齿轮加工工艺介绍

齿轮加工工艺介绍内容一、相关概念二、齿轮加工工艺介绍三、工厂常用工艺文件四、工厂常用工艺、质量控制基础名词工艺过程相关概念改变生产对象的形状、尺寸，相对位置和性质等，使其成为成品或半成品的过程。工艺规程规定产品或零部件制作工艺过程和操作方法等工艺文件。使各种原材料、半成品加工成为产品的方法和过程。工艺相关概念制定程序：1）分析加工零件的工艺性2）选择毛坯3）拟定工艺过程4）工艺设计5）编制工艺文件机械加工工艺规程制定的依据及制定程序制定依据：制定机械加工工艺规程的原始资料主要是产品图样、生产纲领、生产类型、现场加工设备及生产条件等。相关概念1、分析加工零件的工艺性1）了解零件的各项技术要求，提出必要的改进意见。分析产品的装配图和零件的工作图，熟悉该产品的用度、性能及工作条件，明确被加工零件在产品中的位置和作用，进而了解零件上各项技术要求的制订依据，找出主要技术要求和加工关键，以便在拟定工艺规程时采取适当的工艺措施加以保证，对图样的完整性、技术要求的合理性以及材料的选择是否适当等提出意见。2）审查零件结构的工艺性。2、选择毛坯选择毛坯的种类和制造方法时应全面考虑机械加工成本和毛坯制造成本，以达到降低零件生产总成本的目的。相关概念影响毛坯选择的因素是：生产规模的大小；工件结构形状和尺寸；零件的力学性能要求；本厂现有设备和技术水平。3、拟定工艺过程包括划分工艺过程的组成、选择定位基准、选择零件表面的加工方法、安排加工顺序和组合工序等。4、工艺设计包括选择机床和工艺装备，确定加工余量、计算工序尺寸及其公差，确定切削用量及计算工时定额等。5、编制工艺文件按照标准格式和要求编制工艺文件。相关概念1．基准及其分类（1）设计基准在设计图样上所采用的基准，称为设计基准。（2）工艺基准可以分为装配基准、测量基准、定位基准及工序基准。2．定位基准的选择定位基准分为粗基准、精基准和辅助基准等。（1）粗基准的选择原则1）余量均匀原则2）保证不加工面位置正确的原则3）粗基准平整光洁，定位可靠原则。4）粗基准只能有效使用一次原则相关概念（2）精基准的选择原则主要应考虑减少定位误差和装夹方便。1）基准重合原则。选用设计基准作为定位基准。2）基准统一原则。选用统一的定位基准加工各表面。3）自为基准原则。有些零件的精加工工序，要求余量小而均匀，可用加工表面本身作为精基准。4）互为基准，反复加工的原则。对于精密零件，如齿轮加工有时还先以齿圈为基准磨内孔，再以内孔为基准磨齿圈，齿圈与内孔互为基准，反复加工。（3）辅助基准有些工件为了装夹方便、定位稳定或易于实现基准统一，常常人为地造成一种定位基准，这种基准就是辅助基准。如凸台、中心孔等。现场常用工艺文件---机加工序卡片现场常用工艺文件---可视化工艺现场常用工艺文件---可视化工艺齿轮加工工艺分析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。下面列出两个材料、结构、精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。一、双联齿轮加工工艺分析（一）工艺过程分析右图所示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7级。齿轮加工工艺分析齿号ⅠⅡ齿号ⅠⅡ模数22基节偏差±0.016±0.016齿数2842齿形公差0.0170.018精度等级7GK7JL齿向公差0.0170.017公法线长度变动量0.0390.024公法线平均长度21.36－0.0527.60－0.05齿圈径向跳动0.0500.042跨齿数45齿轮加工工艺分析序号工序内容定位基准12345678毛坯锻造正火粗车外圆及端面，留余量1.5～2mm钻、车花键底孔至尺寸φ30H12拉花键孔钳工去毛刺上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求检验外圆及端面外圆及端面外圆及A面孔及A面花键孔及A面花键孔及A面表1－1双联齿轮加工工艺过程齿轮加工工艺分析序号工序内容定位基准9101112131416171819滚齿（z＝42），留剃余量0.07～0.10mm插齿（z＝28），留剃余量0.04～0.06mm倒角（Ⅰ、Ⅱ齿12°牙角）钳工去毛刺剃齿（z＝42），公法线长度至尺寸上限剃齿（z＝28），采用螺旋角度为5°的剃齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限齿部高频淬火：G52推孔珩齿总检入库花键孔及A面花键孔及A面花键孔及A面花键孔及A面齿轮加工工艺分析从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下五个阶段：材料制备——齿坯加工——齿形加工——热处理——精基准修正及齿形精加工齿坯加工必须保证基准面精度热处理直接决定轮齿的内在质量齿形加工和热处理后精加工是制造的关键，也反映齿轮制造水平。材料制备直接影响齿轮的可靠性和成本，它是齿轮加工第一阶段齿轮加工工艺分析加工的第二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三阶段是齿形的加工。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。齿轮加工工艺分析加工的第四阶段是热处理阶段。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。齿轮加工工艺分析（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。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。