第5章齿轮类零件加工工艺编制及实施.pptx

机械制造工艺第5章 齿轮类零件加工工艺编制及实施;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。;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。;5.1 工作场景导入 ;图5.1 8E160C-J主动齿轮零件图;5.2 概述;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。 ;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。; 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;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。 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。 ;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 。;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。 ;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。;1. 滚齿的运动;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。;2. 滚切斜齿圆柱齿轮 ;3. 滚切蜗轮;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。 ; 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。 ;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。 ;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;5.3.4 齿形加工方法选择;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。;1. 滚齿原理 滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的。滚齿 的过程相当于一对交错螺旋齿轮副啮合滚动的过程。 ;2. 滚切直齿圆柱齿轮;3. 滚切斜齿圆柱齿轮;4、Y3150E型滚齿机 Y3150E型滚齿机为中型滚齿机，能加工直齿、 斜齿圆柱齿轮。 ;5.4.1 滚齿机;插齿机也是一种常见的齿轮加工机床