圆柱齿轮机械加工工艺
圆柱齿轮减速器的加工工艺
圆柱齿轮减速器的加工工艺圆柱齿轮减速器是目前广泛应用于机械传动系统中的一种减速装置。
它由齿轮、轴、机壳等部件组成，通过齿轮之间的啮合来实现速度和力的传递。
下面将详细介绍圆柱齿轮减速器的加工工艺。
1. 零件加工准备：首先需要准备齿轮、轴和机壳等零件的原材料。
通常情况下，齿轮和轴材料采用优质的合金钢，具有较高的强度和耐磨性。
而机壳可以使用铸铁或钢板等材料。
2. 齿轮加工：圆柱齿轮的加工主要包括铣齿和磨齿两个工序。
首先将齿轮的齿数、模数等参数计算好，然后进行铣齿加工。
铣齿时可以采用铣齿刀具，以齿轮的旋转为主动轴，采用插补运动的方式进行切削。
铣齿完毕后，需要进行磨齿加工。
磨齿是通过磨齿机进行的，可使用专用的磨齿刀具，通过齿轮的旋转和磨齿刀具的运动实现切削。
磨齿的目的主要是提高齿轮的精度和光洁度。
3. 轴加工：轴的加工主要包括车削、铣削和镗削等工艺。
首先需要根据齿轮减速器的设计要求，确定轴的直径、长度和端面形状等参数。
然后进行车削加工，将原材料切割成符合要求的轴形状。
接着进行铣削，通过铣削机加工轴上的槽孔或键槽等特殊形状。
最后进行镗削，将轴的孔径进行加工，以适应其他配件的连接。
4. 机壳加工：机壳加工主要包括铸造和机械加工两个过程。
首先需要设计和制造模具，然后进行铸造，将熔融的铁水倒入模具中，待其冷却凝固后取出即可得到铸造件。
铸造件可能存在一些缺陷，如气孔、夹渣等，这些缺陷需要进行修整和修补。
然后进行机壳的机械加工，主要包括铣削、钻孔、镗削等工序。
通过机械加工，可以使机壳的外形尺寸和内部孔径达到设计要求。
5. 零件组装：在加工完成的齿轮、轴和机壳等零件上，进行齿轮减速器的组装。
首先需要按照设计要求将齿轮、轴等上进行润滑，然后将齿轮安装到轴上，并将轴装入机壳的孔中。
在组装的过程中，需要严格控制各零件的配合尺寸和间隙，确保齿轮的啮合精度和运转平稳。
同时，要注意润滑和密封的问题，以确保齿轮减速器的正常工作。
综上所述，圆柱齿轮减速器的加工工艺包括零件加工准备、齿轮加工、轴加工、机壳加工和零件组装等环节。
圆柱齿轮加工工艺过程卡片
6
半精车
精车外圆至Ø325mm，并倒角。
金工
CAK6136
专用车夹具、YT15车刀
7
滚齿
滚齿m=5mm；z=63；α=20°
金工
YK38
专用车夹具、滚齿刀
8
插
插键槽22+0.026
金工
组合机床
专用钻夹具、插刀
9
检验
去毛刺
金工
钳工台
专用夹具、平锉
10
剃齿
剃齿至8级精度要求
金工
剃齿机
热
3
扩孔
轮辐孔扩至Ø50mm；扩中心孔至φ78mm。
金工
ZK5215
专用钻夹具、扩孔刀
4
拉孔
拉中心孔至Ø80mm。
金工
LYK6115
专用钻夹具、拉刀
5
粗车
1、粗车齿端侧面达到图纸要求；2、粗车外圆至Ø326mm；3、粗车轮辐版侧面并倒角达到图纸要求；4、粗车中心孔端面并倒角达到图纸要求。
金工
CAK6136
专用车夹具、剃刀
11
磨孔
推中心孔至精度要求IT7
金工
ZK5215
专用钻夹具、推刀
12
倒角
珩齿至IT7图纸要求
金工
YK5714
专用车夹具、珩刀
13
检验
按图样检查各部分尺寸精度检专Fra bibliotek量具14
入库
入库
设 计（日 期）
校 对（日期）
审 核（日期）
标准化（日期）
会 签（日期）
标记
处数
更改文件号
签 字
日 期
标记
机械加工工艺过程卡片
毕业设计(论文)--直齿圆柱齿轮的加工工艺规程
直齿圆柱齿轮的加工工艺规程摘要人们的生产和生活广泛使用各种机器。
随着近代科学技术的发展，人类运用各方面的知识和技术，不断创新出各种新型的机器，因此“机器”也有了新含义。
本设计研究的对象是为机械中常见的齿轮传动、齿轮的校核和基本设计理论、计算方法以及一些零件的选择和维护。
各部分内容都是按照工作原理、结构、强度计算、使用维护的顺序介绍的。
随着科学技术的发展，对设计的理解在不断的深化，设计方法也在不断的发展，然而常规的设计方法是工程技术人员进行机械设计的重要基础。
设计的传动方案满足其工作要求，具有结构紧凑、便于加工、使用维护方便等特点。
【关键词】：齿轮传动设计理论计算过程齿轮校核。
目录一摘要 (1)前言 (3)二齿轮加工工艺 (4)第一章齿轮转动基础知识 (4)第二章齿轮的发展历史及我国齿轮发展现状 (6)第三章齿轮的种类及应用范围 (9)第四章齿轮加工方法及工艺过程 (14)三结束语 (18)四参考文献 (19)五结束语 (20)前言齿轮是工业生产中的重要基础零件，其加工质量和加工能力反映一个国家的工业水平。
实现齿轮加工的数控化和自动化，加工和检测的一体化是目前齿轮加工的发展趋势。
