第三章齿轮类零件加工工艺编制及实施
齿轮类零件加工工艺分析及夹具方案
齿轮类零件加工工艺分析及夹具设计学校：襄阳职业技术学院系院：汽车工程学院班级：机械设计与制造1002姓名：曾凯指导老师：黄贞贞目录摘要 (4)第一章齿轮类零件加工工艺规程编制概述 (5)1.1工艺编制的总体步骤 (5)第二章对齿轮类零件的加工工艺编制及分析 (6)2.1分析齿轮类零件的技术要求 (6)2.2明确毛坯尺寸 (8)2.3拟定工艺路线 (8)2.4设计工序内容 (10)2.5填写工艺文件 (10)第三章对齿轮类零件加工工艺进行合理性分析 (11)第四章夹具设计的要求 (11)4.1 了解夹具设计的总体要求 (11)第五章夹具设计的特点 (12)5.1确定夹具的类型 (12)5.2钻模的主要类型 (12)第六章工件夹紧计算及选择 (13)6.1工件的夹紧 (13)6.2 夹紧力的选择 (13)6.3夹紧力的计算及精度分析 (14)第七章夹具的结构分析及设计 (16)7.1夹具的夹紧和定位 (16)7.2夹具的导向 (17)第八章夹具的总体分析 (17)第九章致谢 (18)摘要齿轮类零件是典型零件之一，它在机械主要用于传动，齿轮类零件主要有齿轮．齿轮轴，涡轮涡杆，在机械领域运用很广泛。
按传动形式分圆柱类齿轮、锥齿轮、齿条等。
按齿形状分：齿轮、齿、字齿等。
按制作方法分：铸造齿轮、烧结齿轮、轧制齿轮等。
我以齿轮加工工艺编制分析齿轮的加工要求，在生产实际中阐述齿轮的工艺过程，及工艺的合理性。
夹具在机械加工中有举足轻重的作用，好的夹具才是保障零件加工的方法。
我从夹具的分析、设计、计算、使用方面概述夹具的用途。
按专业化程度可分为通用夹具、专用夹具、可调夹具、组合夹具、成组夹具、标准夹具、随行夹具、组合机床夹具等。
我这次设计的是盖板式钻夹具。
这是一种专用夹具，专为一工件的一道工序而设计的夹具。
关键词：齿轮、夹具、工艺、设计1.1工艺编制的总体步骤1.分析零件的结构和技术要求（1）分析图样资料①加工工艺表面的尺寸精度和形状精度②各加工表面之间以及加工表面和不加工表面之间的位置精度③加工表面的粗糙度及表面的其他要求④热处理及其他要求（2）零件的结构工艺分析。
齿轮类零件加工工艺编制及实施
5.3.2 滚齿
2. 滚切斜齿圆柱齿轮
2020/8/7
滚切直齿、斜齿圆柱齿轮滚刀刀架的调整
5.3.2 滚齿
3. 滚切蜗轮
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滚切蜗轮的运动
5.3.3 齿形的精加工
1、剃齿 剃齿是利用一对交错轴斜齿轮啮合的原理在剃
齿机上进行的。 剃齿一般可达到6～7级精度，齿面表面粗糙度
图5.1 8E160C-J主动齿轮零件图
5.2 概述
5.2.1 圆柱齿轮的功用和结构特点
2020/8/7
图5.2 圆柱齿轮的结构形式
5.2.2 齿轮传动的精度要求
• 传动的准确性。要求齿轮在一转中，转角误差的 最大值不能超过一定的限度。
• 工作平稳性。要求齿轮传动平稳，无冲击、振动 和噪声小，这就需要限制齿轮在转过一个齿形角 的转角误差。
8～7 7～6 7～6 6～3
3.2～1.6 0.8～0.4 0.8～0.4 0.8～0.2
较高 高 很高Байду номын сангаас成形法高于展成法
设备
普通铣床 拉床 插齿机 滚齿机 剃齿机 珩齿机 磨齿机
应用范围
单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿 轮、锥齿轮、蜗轮 大批量生产7级精度的内齿轮，因外齿轮 拉刀制造甚为复杂，故少用 单件成批生产中，加工中等质量的内外 圆柱齿轮、多联齿轮 单件和成批生产中，加工中等质量的外 圆柱齿轮、蜗轮 精加工未淬火的圆柱齿轮 光整加工已淬火的圆柱齿轮，适用于成 批和大量生产
2020/8/7
5.3.3 齿形的精加工
3. 磨齿 磨齿是目前齿形精加工中加工精度最高的方
法，对磨齿前的加工误差及热处理变形有较强的修 正能力。加工精度可达3～6级，轮齿表面粗糙度 Ra0.8～0.2µm。但加工成本高，生产率较低，多用 于齿形淬硬后的光整加工。
