典型零件的加工..doc

七、 圆柱齿轮加工 一. 概述 1.圆柱齿轮的结构特点 功用——按一定速比传递运动和动力 结构——齿圈——直齿、斜齿、人字齿 轮体——盘类、套类、轴类、齿条等 2.圆柱齿轮的技术要求分析 （1）圆柱齿轮传动精度要求 1） 传递运动准确性——一转内转角误差小，保证运动准确 2） 传递运动平稳性——一齿内转角误差小，瞬时变化小，减少振动冲击噪声 3） 载荷分布均匀性——齿面接触良好，载荷分布均匀，以免齿面磨损 4）传动侧隙合理性——齿面间有间隙，贮存润滑油，补偿变形，以免卡死烧伤 国标GB10095-88《渐开线圆柱齿轮精度》： 1、2级——有待于发展，3～5级——高精度，6～8——中等精度，9～12——低精度 分为三个公差组： 　　　　　　　　　　　　　 Ⅰ公差组：—切向综合误差，—径向综合误差，—齿距累积误差， —K个齿距累积误差，—齿圈径向跳动公差，—公法线长度变动公差 Ⅱ公差组：—一齿切向综合误差，—一齿径向综合误差，—齿形公差， ——齿距极限偏差，——基圆齿距极限偏差，——螺旋线波度公差 Ⅲ公差组：—齿向公差，—接触线公差，—轴向齿距的法向极限偏差。 齿轮副侧隙——齿厚偏差 用C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S表示 齿厚的上、下偏差分别用两种字母表示 （2）圆柱齿轮的齿坯精度要求 ——基准孔（或轴）的直径公差，基准端面的端面跳动 3.齿轮的材料、毛坯及热处理 （1）齿轮的材料及热处理 一般精度齿轮——中碳钢、中碳合金钢（如45、40Cr）—调质或表面淬火 低速重载齿轮——低碳合金钢（如20CrMnTi）—渗碳淬火、碳氮共渗 非传力齿轮——不淬火钢、铸铁、工程塑料等 （2）齿轮的毛坯 棒料—小尺寸、结构简单、强度低的齿轮 锻件—强度高、耐磨耐冲击的齿轮，批量小尺寸大—自由锻，批量大——模锻 铸件—铸钢件—结构复杂、尺寸大的齿轮 铸铁件——受力小无冲击的开式齿轮，可铸出轮齿 4.4.2 齿轮零件的齿形加工 成形法——铣齿、拉齿、成形磨齿 展成法——滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿 1.铣齿——齿形铣刀加工齿面 m≤8——盘状铣刀 m＞8——指状铣刀 精度低，IT9，Ra6.3～3.2，生产率低 不需专用设备，铣刀简单，价格低——单件或修配生产、低精度齿轮 2.滚齿 ——相当于齿轮齿条的啮合 滚刀——蜗杆开槽和铲齿，具有切削刃和后角 旋转—齿条连续移动—分度圆沿节线作无滑动纯滚动 滚刀切削刃的包络线——形成渐开线齿形 工艺特点：通用性好—可加工模数和压力角相同的直齿轮、斜齿轮，蜗轮 精度7～8级，可达6级，Ra3.2～1.6。生产率高，应用广 质量：传递运动准确性——滚刀和齿轮的相对位置和相对运动发生变化 夹具、齿坯误差——齿轮偏心——径向误差 机床传动链误差——展成运动不准确——切向误差 传递运动平稳性——滚刀制造、安装误差——齿形误差 承受载荷均匀性——夹具导轨误差，滚刀进给与工件中心不平行——齿向误差 滚齿：传递运动准确性较高（切向误差较小） 传递运动平稳性较差（齿形误差较大） 承受载荷均匀性较好（齿向误差较小） 硬质合金滚刀——硬齿面半精滚或精滚，精度7级，生产率高 3.插齿——相当于一对圆柱齿轮相啮合 插齿刀——齿轮磨出前后角以形成切削刃，啮合运动包络线形成齿形 工艺特点：应用广——加工直齿轮、多联齿轮、内齿轮，扇形齿轮、齿条 精度7～8级，Ra1.6 往复运动，有空行程，刚度差，生产率较低 多用于中小模数齿轮的加工 质量：运动多，传动链复杂，切向误差大——传递运动准确性比滚齿低 插齿刀制造刃磨方便，精确，齿形误差小——传递运动平稳性比滚齿高 往复频繁，导轨磨损，刀具刚性差，齿向误差大——承受载荷均匀性比滚齿差 轮齿被切削的次数多，即包络线多——插齿齿面粗糙度Ra值较小 硬质合金插齿刀——加工淬硬齿轮，精度6～7级，Ra0.4～0.8，工艺简单，成本低 4.剃齿——相当于一对斜齿轮空间交叉啮合 剃齿刀——高精度斜齿轮，开槽形成切削刃 剃齿刀高速正反转，带工件自由对滚—相对滑移，剃下切屑 工艺特点：精度6～7级，Ra0.8～0.2，生产率高，机床结构简单，操作方便 刀具耐用度高，刀具昂贵，修磨难——成批大量生产未淬硬齿轮精加工 质量：无强制展成运动，——对传递运动准确性提高不多或无法提高 对传动平稳性和承载均匀性都有较大提高 齿面粗糙度值较小 剃前齿形加工——以滚齿为好 高性能高速钢刀具（含钴、钼成分高）——硬齿面精加工，精度7级，Ra0.8～1.6 5.珩齿——与剃齿相似 珩磨轮——磨料与环氧树脂等材料混合——浇铸或热压成斜齿轮 珩磨轮带齿轮高速正反转—相对滑动，磨粒切削——低速磨削、研磨和抛光 质量：对传递运动平稳性误差的修正能力较强 对传递运动准确性误差修正