齿轮加工机床系指用齿轮切削工具加工齿轮齿面或齿条齿面的机床及其配套辅机。
齿轮机床按加工原理分为两类，仿形法和范成法(或称展成法)。
仿形法是用刀具的刀刃形状来保证齿轮齿形的准确性，用单分齿来保证分齿的均匀。
范成法是按照齿轮啮合原理进行加工，假想刀具为齿轮的牙形，它在切削被加工齿轮时好似一对齿轮啮合传动，被加工齿轮就是在类似啮合传动的过程中被范成成形的，范成法具有加工精度高，粗糙度值低，生产率高等特点，因而得到广泛应用，范成法按其加工方法和加工对象分为：(1)插齿机：多用于粗、精加工内外啮合的直齿圆柱齿轮，特别适用于双联、多联齿轮，当机床上装有专用装置后，可以加工斜齿圆柱齿轮及齿条。
(2)滚齿机：可进行滚铣圆柱直齿轮、斜齿轮、蜗轮及花键轴等加工。
第8章 齿轮加工技术
8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理
8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
上一页 下一页 返回
补充：热轧
热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧
冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。
上一页 下一页 返回
图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
返回
8.2 齿轮加工工艺及方法
3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。
圆柱齿轮制造基本工艺过程
滚切直、斜齿轮交换齿轮的调整公式见下表：
交换齿轮 速度交换齿轮 分度交换齿
名称
轮
公式 表公式中：
i An 0
n0
1000v da0
滚齿机是加工圆柱齿轮、蜗轮等零件的主要工艺装备。滚齿机按布局形式 和结构特点，可分为立式和卧式滚齿机，常用的是立式滚齿机。按JB/T6344.1— 1999的规定，滚齿机的型式有工作台移动式和立柱移动式两种，滚齿机的系列 由万能滚齿机、高效滚齿机和数控滚齿机构成。
滚齿是目前世界上在齿轮加工中应用最广的切齿方法，目前国际上精滚齿 的加工精度（主要指周节偏差）可以达到5~7级（GB/T10095），国内的滚齿机 （数控）精滚齿的加工精度也可以达到6~8级（GB/T10095）。CNC滚齿机是目 前国际上已广泛采用的设备，国内齿轮生产厂家的使用也越来越多。为了达到 最大可能的静刚度和动刚度，滚齿机部件都尽可能以封闭箱形的铸造结构制造， 采用减震性能良好的铸铁，有经过验证的热补偿系统。
滚齿原理图
10
二、齿轮的加工方法
1，滚齿 1),滚齿原理
根据滚齿加工原理，滚切齿轮时滚齿机必须 具有以下几种运动： （1）切削运动 即滚刀轴1的转速，借助于切削 速度交换齿轮或变速箱2，滚刀的转速为：
n0
1000v
da0
式中：—切削速度 （m/min）
—滚刀齿顶圆直径（mm）
2）分度运动 随着滚刀的转动，齿坯也要相应n地w
13
二、齿轮的加工方法
1，滚齿 常见的机械式传动链滚齿机很多，技术性能不尽相同，但均具备切削运动、
圆柱齿轮加工工艺中的自动化与智能化生产
圆柱齿轮加工工艺中的自动化与智能化生产随着工业技术的飞速发展，自动化与智能化生产已经成为了现代制造业的重要趋势。
在圆柱齿轮加工领域，自动化和智能化技术的应用也取得了显著的成果。
本文将就圆柱齿轮加工工艺中的自动化与智能化生产进行论述，探讨其对生产效率、产品质量以及制造成本所带来的影响。
一、自动化生产的优势1.1 机械化设备的应用圆柱齿轮加工中的自动化生产主要通过机械化设备的应用来实现。
传统的生产模式中，工人需要进行繁琐的操作，如切削、插齿等，不仅劳动强度大，而且操作精度也难以保证。
而引入机械化设备后，可以实现自动化的加工过程，大大提高了生产的效率和稳定性。
1.2 智能化控制系统的应用在圆柱齿轮加工工艺中，智能化控制系统的应用也是自动化生产的重要组成部分。
通过智能化控制系统的应用，可以实现对整个生产过程的实时监控和数据分析，从而提高工艺参数的准确性和稳定性。
例如，通过对切削参数的实时监测和调整，可以最大限度地降低齿轮加工过程中的误差，提高产品的精度和质量。
二、智能化生产的应用2.1 数控机床的普及数控技术是智能化生产中的重要手段，它将数学模型与机械加工过程相结合，实现了加工过程的自动化和精确控制。
在圆柱齿轮加工中，数控机床的普及已经成为行业的发展趋势。
数控机床具有高精度、高效率、稳定性好等特点，可以大大减少人工操作的时间和劳动强度，提高生产效率和工作质量。