1）内孔和端面定位选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合”原则，又能使齿形加工等工序基准统一，只要严格控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高，广泛用于成批生产中。2）外圆和端面定位齿坯内孔在通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置，故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低，一般用于单件小批生产。齿轮加工工艺分析（三）齿端加工如图1－2所示，齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圆、倒尖后的齿轮，沿轴向滑动时容易进入啮合。倒棱可去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后很脆，在齿轮传动中易崩裂。图1-2齿端加工形式齿轮加工工艺分析用铣刀进行齿端倒圆，如图1－3所示。倒圆时，铣刀在高速旋转的同时沿圆弧作往复摆动（每加工一齿往复摆动一次）。加工完一个齿后工件沿径向退出，分度后再送进加工下一个齿端。图1-3齿端倒园加工示意图齿端加工一般安排在齿轮淬火之前，通常多在滚（插）齿之后。齿轮加工工艺分析（四）精基准修正齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。对外径定心的花键孔齿轮，通常用花键推刀修正。推孔时要防止歪斜，有的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜，已取得较好效果。对圆柱孔齿轮的修正，可采用推孔或磨孔，推孔生产率高，常用于未淬硬齿轮；磨孔精度高，但生产率低，对于整体淬火后内孔变形大硬度高的齿轮，或内孔较大、厚度较薄的齿轮，则以磨孔为宜。齿轮加工工艺分析磨孔时一般以齿轮分度圆定心，如图所示，这样可使磨孔后的齿圈径向跳动较小，对以后磨齿或珩齿有利。为提高生产率，有的工厂以金刚镗代替磨孔也取得了较好的效果。齿轮加工工艺分析二、高精度齿轮加工工艺特点：（1）定位基准的精度要求较高（2）齿形精度要求高（一）高精度、材料为20CrMnti的硬齿面齿轮加工工艺路线齿轮加工工艺分析序号工序内容定位基准123456789毛坯锻造正火钻花键孔粗车外圆、花键底孔及端面，留余量反面粗车外圆、花键孔口及端面等温正火半精车花键底孔及端面钻四孔拉花键孔外圆及端面外圆及A面外圆及A面外圆及B面外圆及B面孔及B面花键孔及B面表2－1高精度硬齿面输出齿轮加工工艺过程齿轮加工工艺分析序号工序内容定位基准1011121314151617181920上芯轴，精车外圆，端面至要求精车端面滚齿留磨齿公法线长度余量0.45mm去毛刺、倒角检验渗碳淬火磨孔精车端面粗刮齿磨齿总检入库花键大径及B面花键大径及A面花键大径及A面齿分度圆及A面内孔内孔及A面内孔及A面输出轴齿轮柳工装载机输出轴齿轮工艺过程卡片工艺过程卡片工艺过程卡片工序卡片---工序（一）钻孔工艺过程卡片工序卡片---工序（一）钻孔工序卡片---工序（二）粗车一工序卡片---工序（二）粗车一工序卡片---工序（二）粗车二工序卡片---工序（二）粗车二工序卡片---工序（二）粗车二工序卡片---工序（二）粗车二、正火工序卡片---工序（三）半精车工序卡片---工序（三）半精车工序卡片---工序（三）半精车工序卡片---工序（三）半精车工序卡片---工序（四）拉花键工序卡片---工序（四）拉花键工序卡片---工序（五）精车工序卡片---工序（五）精车工序卡片---工序（六）车端面工序卡片---工序（六）车端面工序卡片---工序（七）滚齿工序卡片---工序（七）滚齿工序卡片---工序（八）去毛刺、检验、热处理工序卡片---工序（九）磨孔工序卡片---工序（九）磨孔工序卡片---工序（十）车平面工序卡片---工序（十）车平面工序卡片---工序（十一）倒角工序卡片---工序（十二）硬齿面刮齿工序卡片---工序（十二）硬齿面刮齿工序卡片---工序（十三）磨齿工序卡片---工序（十三）磨齿工序卡片---工序（十四）终检、入库工序卡片---工序（十四）终检、入库工厂常用工艺文件--主要管理用工艺文件主要管理用工艺文件1）《过程质量控制表》2）《工艺关键件明细表》3）《材料消耗工艺定额明细表》4）《质量控制点明细表》5）《材料消耗工艺定额汇总表》6）《辅助材料消耗工艺定额明细表》；7）《辅助材料消耗工艺定额汇总表》8）《工时定额明细表》；9）《工时定额汇总表》工厂常用工艺文件--主要工艺规程主要工艺规程1)《工序质量表》2)《作业指导书》3)《工艺过程卡片》4)《机械加工工序卡片》5)《拼装工艺卡片》6)《冲压工艺卡片》7)《装配工艺卡片》8)《感应热处理工艺卡片》9)《化学热处理工艺卡片》10)《热处理工艺卡片》11)《检验卡片》12)《工艺附图》新产品工艺文件☆按产品工艺文件完整性要求（试制生产的复杂产品）（1）产品结构工艺性审查记录（2）工艺方案（3）产品零部件工艺路线表（4）机械加工工艺过程卡（5）热处理工艺卡片（6）感应热处理工艺卡片（7）装配工艺过程卡片（8）油漆工艺卡片（9）工艺关键件明细表（10）外协件明细表（11）外购工具明细表（12）专用工装明细表（13）专用工艺装备图样及设计文件（14）材料消耗工艺定额汇总表（15）工艺总结（16）工艺文件目次工艺纪律在生产过程中，有关人员应遵守的工艺秩序。（企业领导及职能部门的工艺纪律和生产现场工艺纪律）工艺纪律检查的内容a)工艺技术文件是否齐全、是否得到妥善保管；b)操作者是否了解工艺规定，并按规定进行操作；c)操作者是否按规定做好自检记录；d)设备、工装、量具、工位器具等是否符合工艺规定精度要求；e)原始记录是否正确、完整、清晰；f)加工好的工件是否按规定要求码放，是否存在磕碰划伤的潜在可能。工厂常用工艺、质量控制基础名词工厂常用工艺、质量控制基础名词严格执行工艺纪律“三按”按设计图样(或产品图样)、按工艺规程、按技术标准