CN114055103A - 一种齿轮加工工艺 - Google Patents
一种齿轮加工工艺 Download PDFInfo
- Publication number
- CN114055103A CN114055103A CN202111319544.0A CN202111319544A CN114055103A CN 114055103 A CN114055103 A CN 114055103A CN 202111319544 A CN202111319544 A CN 202111319544A CN 114055103 A CN114055103 A CN 114055103A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- gear
- precision
- gears
- machining
- positioning
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000003754 machining Methods 0.000 title claims abstract description 78
- 238000000034 method Methods 0.000 claims abstract description 36
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 30
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 13
- 238000005266 casting Methods 0.000 claims abstract description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 51
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 44
- 238000010791 quenching Methods 0.000 claims description 42
- 230000000171 quenching effect Effects 0.000 claims description 42
- 230000003746 surface roughness Effects 0.000 claims description 30
- 238000000227 grinding Methods 0.000 claims description 21
- 238000007514 turning Methods 0.000 claims description 18
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 17
- 238000010862 gear shaping Methods 0.000 claims description 12
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 9
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 9
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 claims description 7
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 238000010923 batch production Methods 0.000 claims description 6
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 6
- 238000005255 carburizing Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 230000004048 modification Effects 0.000 claims description 5
- 238000012986 modification Methods 0.000 claims description 5
- 238000005121 nitriding Methods 0.000 claims description 5
- 238000005256 carbonitriding Methods 0.000 claims description 4
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 claims description 4
- 230000006698 induction Effects 0.000 claims description 4
- 238000005496 tempering Methods 0.000 claims description 4
- 229920001342 Bakelite® Polymers 0.000 claims description 3
- 229910001339 C alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910001018 Cast iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910000954 Medium-carbon steel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 239000004637 bakelite Substances 0.000 claims description 3
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims description 3
- 238000013461 design Methods 0.000 claims description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 claims description 3
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 3
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 3
- 238000003801 milling Methods 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 2
- 238000000641 cold extrusion Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 abstract description 4
- 239000002994 raw material Substances 0.000 abstract description 4
- 238000005495 investment casting Methods 0.000 abstract description 3
- 238000004663 powder metallurgy Methods 0.000 abstract description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 2
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 230000004075 alteration Effects 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 230000007123 defense Effects 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- B23P—METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; COMBINED OPERATIONS; UNIVERSAL MACHINE TOOLS
- B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass
- B23P15/14—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass gear parts, e.g. gear wheels
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Gears, Cams (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
