齿轮类零件加工工艺与实施

机电职业技术学院

《齿轮类零件加工工艺与实施》

模块总结

系（部）数控工程系

专业数控技术

班级数控3133班

组别A组

姓名奇

学号1401133091

指导教师徐亮

2014 ～ 2015 学年第二学期

关于齿轮的相关知识我们经过加工和检测,已经有了初步的认识,

但对于整个方面的认知还是有很大的缺陷,下面就是对于齿轮从各方面的介绍.

齿轮的种类较多，不同类型的齿轮其结构和工作性能有较大区

别。齿轮按其外形分为圆柱齿轮、锥齿轮、非圆齿轮、齿条、蜗杆蜗轮；按齿线形状分为直齿轮、斜齿轮、人字齿轮、曲线齿轮；

圆柱齿轮是齿轮类零件中最常用的一中，圆柱齿轮的结构因使用

要求不同而有所差异。从工艺角度出发可将其分成齿圈和轮体两部分。按照齿圈上轮齿的分布形式，可以分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构形式，齿轮可分为盘类齿轮、套类齿轮、轴类齿轮，齿条等。

一.概念：齿轮是能相互啮合的有齿的机械零件，它在机械传动及整个机械领域中的应用及其广泛。现代齿轮技术已达到：模数0.004-100毫米；齿数直径由1毫米-150米；传递功率可到上十万千瓦；转速可达几十万转/分；最高的圆周速度达300米/秒。

1.齿轮零件的结构特点：齿轮的结构由于使用要求不同而具有各

种不同的形状，但从工艺角度可将齿轮看成是是由出拳和轮体

两部分组成。按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套

筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等。

二.齿轮机构的类型

1.以传动比分类

定传动比-圆柱齿轮机构（圆柱、圆锥）

变传动比-非圆齿轮机构（椭圆齿轮）

2.以轮轴相对位置分类

平面齿轮机构、直齿圆柱齿轮传动、外啮合齿轮传动、啮合齿轮传动、齿轮齿条传动、斜齿圆柱齿轮传动、人字齿轮传动、空间齿轮机构、圆锥齿轮传动、交错轴斜齿轮传动、蜗轮蜗杆传动

（1）.齿轮的加工工艺路线

毛坯的热处理-齿坯的加工-齿形的加工-齿端加工-齿面的热处理-齿形精加工-时效处理

（2）.加工齿形可分为仿形法和展成法

仿形法：所采用成形刀具切削刃的形状，在其轴向剖面与被切齿轮齿槽的形状相同。通常的有盘状铣刀和指状铣刀。

仿形法的优点是加工方法简单，不需要专门的齿轮加工设备。缺点是由于铣制相同模数不同齿数的齿轮是用一组有限数目的齿轮铣刀来完成的，所选铣刀不可能与要求齿形准确吻合，加工出的齿形不够准确，齿轮的分度有误差，制造精度较低；由于切削是断续的，生产效率低。因此，仿形法常用于单件、修配或少量生产及齿槽精度要求不高的齿轮加工。

展成法：是目前齿轮加工中最常用的一种方法。它是运用一对相互啮合齿轮的共轭齿廓互为包络的原理来加工齿廓的。用展成法加工齿轮时，常用的刀具有齿条型刀具和齿轮刀具两大类；生产效率高。

齿轮在机械产品中的作用：

齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。

（一）传递运动准确性

要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定围。

（二）传递运动平稳性

传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。

（三）载荷分布均匀性

要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。

（四）传动侧隙的合理性

要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。电火花线切割自动编程及机床的操作、工装的使用：

Ⅱ、数控快走丝电火花线切割机床的操作

本文以长风DK7725E型线切割机床为例，介绍线切割机床的操作。

图1为DK7725E型线切割机床的操作面板。

（一）开机与关机程序

1．开机程序

（1）合上机床主机上电源总开关；

（2）松开机床电气面板上急停按钮SB1；

（3）合上控制柜上电源开关，进入线切割机床控制系统；

（4）按要求装上电极丝；

（5）逆时针旋转SA1；

（6）按SB2，启动运丝电机；

（7）按SB4，启动冷却泵；

（8）顺时针旋转SA3，接通脉冲电源。

（一）数控慢走丝线切割机床的操作要领

慢走丝线切割机主要用于加工高精度零件。慢走丝电火花线切割机床的品种较多，各种机床的操作小异，一些基本操作容及其要求与快走丝电火花线切割机床有相似之处。但慢走丝线切割机所加工的工件表面粗糙度、圆度误差、直线误差和尺寸误差都较快走丝线切割机好很多，其操作要求更加注重加工精度和表面质量。

1．工艺准备

（1）工件材料的技术性能分析不同的工件材料，其熔点、气化点、

导热系数等性能指标都不一样，即使按同样方式加工，所获得的工件质量也不相同。因此必须根据实际需要的表面质量对工件材料作相应的选择。例如要达到高精度，就必须选择硬质合金类材料，而不应该选不锈钢或未淬火的高碳钢等，否则很难实现所需要求。这是因为硬质合金类材料的部残余应力对加工的影响较小，加工精度和表面质量较好。

（2）工作液的选配火花放电必须在具有一定绝缘性能的液体介质中进行，工作液的绝缘性能可使击穿后的放电通道压缩，从而局限在较小的通道半径火花放电，形成瞬时和局部高温来熔化并气化金属，放电结束后又迅速恢复放电间隙成为绝缘状态。绝缘性能太低，将产生电解而形不成击穿火花放电；绝缘性能太高，则放电间隙小，排屑难，切割速度降低。

自来水具有流动性好、不易燃、冷却速度较快等优势。但直接用自来水作工作液时，由于水中离子的导电作用，其电阻率较低，约为5kΩ·cm，不仅影响放电间隙消电离、延长恢复绝缘的时间，而且还会产生电解作用。因此，慢走丝电火花线切割加工的工作液一般都用去离子水。一般电阻率应在10～100kΩ·cm，具体数值视工件材料、厚度及加工精度而定。如用黄铜丝加工钢时，工作液的电阻率宜低，可提高切割速度，但加工硬质合金时则反之。