齿轮加工工艺分析

外圆及端面
5
检验
6
滚齿 （齿厚留磨加工余量 0.10～0.15 mm）
内孔及A 面
7
倒角
8
钳工去毛刺
9
齿部高频淬火：G52
10
插键槽
内孔及A 面
11
磨内孔至 85 H5
内孔 （找正用） 及A 面
12
靠磨大端 A 面
13
平面磨B 面至总长度尺寸
分度圆和A 面（ 找正用）
14
磨齿
内孔及A 面
15
总检入库
为：7-6-6 级，其他技术条件省略，其加工工艺过程，见 表 1。从表 1中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如 下几个阶段。
图 1 双联齿轮
表 1 普通精度齿轮加工工艺过程
序号
工序内容
1
毛坯锻造
2
正火
3
粗车外圆及端面，留余量1.5～2mm，钻镗 花键底孔至尺寸 30H12
4
拉花键孔
5
钳工去毛刺
6
上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求
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；而以修整 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，便于达到精加工的目的。 1.2 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
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第2期（总第 120期）
源自文库
王希亮机：1械10 管kV高理压线开 发下跨路钢箱梁的吊装施工技术
2011 年 4 月
压线范围内随意行走。4（）严禁在大风和下雨等恶劣 天气在高压线下方施工。（5）搭设绝缘棚时,绑扎橡胶 绝缘板，严禁使用铁丝等金属制品。6（）操作人员要穿 绝缘鞋，并佩戴绝缘手套。7（）吊装作业时，采用国家 统一的“手语、哨语、旗语”指挥，必须由专业的且有丰 富经验的起重技师担任起重总指挥。8）（按照西安市 相关部门规定的环境防护、警示、警标、警铃设置规定
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。2）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。3）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。4）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
第2期（总第 120期） No.2（SUM No.120）
机械管理开发 MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT
齿轮加工工艺分析
李春玮
（中国重汽集团大同齿轮有限公司 质量部，山西
大同 037006）
【摘 要】 齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案;
要，派专门的安全员对施工区域各方面的协调，检查所 有施工安全设施，对路面随时进行清扫，保证车辆行车 安全、顺利通过。禁止闲杂人员在施工现场停留。
7 结束语 110 kV 高压线下跨路钢箱梁吊装施工技术,成功
地完成了跨度大、上有高压线及下有绕城高速路的钢
箱梁吊装施工，确保了施工安全和施工质量，并保证 了工期。该技术的开发应用，取得了可观的经济效 益，为类似工程施工积累了宝贵的经验。工程建设过
程中，在科技攻关、技术管理，工程质量等方面都得 到了建设、监理、设计单位、供电局、绕城高速管理
局的充分肯定，提高了施工单位的知名度，并赢得了 良好的声誉。
Vertical Loading Technology of Steel Box Girder in Under-overroad
Stay of 110 kv High Voltage Wire
5 交通安全防护措施 1）沿高速路封闭界限，在钢箱梁下方接头处设置
竹夹板防护，以防高处坠物；用角钢包边的彩钢瓦实施 三面连续围挡，将中间临时支墩及导梁支墩一起包在 围挡之内，围挡高度直至上部安全防护板；严格将施工 作业区和通行区进行隔离。2）所有焊接施工全部采 用挂网防护，防止焊渣四溢，影响交通安全及环境。为
加工孔和端面采用磨削，先以齿轮分度圆和端面作为 定位基准磨孔，再以孔为定位基准磨端面，控制端面跳 动要求，以确保齿形精加工用的精基准的精确度。
表 2 高精度齿轮加工工艺过程
序号
工序内容
1
毛坯锻造
2
正火
3
粗车各部分，留余量1.5～2 mm
定位基准 外圆及端面
4 精车各部分，内孔至 84.8H7,总长留加 工余量0.2 mm，其余至尺寸
孔生产率高，常用于未淬硬齿轮；磨孔精度高，但生产
率低，对于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮，或内
孔较大、厚度较薄的齿轮，则以磨孔为宜。磨孔时一般
以齿轮分度圆定心，如图 4，这样可使磨孔后的齿圈径
向跳动较小，对以后磨齿或珩齿有利。为提高生产率，
有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果。
图 4 齿轮分度圆定心示意
7
检验
8 滚齿（z＝42），留剃余量 0.07～0.10 mm
9 插齿（z＝28），留剃余量 0.0,4～0.06 mm
10
倒角（Ⅰ、Ⅱ齿 12°牙角）
11
钳工去毛刺
12 剃齿（z＝42），公法线长度至尺寸上限
13
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
14
齿部高频淬火：G52
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2011 年 4 月
通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置，所 以，要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小，因找正效率