本发明涉及齿轮技术领域，且公开了一种齿轮加工工艺，包括所述锻造制坯还包括对定位基准的选择：对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵，顶尖定位的精度高，且能做到基准统一，带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式。该一种齿轮加工工艺，通过减少机械加工量，对大尺寸、低精度齿轮，可以直接铸出轮齿；对于小尺寸、形状复杂的齿轮，可用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率、节约原材料。
Description
技术领域
本发明涉及齿轮技术领域，具体为一种齿轮加工工艺。
背景技术
齿轮是轮缘上有齿，能连续啮合传递运动和动力的机械元件。齿轮传动广泛应用于工业、农业、国防、航空航天、交通运输等各个行业的机械设备中，齿轮传动过程中主要是通过主、从动齿轮的相互啮合传递运动和能量，这个过程将产生一定形式的机械振动，诸如磨损、点蚀、制造误差、装配误差等容易引起机械振动状态发生变化，因此齿轮也是容易损坏的机械零件之一。
现有技术存在以下缺陷与不足：工件是先进行加工出齿轮的模型再进行渗碳等热处理，但是有些毛坯件的芯部硬度无法达到齿轮的硬度需求，因此先加工出齿轮形成再进行热处理会导致产品的不合格率比较高。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供了一种齿轮加工工艺，可以解决现有的一种齿轮加工工艺问题；本装置通过设置锻造制坯，热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率、节约原材料有效解决问题。
为实现上述的一种齿轮加工工艺目的，本发明提供如下技术方案：一种齿轮加工工艺，包括以下步骤：
步骤一：锻造制坯：齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件，棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮，当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时，多用锻件，直径大于400～600mm的齿轮，常用铸造毛坯；
步骤二：正火：等温正火，在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质，其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力学性能；
步骤三：车削加工：齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小，从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量，另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好；
步骤四：滚、插齿：
1)8级精度以下齿轮：调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求，对于淬硬齿轮可采用：滚插齿—齿端加工—淬火—校正孔的加工方案，但淬火前齿形加工精度应提高一级；
2)6-7级精度齿轮：对于淬硬齿轮可采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—精剃齿—表面淬火—校正基准—珩齿；
3)5级精度以上齿轮：一般采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—淬火—校正基准—粗磨齿—精磨齿，磨齿是目前齿形加工中精度最高，表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达3-4级；
步骤五：剃齿：径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中；
步骤六：热处理：齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序；
步骤七：磨削加工：对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。
优选的，所述锻造制坯还包括对定位基准的选择：对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵，顶尖定位的精度高，且能做到基准统一，带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式：
1)以内孔和端面定位即以工件内孔和端面联合定位，确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向定位端面的夹紧方式，这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适于批量生产，但对夹具的制造精度要求较高；
2)以外圆和端面定位工件和夹具心轴的配合间隙较大，用千分表校正外圆以决定中心的位置，并以端面定位；从另一端面施以夹紧，这种方式因每个工件都要校正，故生产效率低；它对齿坯的内、外圆同轴度要求高，而对夹具精度要求不高，故适于单件、小批量生产。
优选的，所述锻造制坯的材料一般齿轮选用中碳钢和低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等，要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢，非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶木或尼龙等材料。
优选的，对于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型：
1)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：以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔；
拉孔；
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；
2)成批生产齿坯时，常采用“车一拉一车”的工艺方案：
以齿坯外圆或轮毅定位，精车外圆、端面和内孔；
以端面支承拉孔或花键孔
以孔定位精车外圆及端面等。
优选的，所述滚、插齿齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型及生产条件，对于不同的精度等级的齿轮，常用的齿形加工方案如下：
铣齿：齿轮精度等级：9级以下；
齿面粗糙度Ra：6.3～3.2μm；
适用范围：单件修配生产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮；
拉齿：齿轮精度等级：7级
齿面粗糙度Ra：1.6～0.4μm
适用范围：大批量生产7级内齿轮，外齿轮拉刀制造复杂，故少用；
滚齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：3.2～1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮；
插齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条；
滚(或插)齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：用于齿面淬火的齿轮；
滚齿—剃齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚齿—剃齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚插齿—淬火—磨齿:齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高；
滚插齿—磨齿：齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高。
优选的，所述磨削加工还包括应对定位基准面进行修整，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。
优选的，所述锻造制坯前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工工艺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。
与现有技术相比，本发明提供了一种齿轮加工工艺，具备以下有益效果：
1、一种齿轮加工工艺，通过设置锻造制坯，减少机械加工量，对大尺寸、低精度齿轮，可以直接铸出轮齿；对于小尺寸、形状复杂的齿轮，可用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率、节约原材料；