齿轮类零件加工工艺与实施
安徽机电职业技术学院《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ﻩ班级数控3133班组别A组姓名尹奇学号1401１33091指导教师徐亮2014 ~ ２０1５学年第二学期关于齿轮得相关知识我们经过加工与检测,已经有了初步得认识,但对于整个方面得认知还就是有很大得缺陷,下面就就是对于齿轮从各方面得介绍、齿轮得种类较多，不同类型得齿轮其结构与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；圆柱齿轮就是齿轮类零件中最常用得一中，圆柱齿轮得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与轮体两部分。
按照齿圈上轮齿得分布形式，可以分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体得结构形式，齿轮可分为盘类齿轮、套类齿轮、轴类齿轮, 齿条等。
一、概念:齿轮就是能相互啮合得有齿得机械零件，它在机械传动及整个机械领域中得应用及其广泛。
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;最高得圆周速度达30０米/秒.1.齿轮零件得结构特点：齿轮得结构由于使用要求不同而具有各种不同得形状，但从工艺角度可将齿轮瞧成就是就是由出拳与轮体两部分组成。
按照齿圈上轮齿得分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等;按照轮体得结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮与齿条等。
二、齿轮机构得类型ﻩ1.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、内啮合齿轮传动、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)、齿轮得加工工艺路线毛坯得热处理-齿坯得加工－齿形得加工—齿端加工—齿面得热处理—齿形精加工—时效处理(2)、加工齿形可分为仿形法与展成法仿形法：所采用成形刀具切削刃得形状，在其轴向剖面内与被切齿轮齿槽得形状相同。
齿轮类零件加工工艺与实施
安徽机电职业技术学院《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组姓名尹奇学号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、内啮合齿轮传动、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，在其轴向剖面内与被切齿轮齿槽的形状相同。
齿轮类零件加工工艺设计及实施
"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，不同类型的齿轮其构造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，圆柱齿轮的构造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；按照轮体的构造形式，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。
现代齿轮技术已到达：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.齿轮零件的构造特点：齿轮的构造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局部组成。
