工工藝過程卡。圖4-31高精度齒輪該圓柱齒輪其內(nèi)孔精度要求達IT5。僅通過精車不能達到要求，需進行孔的磨削加工，齒面需要表面淬火，且第二組、第三組公差帶也要求達5級，也需要通過磨削達到尺寸要求，同時為確保端面與花鍵孔的圓跳動要注意定位基準(zhǔn)的選擇。高精度齒輪的結(jié)構(gòu)特點與技術(shù)要求如下：從圖4-31可知，該任務(wù)齒輪材料為40Cr，在齒圈上切出漸開線齒廓，模數(shù)均為3.5，齒數(shù)Z為63，第一組公差帶等級為6級，第二組公差帶等級為5級，第三組公差帶等級為5級，齒面表面粗糙度Ra0.8?，齒部熱處理為高頻淬火，硬度達50~55HRC，跨齒數(shù)8時公法線長度為mm；齒輪內(nèi)孔精度等級為H5，表面粗糙度為Ra1.6?；端面與花鍵孔的圓跳動為0.020mm和0.014mm，端面表面粗糙度為Ra1.6?。高精度齒輪機械加工工藝分析（一）熱處理情況分析齒輪材料在切削加工之前進行正火處理改善其切削加工性能，齒形精加工前進行高頻感應(yīng)加熱表面淬火提高齒面硬度。（二）齒坯加工由圖4-31可知，作為定位基準(zhǔn)的內(nèi)孔尺寸為85H5，基準(zhǔn)端面粗糙度Ra為1.6?，對基準(zhǔn)孔的跳動為0.014mm，這幾項均比一般精度的齒輪要求為高。修正基準(zhǔn)孔和端面采用磨削，先以齒輪分度圓和端面為定位基準(zhǔn)磨內(nèi)孔，再以孔為定位基準(zhǔn)磨端面，控制端面跳動要求，以確保齒形精加工用的精基準(zhǔn)的精確度。內(nèi)孔加工采用粗車——精車——磨削方案。（二）齒形加工齒形精度為655KM。為滿足齒形精度要求，其加工方案選擇磨齒方案，即滾齒——齒端加工——高頻感應(yīng)淬火——修基準(zhǔn)——磨齒。本例齒面熱處理采用高頻感應(yīng)淬火，變形較小，故留磨余量可盡量縮小到0.1mm左右，以提高磨齒效率。（三）定位基準(zhǔn)選擇粗基準(zhǔn)選擇毛坯外圓和端面定位，根據(jù)“基準(zhǔn)重合”原則，精基準(zhǔn)選擇內(nèi)孔和端面定位。（四）高精度齒輪機械加工工藝過程經(jīng)上述分析，高精度齒輪加工工藝過程為：鍛造——熱處理——齒坯粗加工——齒形粗加工——齒端加工——齒面熱處理——鍵槽加工——齒坯精加工——修正精基準(zhǔn)——齒形精加工表4-5高精度齒輪機械加工工藝過程卡工序號工序名稱工序內(nèi)容定位基準(zhǔn)設(shè)備10鑄造毛坯鍛造

20熱處理正火

30粗車粗車各部分，留加工余量1.5~2mm外圓及端面車床40精車精車各部分，內(nèi)孔至Ф84.8H7，總長留加工余量0.2mm，其余至尺寸外圓及端面車床50檢驗檢驗

60滾齒滾齒（齒厚留磨加工余量0.1~0.15mm)內(nèi)孔及A面滾齒機70倒角倒角內(nèi)孔及A面齒輪倒角機80鉗工鉗工去毛刺

90熱處理齒部高頻感應(yīng)加熱淬火

100插鍵槽插鍵槽內(nèi)孔（找正用）及

A面插拉機床110磨孔磨內(nèi)孔至Ф85H5分度圓和

A面內(nèi)圓磨床120磨平面靠磨大端

A面內(nèi)孔平面磨床130