减速器传动轴加工工艺分析

减速器主动轴齿轮传统加工工艺分析报告单姓名工号组别

课程名称主动齿轮轴、圆柱齿轮工艺

分析

任务编号SK-CL-0402

撰写目的了解主动齿轮轴、圆柱齿轮传统加工工艺

附图（要求：用铅笔按比例绘制，图纸工整、清晰）

主动齿轮轴如下图：

一、零件图样分析

上图所示为减速器的传动轴。它属于台阶轴类零件，由齿轮、圆柱面、圆锥面、轴肩、螺纹、螺尾退刀槽和键槽等组成。轴肩一般用来确定安装在轴上零件的轴向位置，并使加工中磨削外圆或车螺纹时退刀方便；键槽用于安装键，以传递转矩；螺纹用于安装各种锁紧螺母和调整螺母。

根据工作性能与条件，该传动轴图样规定了主要轴颈￠12±0.0055两处、外圆￠10、轴肩￠14两处有较高的尺寸、位置精度和较小的表面粗糙度值，并有热处理要求。这些技术要求必须在加工中给予保证。因此，该传动轴的关键工序是两处轴颈￠12±0.005。

二、毛坯选择

该传动轴材料为45钢，因其属于一般传动轴，故选45钢可满足其要求。本例传动轴属于中、小传动轴，并且各外圆直径尺寸相差不大，故选择￠35mm 的热轧圆钢作毛坯。

三、选定设备

根据被加工零件的外形和材料等条件，选定数控车床为CK6140；根据机床说明书，其数控系统为FANUC，加工齿轮需用通用的滚齿机。

四、确定表面加工方法

十一、编制程序

O0001 T0101

M03S800

G00X60Z2

G71U0.5R0.5P1Q2X0.5Z0F100

N1G01X8F60

Z1

G01X12.5Z-1.25

Z-9

X14

Z-14

X21

X25Z-16

X34

N2G01Z-38

G00X100Z100

M30

O0002

T0202

M03S800

G00X60Z2

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上图为减速器圆柱齿轮。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、钻孔、镗孔、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

一、齿轮加工工艺过程分析

1、零件图样分析

该零件主要有键槽、孔以及齿轮所组成。齿轮齿面及齿坯基准面的粗糙度，对齿轮的寿命和传动中的噪声有一定的影响。对6~8级精度的齿轮，齿面表面粗糙度Ra值一般为3.2um，基准孔为1.6um，基准端面为3.2um，齿顶圆柱面为3.2um。

2、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。

所以根据零件的图样分析知，应采用以外园和端面为定位基准。

3、齿轮毛坯的加工

齿坯孔加工的主要方案如下：

1）钻孔—扩孔—铰孔—插键槽

2）钻孔—扩孔—拉键槽—磨孔

3）车孔或镗孔—拉或插键槽—磨孔

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。

在齿轮图样的技术部要求中，如果规定以分度圆选齿厚的减薄量来测定齿侧间隙时，应注意齿顶圆的精度要求，因为齿厚的检测是以齿顶圆为测量基准的。齿顶圆精度太低，必然使测量出的齿厚无法正确反映出齿侧间隙的大小，所以，在这一加工过程中应注意以下三个问题：

1)当以齿顶圆作为测量基准时，应严格控制齿顶圆的尺寸精度；

2)保证定位端面和定位孔或外圆间的垂直度；

3)提高齿轮内孔的制造精度，减少与夹具心轴的配合间

4、齿形及齿端加工

齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择取决于多方面的因素，如设备条件、齿轮精度等级、表面粗糙度、硬度等

齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等方式。如下图所示。经倒圆、倒尖后的齿轮在换档时容易进入啮合状态，减少撞击现象。倒棱可除去齿端尖角和毛刺。下图是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。倒圆时，铣刀告诉旋转，并沿圆弧作摆动，加工完一个齿后，工件退离铣刀，经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。

齿端倒圆