按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；按照轮体的构造特点，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、内啮合齿轮传动、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、交织轴斜齿轮传动、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，在其轴向剖面内与被切齿轮齿槽的形状一样。
机械制造与自动化专业《知识点4齿轮零件工艺方案设计讲义》
学习情境三齿轮加工工艺方案制定与实施任务5 齿轮零件加工的决策与方案〔四〕-------工艺方案的设计一、布置工作任务，明确要求对学生进行分组，要求每一组都制订一套有关该三联齿轮的机械加工工艺规程。
二、分析圆柱齿轮加工的主要工艺问题圆柱齿轮加工的主要工艺问题，一是齿形加工精度，它是整个齿轮加工的核心。
齿形加工精度直接影响齿轮的传动精度要求，因此，必须合理选择齿形加工方法；二是齿形加工前的齿坯加工精度，它对齿轮加工、检验和安装精度影响很大，在一定的加工条件下，控制齿坯的加工精度是保证和提高齿轮加工精度的一项极有效的措施，因此必须十分重视齿坯加工。
圆柱齿轮加工工艺，常随齿轮的结构形状、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。
欲编制出一份切实可行的工艺过程，必须具备以下条件：1〕零件图上所规定的各项技术要求应明确无误；2〕了解该企业工艺现状、设备能力、技工技术水平及今后的开展方向；3〕根据生产批量、生产环境，制订切实可行的生产方案。
三、普通精度齿轮加工工艺分析图3-1所示为M9116模具工具磨床上头架上的一个三联齿轮，材料为45钢，精度等级为7级，小批生产，其技术要求见表3-12，加工工艺过程见表3-13所示。
表3-12 齿轮技术要求表3-13 三联齿轮加工工艺过程从表中可以看出，加工一个齿轮大致要经过毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、热处理、精基准修正，以及齿形精加工等。
概括起来为齿坯加工、齿形加工、热处理和齿形精加工四个主要步骤。
齿坯加工阶段主要为加工齿形准备基准并完成齿形以外的次要外表加工。
齿形加工是保证齿轮加工精度的关键阶段，其加工方法的选择，对齿轮的加工顺序并无影响，主要决定于加工精度要求。
1齿轮材料、热处理及毛坯 1〕材料的选择齿轮材料应具备一定的接触疲劳强度和弯曲疲劳强度、足够的硬度和耐磨性、冲击韧性、热处理变形小和切削性能好等的要求。
齿轮应按照使用时的工作条件选用适宜的材料。
齿轮加工方法与工艺过程(pdf 27页)
第三章 齿轮加工方法及工艺过程
第一节 齿轮加工方法
一、齿轮常用材料及其力学性能
齿轮的轮齿在传动过程中要传递力矩而承受弯曲、冲击等载荷。通过一段时间的使 用，轮齿还会发生齿 面 磨 损、齿 面 点 蚀、表 面 咬 合 和 齿 面 塑 性 变 形 等 情 况 而 造 成 精 度 丧 失，产生振动和噪声等故障。齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式也不同。选取齿轮 材料时，除考虑齿轮工作条件外，还应考虑齿轮的结构形状、生产数量、制造成本和材料 货源等因素。一般应满足下列几个基本要求：
第一篇 齿轮加工基础知识
加工方法
刀具
表 ! " # 齿轮齿形的常用切削方法
机 床 加工精度及适应范围
盘形铣刀 铣 床 加工精度和生产率都较低
仿 成形铣 形 法
拉齿
指形铣刀 齿轮拉刀
滚齿机 或铣床
同上，是大型无槽人字齿轮的主要加工方法
加工精度和生产率较高，拉刀专用，适用于大批生产，尤其是内齿轮加工更 拉床
成剃齿 法珩齿
磨齿
剃齿刀 珩磨轮 砂轮
剃齿机 珩齿机 剃齿机 磨齿机
加工精度 $ % + 级。常用于滚齿、插齿后，淬 - 火前的精加工 加工精度 $ % + 级。常用于剃齿后或高频淬后的齿形精加工 加工精度 ) % $ 级，! ’! ( $ % ! ’& ( . 常用于齿轮淬火后的精加工
三、齿轮常用热处理（表 ! " /）
!)))