2.2 人工智能的应用人工智能技术在圆柱齿轮加工中的应用也逐渐得到了推广。
人工智能技术可以通过对大量数据的学习和分析，来提高加工过程中的决策能力和自适应能力。
例如，基于人工智能的自动化系统可以通过对切削参数的实时监测和调整，来确保加工过程中的稳定性和优化加工效果。
三、自动化与智能化生产的影响3.1 提高生产效率自动化与智能化生产的应用可以大大提高圆柱齿轮加工的生产效率。
通过机械化设备和智能化控制系统的应用，可以减少人工操作的时间和劳动强度，同时提高加工的精度和稳定性，从而提高生产效率。
8.1.6 圆柱齿轮的加工工艺过程_机械制造基础_[共2页]
![8.1.6 圆柱齿轮的加工工艺过程_机械制造基础_[共2页]](https://img.taocdn.com/s3/m/88ab6d76b0717fd5370cdc28.png)
机械制造基础240 推孔是用推刀进行的，用压力机将推刀强行从孔中间推过即可。
此法生产率高，一般不必留推孔余量。
对精度高或已淬硬的孔，直径大而短的孔则应采用磨孔工艺。
磨孔必须留磨孔余量。
2．齿轮加工方案保证齿轮精度是齿轮加工的主要工艺问题，齿轮的加工方案主要取决于加工精度和热处理要求。
（1）8级以下精度的齿轮加工多采用滚（插）齿方案：滚（插）齿→齿端加工→热处理→修正内孔。
因热处理后齿形不再加工，为弥补热处理变形，处理前的齿形精度应比图样要求提高一级。
（2）6～7级精度的齿轮有两个方案。
剃—珩方案：滚（插）齿→端面加工→剃齿→表面淬火→修正基准→珩齿。
此方案生产效率高，设备简单，成本较低，适合成批生产。
磨齿方案：滚（插）齿→端面加工→渗碳淬火→修正基准→磨齿。
此方案生产效率较低，一般用于6级精度或热处理变形较大时。
（3）5级以上精度的齿轮采用的方案：粗滚（插）齿→精（滚）插齿→端面加工→淬火→修正基准→粗磨齿→精磨齿。
此方案精度最高，但生产成本也高，生产率低。
若工件不需淬火，则把上述各方案中淬火以后的各阶段去掉即可。
3．齿坯加工方案齿坯加工方案与生产批量有关：大批量生产时常用钻孔、车端面→拉孔→加工其他表面的方案，加工设备常用多刀半自动车床；中、小批量生产则在普通车床上进行，采用粗车各部→精加工孔→精车各部的加工路线。
8.1.6 圆柱齿轮的加工工艺过程圆柱齿轮的加工工艺随其结构、精度、热处理要求和生产批量、生产条件的不同而不同，但也有其共同之处，下面举两个例子来分析比较。
如图8-4所示为7级精度的双联齿轮，其成批生产时的工艺过程如表8-2所示。
图8-4 双联齿轮。
齿轮加工工艺
齿轮加工工艺分析1 圆柱齿轮加工工艺程的内容和要求圆柱齿轮的加工工艺程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的的精加工。
在编制工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。
如图 9-12为一直齿圆柱齿轮的简图，表9-6 列出了该齿轮机械加工工艺过程。
从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段：1)齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件；2)粗加工：切除较多的余量；3)半精加工：车、滚、插齿；4)热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等5)精加工：精修基准、精加工齿形2齿轮加工工艺过程分析1、基准的选择对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。
带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。
顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。
对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹紧方式。
（1）以内孔和端面定位这种定位方式是以工件内孔定位，确定定位位置，再以端面作为轴向定位基准，并对着端面夹紧。
这样可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适合于批量生产。
但对于夹具的制造精度要求较高。
（2）以外圆和端面定位当工件和加剧心轴的配合间隙较大时，采用千分表校正外圆以确定中心的位置，并以端面进行轴向定位，从另一端面夹紧。