2、一种齿轮加工工艺，通过设置齿轮，大批大量加工中等尺寸齿坯时，采用高效机床可以组成流水线或自动线，所以生产效率高，成批生产齿坯时，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；
3、一种齿轮加工工艺，通过设置定位基准的选择，对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵。顶尖定位的精度高，且能做到基准统一。
具体实施方式
对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种齿轮加工工艺，包括包括以下步骤：
步骤一：锻造制坯：齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件，棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮，当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时，多用锻件，直径大于400～600mm的齿轮，常用铸造毛坯；
步骤二：正火：等温正火，在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质，其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力学性能；
步骤三：车削加工：齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小，从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量，另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好；
步骤四：滚、插齿：
1)8级精度以下齿轮：调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求，对于淬硬齿轮可采用：滚插齿—齿端加工—淬火—校正孔的加工方案，但淬火前齿形加工精度应提高一级；
2)6-7级精度齿轮：对于淬硬齿轮可采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—精剃齿—表面淬火—校正基准—珩齿；
3)5级精度以上齿轮：一般采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—淬火—校正基准—粗磨齿—精磨齿，磨齿是目前齿形加工中精度最高，表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达3-4级；
步骤五：剃齿：径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中；
步骤六：热处理：齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序；
步骤七：磨削加工：对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。
锻造制坯还包括对定位基准的选择：对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵，顶尖定位的精度高，且能做到基准统一，带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式：
1)以内孔和端面定位即以工件内孔和端面联合定位，确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向定位端面的夹紧方式，这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适于批量生产，但对夹具的制造精度要求较高；
2)以外圆和端面定位工件和夹具心轴的配合间隙较大，用千分表校正外圆以决定中心的位置，并以端面定位；从另一端面施以夹紧，这种方式因每个工件都要校正，故生产效率低；它对齿坯的内、外圆同轴度要求高，而对夹具精度要求不高，故适于单件、小批量生产。
锻造制坯的材料一般齿轮选用中碳钢和低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等，要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢，非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶木或尼龙等材料。
对于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型：
1)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：以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔；
拉孔；
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；
2)成批生产齿坯时，常采用“车一拉一车”的工艺方案：
以齿坯外圆或轮毅定位，精车外圆、端面和内孔；
以端面支承拉孔或花键孔
以孔定位精车外圆及端面等。
滚、插齿齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型及生产条件，对于不同的精度等级的齿轮，常用的齿形加工方案如下：
铣齿：齿轮精度等级：9级以下；
齿面粗糙度Ra：6.3～3.2μm；
适用范围：单件修配生产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮；
拉齿：齿轮精度等级：7级
齿面粗糙度Ra：1.6～0.4μm
适用范围：大批量生产7级内齿轮，外齿轮拉刀制造复杂，故少用；
滚齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：3.2～1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮；
插齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条；
滚(或插)齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：用于齿面淬火的齿轮；
滚齿—剃齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚齿—剃齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚插齿—淬火—磨齿:齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高；
滚插齿—磨齿：齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高。
磨削加工还包括应对定位基准面进行修整，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。
锻造制坯前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工工艺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。
综上，减少机械加工量，对大尺寸、低精度齿轮，可以直接铸出轮齿；对于小尺寸、形状复杂的齿轮，可用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率、节约原材料；大批大量加工中等尺寸齿坯时，采用高效机床可以组成流水线或自动线，所以生产效率高，成批生产齿坯时，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；对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵。顶尖定位的精度高，且能做到基准统一。