渗碳淬火 *5 , 51.34
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渗碳淬火
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渗碳淬火 *5 , 51.34
任务5.2 直齿圆柱齿轮加工工艺规程编制与实施
《机械制造工艺》教学设计方案教师: 序号: 授课时间授课班级上课地点所属项目学习任务项目5圆柱齿轮零件机械加工工艺规程编制与实施任务5.1直齿圆柱齿轮加工工艺规程编制与实施课时| 4最终目标能合理编制圆柱齿轮零件的机械加工工艺规程并实施，加工出合格的零件教学目标1.能正确分析圆柱齿轮零件结构和技术要求2.能根据实际生产需要合理选用设备、工装；合理选择金属切削加工参数，进行齿坯、齿廓等加工促成目标3.能合理进行齿轮零件精度检验4.能考虑加工成本，对零件的机械加工工艺过程进行优化设计5.能合理编制齿轮零件的机械加工工艺规程，正确填写机械加工工艺文件6.能查阅并贯彻相关国家标准和行业标准7.能明确齿轮加工设备的常规维护与保养，执行安全文明生产8.能注重培养学生的职业素养与良好习惯教学过程设计1.任务引入编制图5.31所示的双联圆柱齿轮零件的机械加工工艺规程并实施。
零件材料为40Cr,精度等级为7-7-7级(GB/T10095—2008),生产类型为成批生产。
齿号I II齿号I II 模数m22基节极限偏差-fp^>±0.016±0.016齿数Z2842齿形公差ft0.0170.018齿形角a20°20°齿向公差0.0170.017精度等级7GK7JL公法线平均长度及极限偏差21.36小27.6、公法线长度变动公差0.0390.024跨齿数k45齿圈径向跳动公差Fr0.0500.042图5.31双联圆柱齿轮零件1.齿形的精加工方法齿形的精加工方法有剃齿、珀齿和磨齿三种，它们都是应用展成原理进行加工的。
（1）剃齿，是利用剃齿刀在剃齿机上对齿轮齿面进行精加工的一种方法，主要用于成批和大量生产中加工未经淬硬（35HRC以下）的圆柱齿轮，常作为滚齿或插齿的后续工序。
①剃齿运动。
剃齿加工是利用一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理实现的。
剃齿的基本条件是剃齿刀与被切齿轮的轴线在空间存在一个交叉角，剃齿刀为主动轮，被切齿轮为从动轮。
齿轮类零件加工工艺编制及实施
齿轮类零件加工工艺编制及实施1. 引言齿轮作为机械传动装置中常见的零件之一，广泛应用于各行业的机械设备中。
齿轮类零件的加工工艺对于产品的质量和性能起着至关重要的作用。
本文将着重介绍齿轮类零件加工工艺的编制及实施过程，希望能够为相关从业人员提供一定的指导和借鉴。
2. 工艺编制的步骤2.1. 零件分析和设计在进行加工工艺编制之前，首先需要对齿轮类零件进行分析和设计。
对于不同类型的齿轮，其结构和加工方式可能会有所不同。
因此，在进行工艺编制前，需要对零件的结构和功能进行充分的分析和理解。
同时，还需要根据设计要求，确定零件的加工精度和表面要求等。
2.2. 工序规划根据齿轮类零件的设计要求，以及对加工工艺的分析，可以进行工序规划。
工序规划包括确定零件的加工顺序、加工方式、设备选择等。
在进行工序规划时，需要考虑加工效率、加工精度、加工难度等因素。
2.3. 工艺参数确定确定工艺参数是进行加工工艺编制的重要步骤。
工艺参数包括切削速度、进给量、切削深度等。
合理地确定工艺参数，可以有效地提高零件的加工效率和质量。
在确定工艺参数时，需要根据材料的性质和零件的几何形状等因素进行综合考虑。
2.4. 工装和夹具设计工装和夹具的设计对于齿轮类零件的加工具有重要的影响。
合理的工装和夹具设计可以提高零件的加工精度和稳定性。
在进行工装和夹具设计时，需要根据齿轮的形状和尺寸等要求进行设计，并考虑到加工过程中的固定和定位等问题。
