典型汽车零件机械加工工艺

§1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准
带孔齿轮加工其轮齿齿面时采用齿坯内孔（光孔或 花键孔）及端面定位。因为以这些表面作为定位基准 符合基准重合原则；也符合基准统一原则。孔和端面 哪一个作为主要定位基准，要根据定位的稳定性来决 定。 作为定位基准的孔尺寸公差要求较严格，一般按H7 加工。为了消除孔和心轴间的间隙的影响，精车齿坯 时，常用过盈心轴或小锥度心轴（锥度为 1/4000~1/6000）。
典型汽车零件机械加工工艺
内容
§1 齿轮制造工艺 §2 连杆制造工艺 §3 曲轴制造工艺
§1 齿轮制造工艺 一、齿轮的结构特点
汽车齿轮按照其结构特点分为五类： Ⅰ类 单联齿轮，孔的长径比L/D>1 。 Ⅱ类 多联齿轮，孔的长径比L/D>1 。 这两种齿轮亦称为筒形齿轮，内孔为光孔、键 槽孔或花键孔。
§1 齿轮制造工艺 六、齿轮主要加工表面的工序安排 三阶段：齿坯加工→轮齿齿面加工→热处理后的 精加工。
齿坯加工主要是为轮齿齿面加工准备好定位 基准（基面）。 轮齿齿面的加工方案主要取决于齿轮的精度 等级，同时考虑到齿轮的结构特点、生产类型 及热处理方法等。 钢制齿轮的淬火工序，主要是使齿面具有较 高的硬度。而心部要保持一定的韧性。
§1 齿轮制造工艺 三、齿轮的主要技术要求 （3）端面圆跳动。带孔 （4）齿轮齿顶圆公差。当 齿轮齿坯轮毂端面是切 齿轮齿顶圆作为加工、测 齿时的定位基准，端面 量的基准时，其尺寸公差 对内孔的跳动量对齿轮 要求比较严，一般为IT8。 的加工精度有很大影响。 不作为加工、测量的基准 对于6~7级精度的汽车齿 时，其公差一般为IT11。 轮规定为0.011~0.022mm。 （5）齿轮的热处理要求。 基准端面的表面粗糙度 对常用的低碳合金钢材料 为Ra0.4~0.8μm。非定位 的汽车齿轮，其热处理要 和非工作端面表面粗糙 求是渗碳淬火的有效硬化 度为Ra6.3~25μm。 层深度、硬度和金相组织。
应先以端面Hale Waihona Puke Baidu主要 定位基面加工内孔和 端面，并在一次装中 完成，以保证其垂直 度。 再以加工后的内孔 和端面作为组合定位 基面加工外圆和另一 端面。 加工齿面时应采用 内孔及端面定位。
齿轮孔长径比L/D<1的盘形齿轮的定位
§1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准 当加工轴的外圆表面、外螺纹、圆柱齿轮齿面和花 键时，常选择轴两端的中心孔作为定位基准，把工件 安装在机床的前、后（或上、下）两顶尖之间进行加 工。 如以工件两端中心孔定位不方便或安装刚度不足时， 常用磨削过的两轴颈定位，装夹在精密的弹性夹头中 进行加工。
§1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准 加工孔长径比L/D﹥1的单联或多联齿轮时，应以孔 作为主要定位基面。为了消除孔和心轴间的间隙的影 响，精车齿坯时，常用过盈心轴或小锥度心轴。 预加工齿面时，可采用能自动定心的可胀心轴或分 组的小间隙心轴装夹。
齿轮孔长径比L/D>1齿轮的定位
§1 齿轮制造工艺 五、齿轮机械加工的定位基准
§1 齿轮制造工艺 二、齿轮结构工艺性分析
（2）当齿轮较宽时，盘形齿轮的端面形状常做成凹 槽形状，以减轻质量和减少机械加工质量。
§1 齿轮制造工艺 二、齿轮结构工艺性分析 （3）盘形齿轮在滚齿机上加工时，为了提高生产率， 常采用多件顺序加工。
§1 齿轮制造工艺 二、齿轮结构工艺性分析
（4）汽车主减速器轴齿轮(主动锥齿轮)的结构，有悬 臂式和跨置式两种。
§1 齿轮制造工艺 一、齿轮的结构特点 Ⅲ类 盘形齿轮，具有轮毂，孔的长径比L/D<1 。 Ⅳ类 齿圈，没有轮毂，孔的长径比L/D<1 。 这两种齿轮的内孔一般为光孔或键槽孔。 Ⅴ类 轴齿轮，轴齿轮上具有一个或一个以上的齿圈。
§1 齿轮制造工艺 二、齿轮结构工艺性分析 （1）用滚刀加工双联齿轮小齿轮时，大、小齿轮之 间的距离B要足够大，以免加工时滚刀碰到大齿轮的 端面。
§1 齿轮制造工艺 三、齿轮的主要技术要求 （1）齿轮精度和表面粗糙度。轿车、微客变速器齿 轮精度为6~8级，表面粗糙度为Ra1.6μm；中重型货 车及越野车变速器齿轮精度为7~9级，表面粗糙度为 Ra3.2μm。
（2）齿轮孔或轴齿轮的轴颈尺寸公差和表面粗糙度。 6级精度齿轮，其内孔尺寸公差为IT6，轴颈尺寸公 差为IT5；对于7级精度齿轮，内孔尺寸公差为IT7， 轴颈尺寸公差为IT6；对基准孔或轴颈的尺寸公差和 形状公差应遵循包容原则。表面粗糙度值为 Ra0.4~0.8μm。
§1 齿轮制造工艺 六、齿轮主要加工表面的工序安排
汽车齿轮机械加工的工艺过程
1.定位基面（齿轮内孔及端面或齿轮轴端面及中心孔） 的加工； 2.外表面及其他表面的加工； 3.轮齿齿面的粗、精加工； 4.热处理； 5.修复定位基面及精加工装配基准（内孔及端面、轴 颈、花键等）； 6.轮齿齿面进行热处理后的精加工。 主要工序后，对工件进行清洗、中间检验及最终检 验。
§1 齿轮制造工艺 四、齿轮的材料和毛坯 （1）材料的选择。 汽车用齿轮一般转速较高，齿轮的工作状况也很 复杂，这就要求齿轮轮齿表面具有较高的硬度以提 高耐磨性，心部具有良好的韧性以承受冲击载荷； 又由于承受交变载荷而要求轮齿具有较高的疲劳强 度。 汽车传力齿轮常用材料多为低碳合金钢，少量使 用低合金中碳钢，如20CrMnTi、20Cr、20CrMn、45 等。 非传力齿轮可用不淬火钢、铸铁、夹布胶木、尼 龙、工程塑料等制造。
§1 齿轮制造工艺 四、齿轮的材料和毛坯 （2）毛坯的选择。 锻件、铸件、粉末冶金件等；传力齿轮毛坯一般 采用模锻件。模锻后，内部纤维对称于轴线，可提 高材料强度。模锻 齿轮毛坯模锻 采用精铸、精锻等工艺制造齿坯，可实现少、无 切削加工。
汽车第一速及倒档齿轮锻件毛坯图
模锻齿轮毛坯材料纤维排列
§1 齿轮制造工艺 四、齿轮的材料和毛坯 （3）齿轮热处理。 齿轮毛坯必须进行初步热处理，常采用正火或等 温退火，以消除内应力，改善切削加工性。 齿轮齿面热处理： 对中碳钢或中碳合金钢常采用高频淬火和低温回 火； 对低碳合金渗碳钢采用渗碳淬火热处理。