这种定位方式因每个工件都要校正，故生产率低；同时对齿坯的内、外圆同轴要求高，而对夹具精度要求不高，故适用于单件、小批生产。
综上所述，为了减少定位误差，提高齿轮加工精度，在加工时应满足以下要求：1)应选择基准重合、统一的定位方式；2)内孔定位时，配合间隙应近可能减少；3)定位端面与定位孔或外圆应在一次装夹中加工出来，以保证垂直度要求。
2、齿轮毛坯的加工齿面加工前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。
因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时的比例较大，无论从提高生产率，还是从保证齿轮的加工质量，都必须重视齿轮毛坯的加工。
机械加工工艺编制与实施-双联圆柱齿轮的加工
• 载荷分布均匀性精度为7级，主要是Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿向公 差Fβ为0.017mm。
• 端面A、B与轴线有垂直度要求。
• 表面粗糙度分别为Ra3.2m（B）、
•
Ra1.6m（A）。
二、相关知识学习
2.明确圆柱齿轮的毛坯状况
该齿轮在正火后进行精加工，承载能力不高，其制造工 艺较简单，适用于一般机械传动。
毛坯制造 齿坯加工 齿形加工 齿端加工
齿面热处理 精基准修正
齿形精加工
三、制定实施计划
3.拟定双联齿轮的工艺路线
2）划分加工阶段
齿坯加工
主要是为下一阶段加工齿形： 1.准备精基准，使齿轮的内孔和端面的 精度基本达到规定的技术要求。 2.此外，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。
等级
Ra（m）
9 级以下 6.3～3.2
单件修配生产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、 锥齿轮、蜗轮
7级
1.6～0.4
大批量生产 7 级内齿轮；外齿轮拉刀制造复杂，故
少用
8～7 级
3.2～1.6
批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮
1.6
批量生产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多
联齿轮及小型齿条
二、相关知识学习
1.分析双联齿轮的结构和技术要求
• 图5.48所示的双联齿轮：
• 传递运动精度为7级，主要是Ⅰ齿、Ⅱ齿公法线变动公差 Fw分别为0.039mm 、0.024mm，Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿圈
径向跳动公差Fr为分别0.05mm、0.042mm；
• 传动的平稳性精度为7级，主要有Ⅰ齿、Ⅱ齿的基节极限 偏差±fpb均为±0.016mm，Ⅰ齿、Ⅱ齿的齿形公差ff 分别为 0.017mm、0.018mm；
圆柱齿轮的加工工艺
圆柱齿轮的加工工艺一、 齿轮的技术要求圆柱齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一，其功用是按规定的速比传递运动和动力。
1圆柱齿轮的结构特点齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸，但总是可以把它们划分为齿圈和轮体两个部分。
常见的圆柱齿轮有以下几类(图6-15)：盘类齿轮、套类齿轮、内齿轮、轴类齿轮、扇形齿轮、齿条(即齿圈半径无限大的圆拄齿轮)。
其中盘类齿轮应用最广。
一个圆柱齿轮可以有一个或多个齿圈。
普通的单齿圈齿轮工艺性好；而双联或三联齿轮的小齿圈往往会受到台肩的影响，限制了某些加工方法的使用，一般只能采用插齿。
如果齿轮精度要求高，需要剃齿或磨齿时，通常将多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构。
2圆柱齿轮的精度要求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影响。
根据齿轮的使用条件，对齿轮传动提出以下几方面的要求：⑴运动精度要求齿轮能准确地传递运动，传动比恒定，即要求齿轮在一转中，转角误差不超过一定范围。
⑵工作平稳性要求齿轮传递运动平稳，冲击、振动和噪声要小。
这就要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化要小，也就是要限制短周期内的转角误差。