2.5. 刀具选择和刃口修磨刀具的选择和刃口的修磨对于齿轮类零件的加工效果有着重要的影响。
合理的刀具选择可以提高加工效率和质量，而良好的刃口修磨则可以延长刀具的使用寿命。
在进行刀具选择和刃口修磨时，需要考虑到工艺参数和刃口的尺寸、形状等要求。
2.6. 加工工艺文件编制根据以上步骤的结果，可以进行加工工艺文件的编制。
加工工艺文件包括工艺路线、工艺参数、工装和夹具设计、刀具选择、刃口修磨等内容。
加工工艺文件是指导实际加工过程的重要依据，对于保证加工质量和顺利进行加工具有重要意义。
齿轮类零件加工工艺
圆柱齿轮的结构形式
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。
齿坯的机械加工方案的选择
对于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯，其加工过程和一般轴、套基本相似， 现主要讨论盘类齿轮齿坯的加工过程。 齿坯的加工工艺方案主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型。 ⑴大批大量生产的齿坯加工 大批大量加工中等尺寸齿坯时，多采用“钻一拉一多刀车”的工艺方案： 1）以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔； 2）拉孔； 3）以孔定位在多刀半自动车床上粗精车外圆、端面、切槽及倒角等。 这种工艺方案由于采用高效机床可以组成流水线或自动线，所以生产效率高。 ⑵成批生产的齿坯加工 成批生产齿坯时，常采用“车一拉一车”的工艺方案： 1）以齿坯外圆或轮毅定位，精车外圆、端面和内孔； 2）以端面支承拉孔(或花键孔)； 3）以孔定位精车外圆及端面等。 这种方案可由卧式车床或转塔车床及拉床实现。它的特点是加工质量稳定， 生产效率较高。当齿坯孔有台阶或端面有槽时，可以充分利用转塔车床上 的多刀来进行多工位加工，在转塔车床上一次完成齿坯的加工。
机械加工工艺编制与实施-高精度圆柱齿轮的加工
花键孔加工
对于8级以下 齿轮可以直接 滚齿、插齿加 工；对于6～ 7级齿轮，齿 形精加工采用 剃-珩加工； 对于5级以上 齿轮采用磨齿 方法。
1.插削法： 2.拉削法： 3.磨削法：
三、制定实施计划
3.拟定高精度齿轮的工艺路线
1）确定加工方案
齿坯加工
1.齿坯加工精度： 2.齿坯加工方案： a.大批大量生产时 b.中批生产时
齿轮的精度等级、结构尺寸、技术要求、Ra、生产类型及设备条件等
2）划分加工阶段
一般可归纳工艺路线如下： 毛坯制造→毛坯热处理→齿坯加工→齿形加工→齿圈（轮）热处 理→齿轮定位表面精加工→齿圈的精整加工。
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.拟定高精度齿轮的工艺路线
该齿轮齿形精度等级 为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 齿→齿端加工→高频淬 火→修正基准→磨齿。 磨齿精度可达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0.1mm左右，以提 高磨齿效率。
三、制定实施计划
3.拟定高精度齿轮的工艺路线
用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高
三、制定实施计划
3.拟定高精度齿轮的工艺路线
1）确定加工方案
齿形加工
齿形加工
1.一般为滚齿、插 齿加工 2.齿形精整加工： 剃齿、珩齿、磨齿
对于8级以下 齿轮可以直接 滚齿、插齿加 工；对于6～ 7级齿轮，齿 形精加工采用 剃-珩加工； 对于5级以上 齿轮采用磨齿 方法。