本发明的工作使用流程以及安装方法为，本一种齿轮加工工艺在使用时，通过齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件，棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮，当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时，多用锻件，直径大于400～600mm的齿轮，常用铸造毛坯；等温正火，在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质，其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力学性能；齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小，从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量，另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好；径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中；齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序；对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种齿轮加工工艺，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：锻造制坯：齿轮的毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件，棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求低的齿轮，当齿轮要求强度高、耐磨和耐冲击时，多用锻件，直径大于400～600mm的齿轮，常用铸造毛坯；
步骤二：正火：等温正火，在齿坯加工前后安排预先热处理正火或调质，其主要目的是消除锻造及粗加工引起的残余应力、改善材料的可切削性和提高综合力学性能；
步骤三：车削加工：齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小，从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量，另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好；
步骤四：滚、插齿：
1)8级精度以下齿轮：调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求，对于淬硬齿轮可采用：滚插齿—齿端加工—淬火—校正孔的加工方案，但淬火前齿形加工精度应提高一级；
2)6-7级精度齿轮：对于淬硬齿轮可采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—精剃齿—表面淬火—校正基准—珩齿；
3)5级精度以上齿轮：一般采用：粗滚齿—精滚齿—齿端加工—淬火—校正基准—粗磨齿—精磨齿，磨齿是目前齿形加工中精度最高，表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达3-4级；
步骤五：剃齿：径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中；
步骤六：热处理：齿形加工后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火、高频感应加热淬火、碳氮共渗和渗氮等热处理工序；
步骤七：磨削加工：对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小形位公差。
2.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：所述锻造制坯还包括对定位基准的选择：对于齿轮定位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尖定位，孔径大时则采用锥堵，顶尖定位的精度高，且能做到基准统一，带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式：
1)以内孔和端面定位即以工件内孔和端面联合定位，确定齿轮中心和轴向位置，并采用面向定位端面的夹紧方式，这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合，定位精度高，适于批量生产，但对夹具的制造精度要求较高；
2)以外圆和端面定位工件和夹具心轴的配合间隙较大，用千分表校正外圆以决定中心的位置，并以端面定位；从另一端面施以夹紧，这种方式因每个工件都要校正，故生产效率低；它对齿坯的内、外圆同轴度要求高，而对夹具精度要求不高，故适于单件、小批量生产。
3.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：所述锻造制坯的材料一般齿轮选用中碳钢和低、中碳合金钢，如20Cr、40Cr、20CrMnTi等，要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢，非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶木或尼龙等材料。
4.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：对于轴齿轮和套筒齿轮的齿坯主要取决于齿轮的轮体结构和生产类型：
1)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：以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔；
拉孔；
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；
2)成批生产齿坯时，常采用“车一拉一车”的工艺方案：
以齿坯外圆或轮毅定位，精车外圆、端面和内孔；
以端面支承拉孔或花键孔
以孔定位精车外圆及端面等。
5.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：所述滚、插齿齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型及生产条件，对于不同的精度等级的齿轮，常用的齿形加工方案如下：
铣齿：齿轮精度等级：9级以下；
齿面粗糙度Ra：6.3～3.2μm；
适用范围：单件修配生产中，加工低精度的外圆柱齿轮、齿条、锥齿轮、蜗轮；
拉齿：齿轮精度等级：7级
齿面粗糙度Ra：1.6～0.4μm
适用范围：大批量生产7级内齿轮，外齿轮拉刀制造复杂，故少用；
滚齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：3.2～1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量外圆柱齿轮及蜗轮；
插齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：1.6μm
适用范围：各种批量生产中，加工中等质量的内、外圆柱齿轮、多联齿轮及小型齿条；
滚(或插)齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：8～7级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：用于齿面淬火的齿轮；
滚齿—剃齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.8～0.4μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚齿—剃齿—淬火—珩齿:齿轮精度等级：7～6级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：主要用于大批量生产；
滚插齿—淬火—磨齿:齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高；
滚插齿—磨齿：齿轮精度等级：6～3级
齿面粗糙度Ra：0.4～0.2μm
适用范围：用于高精度齿轮的齿面加工，生产率低，成本高。
6.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：所述磨削加工还包括应对定位基准面进行修整，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。
7.根据权利要求1所述的一种齿轮加工工艺，其特征在于：所述锻造制坯前的齿轮毛坯加工，在整个齿轮加工工艺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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111319544.0A CN114055103A (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种齿轮加工工艺 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202111319544.0A CN114055103A (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种齿轮加工工艺 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN114055103A true CN114055103A (zh) | 2022-02-18 |