⑶接触精度齿轮在传递动力时，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面过早磨损，这就要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置。
⑷齿侧间隙要求齿轮传动时，非工作齿面间留有一定间隙，以储存润滑油，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。
二、齿轮的材料、热处理和毛坯⑴材料的选择齿轮应按照使用的工作条件选用合适的材料。
齿轮材料的选择对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。
一般齿轮选用中碳钢(如45钢)和低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi 等。
要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢，非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶木或尼龙等材料。
⑵齿轮的热处理齿轮加工中根据不同的目的，安排两种热处理工序：1）毛坯热处理：在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质，其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力学性能。
圆柱齿轮加工工艺中的微观组织与性能分析
圆柱齿轮加工工艺中的微观组织与性能分析随着科技的发展和工业的进步，齿轮作为机械传动领域中不可或缺的零部件，其制造的精度和耐用性逐渐成为人们关注的热点。
圆柱齿轮是齿轮种类中的一种，其制造过程中的微观组织与性能分析尤为重要。
本文将从加工工艺和微观结构两个方面对圆柱齿轮进行深入探讨与分析。
一、加工工艺对微观组织的影响1、材料选取圆柱齿轮的选材需要考虑其使用环境和要求的性能。
常见的材质有钢、铸铁、黄铜等。
在选材过程中，应该注意材料的硬度、热处理性能和耐磨性等重要参数。
2、精密车削精密车削是制造圆柱齿轮的主要工艺之一。
其过程涉及到切削液、工具选取和切削参数等因素，这些因素直接影响到圆柱齿轮的加工精度和表面质量。
因此，在加工过程中，应该根据齿轮的用途和精度要求，选择相应的精密车削工艺。
3、热处理圆柱齿轮的热处理是使其具有一定的机械性能和耐磨性的重要工序。
一般采用淬火和回火的方法进行处理。
热处理过程中的温度和时间参数的选择直接影响到齿轮的硬度和耐磨性能。
二、微观结构对性能的影响1、组织类型圆柱齿轮的组织类型主要有马氏体、珠光体和贝氏体等。
这些不同的组织结构对齿轮的力学性能和耐磨性能有一定的影响。
其中马氏体是最为理想的组织类型。
2、晶粒度晶粒度是衡量圆柱齿轮微观结构的一个非常重要的参数。
它直接影响到齿轮的疲劳强度和断裂韧性。
晶粒度越小，齿轮的强度和韧性越高。
3、残余应力在加工和热处理的过程中，圆柱齿轮会受到一定的变形和应力。
残余应力是指齿轮内部存在的因变形和温度梯度而导致的应力值。
它对齿轮的稳定性和强度有重要影响。
结论综上所述，圆柱齿轮加工工艺中的微观组织与性能分析涉及到多个方面的知识和技术。
加工工艺的合理选择和微观结构的优化是确保圆柱齿轮具有良好性能的关键。
在圆柱齿轮的制造过程中，应该注重科学、规范化的操作，才能更好的提高圆柱齿轮的质量和效益。
齿轮加工工艺过程和分析
齿轮的生产过程一．齿轮的主要加工面1.齿轮的主要加工表面有齿面和齿轮基准表面，后者包括带孔齿轮的基准孔、切齿加工时的安装端面，以及用以找正齿坯位置或测量齿厚时用作测量基准的齿顶圆柱面。
2．齿轮的材料和毛坯常用的齿轮材料有15 钢、 45 钢等碳素结构钢；速度高、受力大、精度高的齿轮常用合金结构钢，如20Cr， 40Cr， 38CrMoAl，20CrMnTiA等。
齿轮的毛坯决定于齿轮的材料、结构形状、尺寸规格、使用条件及生产批量等因素，常用的有棒料、锻造毛坯、铸钢或铸铁毛坯等。
二、直齿圆柱齿轮的主要技术要求，1．齿轮精度和齿侧间隙GBl0095 《渐开线圆柱齿轮精度》对齿轮及齿轮副规定了12 个精度等级。
其中， 1～2 级为超精密等级； 3— 5 级为高精度等级； 6～8 级为中等精度等级； 9～12 级为低精度等级。
用切齿工艺方法加工、机械中普遍应用的等级为7 级。
按照齿轮各项误差的特性及它们对传动性能的主要影响，齿轮的各项公差和极限偏差分为三个公差组 ( 表 13—4) 。
根据齿轮使用要求不同，各公差组可以选用不同的精度等级。
齿轮副的侧隙是指齿轮副啮合时，两非工作齿面沿法线方向的距离 ( 即法向侧隙 ) ，侧隙用以保证齿轮副的正常工作。