2）选择设备、工装 齿轮加工分两部分：轮体部分和齿圈部分。轮体
采用普通车床加工，一般根据尺寸选择车床；齿圈部 分加工采用滚齿机，齿圈部分的精加工采用磨齿机。
齿轮类零件的加工工艺与方法
齿轮类零件加工工艺与方法报告单姓名工号 2 组别课程名称齿轮类零件加工任务编号SK-CL-07撰写目的掌握齿轮类零件的加工方法主要内容（要求：图文并茂，页面不够可另加）一、齿轮类零件的加工方法齿轮加工的基本要求是齿形准确和分齿均匀。
轮齿的加工方法很多，最常用的是切削加工法，此外，还有铸造法、热轧法等。
轮齿的切削加工法可以分为仿形法与范成法两大类。
1、仿形法仿形法是用与齿轮齿槽形状相同的圆盘铣刀或指状铣刀在铣床上进行加工，如下图所示。
指状铣刀主要用于加工大模数（m>8mm）的齿轮。
这种加工方法精度低，而且是逐个齿切削，切削不连续，故生产率很低，仅适用单件或小批生产低精度的齿轮。
2、范成法范成法也叫展成法，它是利用齿轮的啮合原理来切削轮齿齿廓的。
这种方法加工齿轮精度较高，是目前轮齿加工的主要方法。
范成法种类很多，有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等，其中最常用的是插齿和滚齿，剃齿和磨齿则用于精度和光洁度要求较高的场合。
二、线切割1、电火花线切割，有时也叫线切割，是一种电加工机床。
所谓电火花线切割，就是以移动着的细丝（直径0.5mm以内）做电极，在电极丝与工件之间产生火花放电，并同时按所要求的形状驱动工件进行加工。
2、加工方式的分类1）根据电极走丝的方式的不同，分为高速走丝电火花线切割和低速走丝电火花线切割。
2）根据控制方式大的不同，分为电气靠模线切割，光电跟踪线切割，数字控制线切割。
3）根据加工的特点可以分为：大、中、小型、普通型与专用型，以及普通直壁切割型与锥度切割型。
3、电火花线切割的组成数控电火花线切割加工机床由脉冲电源，机床主机和数字程序控制电流组成。
机床主机主要包括坐标工作台、运丝机构、丝架、冷却系统和床身五个部分。
4、加工特点及用应范围1）它以0.03—0.035的金属丝为电极工具，不需要制造特定形状的电极。
2）除有电极丝直径决定的内侧角部的最小直径R，这样的限制外，任何复杂的形状都可以加工。
齿轮工艺设及工艺规程
齿轮⼯艺设及⼯艺规程⼀、计算⽣产纲领及确定⽣产类型由该零件的⽣产纲领题⽬中已明确告诉（60万件），且为⼩型零件。
由课本表1—3得，该零件的⽣产类型为：⼤量⽣产⼆、零件分析1.零件的⽤途该零件在CA6140机床变速箱中⽤于与主轴上的齿轮的啮合，以实现改变主轴的速。
Φ68K7为要求较⾼的的配合⾯。
2.零件⼯艺分析该零件为齿轮类零件，形位公差要求交⾼，其中的Φ68K7要求Ra0.8µm，明显⾼，须精磨。
分析其它表⾯，得出各表⾯精度⼀般，加⼯并不困难。
零件另⼀端的沟槽为未标注公差，按IT14执⾏公差，其表⾯粗糙度⼀般，故该槽也不难加⼯，零件上4×Φ5的⼩通孔为通油之⽤，其位置精度要求不必太⾼，因此4×Φ5也不难加⼯。
三、⽑坏的选择因为该零件为齿轮类零件，对起强度有⼀顶的要求，其材料为45号钢，有较好的塑性，加之其尺⼨也不⼤，形状也不复杂，⽣产类型为⼤量⽣产，故⽑坏可⽤模锻获得。
四、热处理⽅法零件的热处理刚质齿轮⽑坏经锻造很应安排正⽕，以消除锻造后留下的残余应⼒，并使不均匀的⾦相组织经重结晶⽽得到细化、均匀的组织，从⽽改善加⼯性能。
五、⼯艺过程设计1.基准的选择由图纸分析,该零件的中轴线为设计基准,该零件可通过Φ68K7来保证基准从合,但是由于该零件的⽑坏为锻造件内、外圆的同轴度也不⾼，可以采⽤基准互换来逐步获得Φ68K7这个精基准，粗基准可以选⽤Φ90和Φ106.5两个外圆。
2.⼯艺路线的拟定由该零件的为锻造件，其加⼯余量会较⼤，切削时会产⽣残余应⼒，并引起应⼒重新分布。