低，一般被用于单件小批生产。
1.3 齿端加工
图 2 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
齿端加工必须安排在齿轮淬火之前，通常多在滚
（插）齿之后。
1.4 精基准修正
齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工
质量，对基准孔必须给予修正。）对1 外径定心的花键 孔齿轮，通常用花键推刀修正。推孔时要防止歪斜，有
的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜，已取得较好
效果。）2 对圆柱孔齿轮的修正，可采用推孔或磨孔，推
15
珩齿
16
总检入库
定位基准
外圆及端面 30H12 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
1）加 工 的 第 一 阶 段 是 齿 坯 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，而这与滚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
（a）倒圆 （b）倒尖 (c)倒棱 图 2 齿端加工形式
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 3。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 图3 齿端倒圆加工示意
个齿端。
2 高精度齿轮加工工艺分析 2.1 高精度齿轮加工工艺路线
图 5 所示为一个高精度齿轮。材料：40 Cr，精度： 6－5－5级（其他技术条件省略），其工艺路线，见表 2。
图 5 高精度齿轮
2.2 高精度齿轮加工工艺特点 1）定位基准的精度要求较高。由图 5 可见，作为
定位基准的内孔其尺寸精度标注为 85 H5。基准端 面的粗糙度较细，为 Ra1.6 μm，基准端面对基准孔的 端面圆跳动为 0.014 mm，这几项均比一般精度的齿轮 要求高，因此，在齿坯加工中，除了要注意控制端面与 内孔的垂直度外，尚需留一定的余量进行精加工。精
用芯轴上定位时不需要找正，所以，生产率高，被广泛 用于成批生产中。2）外圆和端面定位。齿坯内孔在
收稿日期：2010-08-19；修回日期：2010-10-25 作者简介：李春玮（1973--），男，山西怀仁人，工程师，本科，主要从事技术、质量管理工作。
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第2期（总第 120期）
机 械 管李春理玮开：齿轮发 加工工艺分析
2）交通疏导。（1）在钢箱梁施工、安全防护搭设、 拆除施工时进行交通管制；局部减少行车道，将原有四 车道改为放行中间两车道或三车道。2）（为尽可能减 少施工期间对绕城高速路行车的影响，施工期间必须 严格按照交建集团绕城分公司的要求，设置“前方施 工，车辆慢行，车道变少，限速 40 km/h”等警示标志、 交通锥、夜间施工警示灯等交通安全设施，并按施工需
防止焊渣飞溅，底板采用加陶瓷衬垫的单面焊双面成 型工艺。
6 临时交通管制及交通疏导方案 由于施工需要,需对南绕城高速河池寨至西高新
段部分车道，进行临时交通管制及限速通行,具体方案 如下。
1）道路管制。（1）道路部分车道封闭，要按高速管 理部门要求设置各类安全导向标志和导向灯等设置。
（2）对参与交通疏解的人员，在上岗前进行交通安全 和交通法规教育，使其明白交通规则，在工作中按交通 规则进行操作。
WANG Xi-liang
(Construction Engineering Compay, No.17 China Railway Station Group, Taiyuan 030006, China) 〔Abstract〕 The vertical loading technology of steel box girder uses the brigy girder erection machine to hoist the girder.The paper elaborates the technic and related outside Line protection, temporary road space rationing and traffic dispersition. 〔Key words〕 Steel box grider; High roltage wire; Ouecide line protection; Tratfic control and dredge
其中，精度等级的不同对齿轮工艺方案的选择有决定性的影响。
【关键词】 双联齿轮；高精度齿轮；加工工艺
【中图分类号】 TG61.06
【文献标识码】 A
【文章编号】 1003-773X（2011）02-0036-03
2011 年 4 月 Apr.2011
1 普通精度齿轮加工工艺分析[1]
1.1 工艺过程分析 图 1 所示为一个双联齿轮。材料为：40Cr，精度
2）齿形精度要求高,图5中标注6-5-5 级。为满足 齿形精度要求，其加工方案应选择磨齿方案，即滚（插） 齿—齿端加工—高频淬火—修正基准—磨齿，这种方 案磨齿精度甚至可达 4 级，但生产率低。本例齿面热 处理采用高频淬火，变形较小，故留磨余量可缩小到 0.1 mm 左右，以提高磨齿效率。
进行设置，并设一名或数名安全巡视员在作业时不间 断巡查。（9）由专业人员检查吊装机具、绳索、绳扣、卡 具等的安全可靠性。1（0）严格执行安全员的一票否 决权。
3）作业时，做好高压线下方吊装现场的周围标示 和警戒。在高压线下方吊装时，专职安全员对钢梁施
工全过程进行旁站监控,消除一切不安全状态,禁止一 切不安全行为，消灭事故隐患。在高压线下方吊装时, 必须在高压线有关管理部门认可和监护下进行。相关 的安全员、信号工、机械设备司机等，要有上岗证。