加工齿轮时，用齿厚的极限偏差来控制和保证齿轮副侧隙的大小。
2．齿轮基准表面的精度齿轮基准表面的尺寸误差和形状位置误差直接影响齿轮与齿轮副的精度。
因此GBl0095 附录中对齿坯公差作了相应规定。
对于精度等级为 6～8 级的齿轮，带孔齿轮基准孔的尺寸公差和形状公差为IT6-IT7 ，用作测量基准的齿顶圆直径公差为IT8 ；基准面的径向和端面圆跳动公差，在 11-22 μm之间 ( 分度圆直径不大于 400mm的中小齿轮 ) 。
3．表面粗糙度齿轮齿面及齿坯基准面的表面粗糙度，对齿轮的寿命、传动中的噪声有一定的影响。
6～8 级精度的齿轮，齿面表面粗糙度 Ra 值一般为 0．8—3．2μ m，基准孔为 0．8—1．6 μm，基准轴颈为 0．4—1．6μm，基准端面为 1．6～ 3． 2μ m，齿顶圆柱面为 3．2μm。
圆柱齿轮加工工艺过程
圆柱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。
下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。
一、普通精度齿轮加工工艺分析（一）工艺过程分析图示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7－6－6级，其加工工艺过程见表1。
从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。
双联齿轮加工工艺过程加工的第一阶段是齿坯最初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，而这与切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。
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。
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。
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。
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，以便达到精加工的目的。
（二）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。
机械加工中齿轮加工工艺讲解
机械加工中齿轮加工工艺讲解
齿轮是传递运动和动力的重要零件，广泛应用于各种机械设备和仪器仪表中。
常用的有圆柱齿轮、圆锥齿轮以及蜗轮等，其中圆柱齿轮应用最广泛。
齿形加工是齿轮加工的核心和关键，目前制造齿轮主要是用切削加工，也可以用铸造、辗压(热轧、冷轧)等方法。
用切削加工的方法加工齿轮齿形，按加工原理的不同，可以分为如下两大类。
(1)成形法，是指采用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具，直接切出齿形的加工方法，比如铣齿和磨齿。
(2)展成法，是指利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，切出齿形的加工方法，比如插齿、滚齿、剃齿等。
1铣齿加工工艺特点及应用
一般是在铣床上应用成形法进行加工。
铣削时，工件安装在分度头上，用一定模数的盘状(或指状)铣刀对齿轮的齿间铣削。
当加工完成一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。
其特点如下：
(1)成本较低，铣齿可以在一般的铣床上进行，刀具比其它齿轮刀具简单，因而加工成本较低。
(2)加工精度低，由于铣齿刀具一个刀号要加工一定范围内齿数的齿形。
因此，实际齿形与理论上存在误差。
此外，分齿用的分度头，其分度精度较低。
(3)生产率较低，铣刀每切一个齿间，都要重复消耗切入、切出、退刀以及分度等辅助时间，故生产率较低。
齿轮零件的加工工艺毕业设计
齿轮零件的加工工艺毕业设计一、齿轮零件的加工工艺概述齿轮作为机械传动系统中的重要部件，具有传递动力和转矩的作用。
其加工精度和表面质量对机械性能和使用寿命有着决定性影响。
因此，齿轮零件的加工工艺是机械制造中的重要环节之一。
本文将以圆柱齿轮为例，介绍其加工流程、设备选型、刀具选择、加工参数等方面的内容。
二、齿轮零件的加工流程1. 材料准备：选择合适的材料，根据设计要求进行锻造或铸造成型，并进行热处理。
2. 初步车削：将锻造或铸造后的齿轮毛坯进行初步车削，使其尺寸达到设计要求，并进行粗磨。