因此，在安排加⼯⼯艺时必须将各表⾯的粗、精加⼯分开，以达到逐步修正前⼀⼯序因应⼒⽽产⽣的变形，并考虑⼯序分散。
，，⼯艺路线⽅案⼀；⼯艺路线⽅案⼆；模锻模锻正⽕正⽕车端⾯、外圆车端⾯、外圆拉⼩内圆空镗⼩端孔磨⼩端孔镗⼤内圆孔镗⼤内圆孔切内沟槽切内沟槽滚齿滚齿复合钻4×Φ5 孔复合钻4×Φ5孔齿⾯表⾯淬⽕齿⾯表⾯淬⽕较两⽅案，只有对Φ68K7孔的加⼯⽅案有所不同，⽽该孔为最重要的加⼯表⾯——为滚齿时的精基准。
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17～20
21～25
26～34
35～54
55～134
135以上
成形法一般用于单件小批量生产中，加工精度为
9～12级，齿面粗糙度Ra为6.3～3.2µm的直齿、斜
齿和人字齿圆柱齿轮。
5.3 齿形加工方法
2. 展成法 展成法是利用一对齿轮啮合或齿轮与齿条啮合
原理，使其中一个作为刀具，在啮合过程中加工齿 面的方法，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等 。
5.3.3 齿形的精加工
3. 磨齿 磨齿是目前齿形精加工中加工精度最高的方
法，对磨齿前的加工误差及热处理变形有较强的修 正能力。加工精度可达3～6级，轮齿表面粗糙度 Ra0.8～0.2µm。但加工成本高，生产率较低，多用 于齿形淬硬后的光整加工。
5.3.3 齿形的精加工
展成磨齿方法
5.3.4 齿形加工方法选择
5.1 工作场景导入
如图5-1所示为8E160C-J主动齿轮零件 图, 现为中小批量生产。
任务要求：编制主动齿轮的机械加工工 艺过程卡、机械加工工序卡。
图5.1 8E160C-J主动齿轮零件图
5.2 概述
5.2.1 圆柱齿轮的功用和结构特点
图5.2 圆柱齿轮的结构形式
5.2.2 齿轮传动的精度要求
齿轮加工的关键是齿形加工。按照加工原理， 齿形加工可以分为成形法和展成法。 1. 成形法
直齿圆柱齿轮的成形铣削
5.3 齿形加工方法
1. 成形法
常用的成形齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。
后者适用于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是
人字齿轮。
盘形齿轮铣刀刀号
刀号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿数范围
12～13
14～16
5.3.1 插齿
1、插齿的运动 插齿就是用插齿刀在插齿机上加工齿轮的齿形。
插齿的运动
5.3.1 插齿
2. 插齿的加工循环 开动插齿机后，插齿刀作上、下切削运动，同时
以n0转动。工件以nω转动，刀具还可以向工件作径 向进给运动，当切至全齿深时，径向进给自动停 止，而刀具、工件继续转动。当工件再转动一周 时，则切完所有齿的全部齿形，工件自动退出并停 车，完成插削一个齿形的工作循环。
5.3.2 滚齿
1. 滚齿的运动
滚齿运动
m
5.3.2 滚齿
1. 滚齿的运动
滚切直齿圆柱齿轮时，为了使滚刀螺旋线的方 向与被切齿轮的齿向一致，也就是使滚刀螺旋线法 向齿距，与齿轮分度圆上的齿距相等，故滚刀必须 扳转一个角(滚刀螺旋线升角)。如使用右旋滚刀， 被切齿轮转向为逆时针方向；若用左旋滚刀，则被 切齿轮转向为顺时针方向。
传动的准确性。要求齿轮在一转中，转角误差的 最大值不能超过一定的限度。
工作平稳性。要求齿轮传动平稳，无冲击、振动 和噪声小，这就需要限制齿轮在转过一个齿形角 的转角误差。
载荷均匀性。要求齿轮工作时，齿面接触要均匀。 齿侧间隙。其作用是储存润滑油，使齿面工作时
减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加 工误差和安装误差等因素引起的齿侧间隙减小， 防止卡死。