Family
ID=80273695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202111319544.0A Pending CN114055103A (zh) | 2021-11-09 | 2021-11-09 | 一种齿轮加工工艺 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN114055103A (zh) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114669976A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-28 | 盛瑞传动股份有限公司 | 变速器用行星排的齿圈的加工工艺 |
| CN114891991A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-12 | 杭州正元齿轮制造有限公司 | 一种圆锥轴承热处理工艺 |
| CN114905235A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-16 | 杭州正元齿轮制造有限公司 | 一种三联齿轮锻造成型工艺 |
| CN115519323A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-12-27 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种多齿探针加工方法 |
| CN118268824A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 山东磁浮列车轨道工程有限公司 | 一种高精度山地齿轨的制作方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2013531A (en) * | 1978-01-26 | 1979-08-15 | Brown Gear Ind | Producing Case-Hardened Gears |
| CN102501035A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-06-20 | 南京金鑫传动设备有限公司 | 一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法 |
| CN103909390A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-09 | 苏州锻压厂有限责任公司 | 一种风能发电机齿轮的制造方法 |
| CN103909308A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-09 | 苏州锻压厂有限责任公司 | 一种风力发电机齿轮的制造方法 |
-
2021
- 2021-11-09 CN CN202111319544.0A patent/CN114055103A/zh active Pending
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB2013531A (en) * | 1978-01-26 | 1979-08-15 | Brown Gear Ind | Producing Case-Hardened Gears |
| CN102501035A (zh) * | 2011-10-12 | 2012-06-20 | 南京金鑫传动设备有限公司 | 一种中硬齿面齿轮开齿调质的加工方法 |
| CN103909390A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-09 | 苏州锻压厂有限责任公司 | 一种风能发电机齿轮的制造方法 |
| CN103909308A (zh) * | 2014-03-12 | 2014-07-09 | 苏州锻压厂有限责任公司 | 一种风力发电机齿轮的制造方法 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 前沿数控: "一文搞懂齿轮类零件的那些加工工艺", pages 1 - 12, Retrieved from the Internet <URL:百度搜索：https://baijiahao.baidu.com/s?id=1598187434966675059&wfr=spider&for=pc> * |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114669976A (zh) * | 2022-03-31 | 2022-06-28 | 盛瑞传动股份有限公司 | 变速器用行星排的齿圈的加工工艺 |
| CN114891991A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-12 | 杭州正元齿轮制造有限公司 | 一种圆锥轴承热处理工艺 |
| CN114905235A (zh) * | 2022-04-19 | 2022-08-16 | 杭州正元齿轮制造有限公司 | 一种三联齿轮锻造成型工艺 |
| CN115519323A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-12-27 | 四川普什宁江机床有限公司 | 一种多齿探针加工方法 |
| CN118268824A (zh) * | 2024-06-03 | 2024-07-02 | 山东磁浮列车轨道工程有限公司 | 一种高精度山地齿轨的制作方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN114055103A (zh) | 一种齿轮加工工艺 | |
| CN106363377A (zh) | 齿轮轴的加工方法 | |
| US20050198808A1 (en) | Method for manufacturing bevel gears | |
| CN108161377B (zh) | 一种摆线轮的超精加工方法 | |
| CN111468905A (zh) | 一种薄壁内花键轴拉齿工艺 | |
| CN103302464B (zh) | 轿车变速器齿轮抗疲劳制造方法 | |
| CN103506822A (zh) | 一种耐高温聚酰亚胺复合材料保持架的加工方法 | |
| CN102950424A (zh) | 一种小孔径不锈钢无缝管用ld钢冷轧顶头的制备方法 | |
| EP1158194A2 (en) | Process for forming steel roller bearings | |
| CN111673401B (zh) | 一种电驱动桥圆柱齿轮的加工方法及其电驱动桥圆柱齿轮 | |
| CN111299967B (zh) | 一种金属螺旋筋的加工方法 | |
| CN115213641B (zh) | 变速器输入轴的加工方法 | |
| CN110842467A (zh) | 一种适用于燃气轮机钢制薄壁零件孔洞修补冷加工方法 | |
| CN115609251A (zh) | 一种高精度小模数小径定心复合细长拉刀的制造工艺 | |
| CN116175107A (zh) | 一种无齿形参数的薄壁行星轮加工工艺 | |
| CN207178441U (zh) | 一种汽车变速箱用输出一轴 | |
| CN207178442U (zh) | 一种汽车变速箱用输出二轴 | |
| CN117189848B (zh) | 一种双联齿轮及其制造工艺 | |
| CN112605615B (zh) | 一种轴类零件销孔的加工工艺 | |
| CN212121962U (zh) | 一种纺织机械用齿轮的磨齿工装 | |
| CN117245152B (zh) | 一种内胀套组件及用于高精度定位零件的内胀套制作方法 | |
| CN117697333A (zh) | 一种双定位新能源齿轮内花键加工方法 | |
| CN109551232B (zh) | 提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法 | |
| CN117961452A (zh) | 高效式齿轮制备工艺 | |
| CN118664273A (zh) | 一种谐波减速器柔轮的加工工艺 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20220218 |