3. 精密车削：在精密车床上进行精密车削，使齿轮毛坯达到高精度要求。
这一步需要使用高精度刀具和设备，并严格控制切削参数，以确保加工质量。
4. 齿形加工：采用滚切削法或成型法进行齿形加工。
其中，滚切削法可以保证齿形精度和表面质量，成型法则适用于小批量生产。
5. 精密磨削：在磨床上进行精密磨削，使齿轮表面达到高精度和高光洁度要求。
这一步需要使用高精度的磨削设备和刀具，并严格控制加工参数。
6. 检验：对加工后的齿轮进行检测，包括尺寸、齿形、表面质量等方面。
如果不合格，则需要重新加工或修正。
7. 表面处理：根据使用要求进行表面处理，如镀铬、喷涂等。
8. 组装：将齿轮与其他部件组装在一起，完成机械传动系统的组装。
三、设备选型1. 车床：需要选择高精度的数控车床或普通车床，并配置相应的夹具和刀具。
2. 磨床：需要选择高精度的数控磨床或普通磨床，并配置相应的砂轮和夹具。
3. 滚齿机：如果采用滚切削法进行齿形加工，则需要选择相应的滚齿机，并配置相应的滚刀。
四、刀具选择1. 车削刀具：需要选择高精度的车削刀具，如硬质合金刀具、陶瓷刀具等，并根据加工材料和加工要求进行选择。
2. 磨削砂轮：需要选择高精度的磨削砂轮，如CBN砂轮、金刚石砂轮等，并根据加工材料和加工要求进行选择。
3. 滚切削滚刀：需要选择合适的滚切削滚刀，并根据齿形参数和加工要求进行选择。
渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法
图10-7 用盘状铣刀加工齿轮 图10-8 用指状铣刀加工齿轮 返回
机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法
1.2 展成法
展成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的齿廓互为包络线的 原理加工齿轮的。加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿 轮，最后刀具将齿坯切出渐开线齿廓。展成法主要采用齿轮形刀具 （齿轮插刀）和齿条形刀具（齿条插刀和齿轮滚刀等）。
齿轮插刀的外形象具有刀刃的外齿轮，图10-9为用齿轮插刀加 工外齿轮的情形。插齿时，齿轮插刀沿轮坯轴线作往复的切削运动， 同时还与轮坯以恒定的传动比作旋转运动，传动比为
i 刀 z z刀
直至切出全部齿槽。这种方法除用于加工外齿轮之外，还适用于加 工内齿轮及双联齿轮等。
刀具采用齿条的称齿条插刀。齿条插刀不能切制内齿轮，图 10-10为用齿条插刀加工外齿轮的情形。
z
2ha* sin2
图10-13 不产生切齿干涉的的条件
即
zm in
2ha* sin2
由上式可得，用齿条形刀具切制渐开线标准直齿轮时，不产生
切齿干涉的条件是最少齿数zmin=17。
返回
机械设计基础பைடு நூலகம்
机械设计基础
机械设计基础
Machine Design Foundation
渐开线直齿圆柱齿轮的加工方法
1.1 仿形法
仿形法加工是刀具在通过其轴线的平面内，刀刃的形状和被切 齿轮齿槽形状相同，在铣床上利用刀具直接切削出轮齿齿形的一种 加工方法。常用的仿形刀具有如图 10-7所示的盘状铣刀和如图10-8 所示的指状铣刀两种。
返回
机械设计基础
Machine Design Foundation
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.表面加工方法的确定 各表面的加工方案见表3.1所示
3.热处理工序分析
(1)齿坯热处理。在齿坯加工前后安排预备热处理—正火 或调质。其主要目的是消除锻造及粗加工所引起的残余 应力，改善材料的切削性能和提高综合力学性能。就本 例而言，因材料为合金钢20Cr钢，且为锻件，所以锻后 零件要进行正火处理，其硬度应为HBS156~217。
2.齿轮热处理 (1)毛坯热处理。在齿坯加工前后安排预备热处理——
正火或调质。其主要目的是消除锻造及粗加工所引起 的残余应力，改善材料的切削性能和提高综合力学性
(2)齿面热处理。齿形加工完毕后，为提高齿面的硬度 和耐磨性，常进行渗碳淬火，高频淬火，碳氮共渗和 氮化处理等热处理工序。
3.齿轮毛坯 齿轮毛坯的选择取决于齿轮材料、结构形状、尺寸大
3.1.2中间轴齿轮机械加工工艺过程卡编制
1.确定毛坯 1)确定毛坯制造形式 :毛坯宜选用锻件，这样可使金属纤
维尽量不被切断，保证零件工作时稳定可靠。又因为年 产量5 000件，为大批生产，且零件形状较简单，尺寸较 小，所以采用模锻。 2)毛坯机械加工余量及公差的确定 (1)锻件公差等级。由该零件的功用和技术要求，确定其