精加工已淬火的圆柱齿轮
5.4 齿轮加工设备
齿轮加工设备是加工齿轮齿面的机床。齿轮加工 机床按加工对象的不同，分为圆柱齿轮加工机床 和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主 要有滚齿机、插齿机、车齿机等；锥齿轮加工机 床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机 和加工弧齿锥齿轮的铣齿机；用于精加工齿轮齿 面的有研齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。
常用的齿形加工方法
加工 方法
铣齿 拉齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 磨齿
加工 原理
成形法
加工质量
精度等级
齿面粗糙度 Ra/µm
9
6.3～3.2
生产率 较插齿、滚齿低
成形法
7
1.6～0.4
高
展成法
8～7
3.2～1.6
一般较滚齿低
展成法
展成法
展成法
成形法 展成法
8～7 7～6 7～6 6～3
3.2～1.6 0.8～0.4 0.8～0.4 0.8～0.2
机械制造工艺
第5章 齿轮类零件加工工艺 编制及实施
南通职业大学机械工程系 机制教研室
本章要点
圆柱齿轮零件概述。 齿形加工方法。 齿轮加工设备。 齿轮加工刀具。 齿轮检验。 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析。
技能目标
具有圆柱齿轮零件工艺性分析能力。 掌握圆柱齿轮零件毛坯的选择方法。 具有编制简单圆柱齿轮机械加工工艺过程卡的能力。 具有编制简单圆柱齿轮零件机械加工工序卡的能力。 初步具备较复杂圆柱齿轮零件的工艺路线编写能力。
5.3.3 齿形的精加工
盘形剃齿刀实质上是一个高精度的斜齿轮，每 个齿的齿侧沿渐开线方向开槽以形成刀刃。加工时 工件装在工作台上的顶尖间，由装在机床主轴上的 剃齿刀带动工件自由转动。
剃齿刀
剃齿刀刀齿
5.3.3 齿形的精加工
2. 珩齿 珩齿原理和运动与剃齿相同，主要区别就是刀
具不同，以及珩磨轮的转速比剃齿刀高。珩齿主要 用来切除热处理后齿面上的氧化皮及毛刺。其加工 精度取决于前工序的加工精度和热处理的变形量。 一般能加工6～7级精度齿轮，轮齿表面粗糙度 Ra0.8～0.4µm。珩齿的生产率高，在大批量生产中 得到广泛的应用。
5.3.2 滚齿
2. 滚切斜齿圆柱齿轮
滚切直齿、斜齿圆柱齿轮滚刀刀架的调整
5.3.2 滚齿
3. 滚切蜗轮
滚切蜗轮的运动
5.3.3 齿形的பைடு நூலகம்加工
1、剃齿 剃齿是利用一对交错轴斜齿轮啮合的原理在剃
齿机上进行的。 剃齿一般可达到6～7级精度，齿面表面粗糙度
Ra为0.8～0.4µm，剃齿的生产率高，在成批生产中 主要用于滚(或插)齿预加工后，淬火前的精加工。
5.2.3 常用齿轮的材料和毛坯
材料：中碳结构钢、中碳合金结构钢、渗碳钢(如45 钢、40Cr、20C等)；铸铁及其他非金属材料。 毛坯：对于钢质齿轮，可采用扎制棒料、锻造毛坯 （自由锻造、模锻）、铸钢毛坯。铸钢齿轮加工前 应先经过正火处理，消除内应力和硬度的不均匀 性，以改善加工性能。
5.3 齿形加工方法
较高 高 很高 成形法高于展成法
设备
普通铣床 拉床 插齿机 滚齿机 剃齿机 珩齿机 磨齿机
应用范围
单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿 轮、锥齿轮、蜗轮 大批量生产7级精度的内齿轮，因外齿轮 拉刀制造甚为复杂，故少用 单件成批生产中，加工中等质量的内外 圆柱齿轮、多联齿轮 单件和成批生产中，加工中等质量的外 圆柱齿轮、蜗轮 精加工未淬火的圆柱齿轮 光整加工已淬火的圆柱齿轮，适用于成 批和大量生产