项目三 圆柱齿轮加工
【任务分解】 (1)圆柱齿轮机械加工工艺规程
(2) (3)滚齿加工。
任务一 圆柱齿轮机械加工工艺规程编制
【学习目标】 (1) (2)能编制齿轮零件的机械加工工艺过程卡; (3)能编制齿轮零件的机械加工工序卡。
3.1.1识读齿轮零件图
教学案例：某拖拉机变速箱倒速中间轴齿轮零件图， 根据锻件质量、零件表面粗糙 度、形状复杂系数查表得单边余量是：厚度方向为 1.7~2.2 mm，水平方向为1.7~2.2 mm。
(8)确定毛坯尺寸及公差。
(9)确定毛坯的拔模斜度及圆角半径
3)
按查出的各种余量绘制出该零件的毛坯图， 如图3.2所示
5)切削用量 (1)背吃刀量ap=3，一次走刀切除全部余量。 (2)进给量f=0.6 mm/r（粗加工时取大进给量，按
机床名牌表选定）。
(3)切削速度vc=90.5 m/min
6)切削机动工时 ,对于车削的基本时间一般计算 式为：
2.精车06工序分析
1)使用的机床:从阅读过程卡可知，06工序所用的机床是型号为 C6132A
盘套类零件（包括齿轮）尺寸主要有两类：径向尺寸 和轴向尺寸。径向尺寸一般以轴线为基准，标注出各 段的直径大小；轴向尺寸常选用重要的端面或定位面 作为基准，标注出各段的长度。
另外，零件图上还提出了文字技术要求，零件要求渗 碳淬火HRC58~62。由图的右上角的参数表可知，该 齿轮为标准齿轮，其精度等级为8-7-7FL级。其中，87-7分别代表第Ⅰ、第Ⅱ和第Ⅲ公差组，即为齿轮传动 中传递运动的准确性、传递动力的平稳性（含噪声及 振动）和载荷分布的均匀性；FL分别为齿轮上、下齿
3.2.1圆柱齿轮材料、热处理和毛坯选用
1.齿轮材料 齿轮是传递动力的零件，在交变载荷下工作。传动时齿面存在较大
的滑动摩擦，所以齿轮材料应具有一定的接触疲劳强度和弯曲疲劳 强度，要求具有足够的硬度和耐磨性，还需要有一定的冲击韧性、 热处理变形小和切削性能好等要求。齿轮材料的选用可参照表3.10
(2)齿面热处理。齿形加工完毕后，为提高齿面的硬度和 耐磨性，常进行渗碳淬火，高频淬火，碳氮共渗和氮化 处理等热处理工序。
4.定位基准的选择
(1)精基准的选择。
(2)粗基准的选择。
5.拟定零件加工工艺路线 该零件的加工工艺路线比较见表3.2和表3.3
6.工序尺寸及偏差的确定
（2）走刀长度与走刀次数。从工序卡中的工步2 并结合分析图3-1零件图可知，车外圆的走刀长 度约为30，一次走刀完成车削；车端面的走刀长 度为25
3)使用的夹具:由02工序卡得知，本工序所用的夹
4)使用的量具:从分析本工序的加工要求和结合参 阅零件的机械加工工艺过程可知，使用的量具为 精度0.05 mm，量程为0～200 mm游标卡尺。
5.填写齿轮零件机械加工过程卡 中间轴齿轮零件的机械加工工艺过程卡见表
3.6
3.1.3中间轴齿轮机械加工工序卡编制
1.粗车02工序分析 1)使用的机床:阅读零件过程卡可知，
02工序所用的机床为高效多刀半自 动车床，其型号为C7125。 2)选用的刀具 (1)刀具的安装。因为是在多刀半自 动车床加工，则纵、横两刀架运动 可同时实现，以减少机动时间；所 以应在纵向刀架上装一把75°左偏 刀车削外圆和一把45°弯头刀车内 倒角；同时在横刀架上安装两把用 于车削大、小端面45°弯头刀。经 分析得出的刀具安装图如图3.3所示。
小、使用条件及生产批量等因素，齿轮毛坯常见的有 棒料、锻件和铸件。
2)选用的刀具:该工序使用的刀具有两把；为了减少刀具更换次数，采 用一把45°弯头刀，用于车削大、小端面和一把75°偏刀用于倒角
(1)刀具的安装。经分析得出的刀具安装图，如图3.5所示。 (2)走刀长度与走刀次数。 3) 同02 4) 从分析本工序的工序图及工艺过程卡可知，使用的量具有：精度0.05
mm，测量范围为为0～200 mm游标卡尺；量程为0～10mm百分表以 及检验心轴。 5)切削用量
6) 车端面或车圆环时基本工时的
计算公式为：
3.填写某变速箱中间轴齿轮的机械加工工序卡 3.1.4任务拓展
（1 （2 （3
任务二 圆柱齿轮加工技术
【学习目标】 (1) (2)能确定齿坯和齿形的加工方案。
(2)锻件质量mf。经计算零件重量约为1.84 kg，所以估算 mf＝2.5 kg。
(3)锻件形状复杂系数S。因锻件圆盘厚度与直径之比 t/d=20/130<0.2，故取形状复杂系数为S4
(4)钢件材质系数M。锻件材质系数分为M1和M2两级。
(5)锻件分模线形状。锻件分模线形状分为平直分模线 （或对称弯曲分模线）、不对称弯曲分模线两类。本 例为平直分模线。