双联齿轮工艺设计与实施

双联齿轮工艺设计与实施 1.分析零件图样 常见圆柱齿轮加工，随着齿轮结构形状、精度等级、生产批量、条件的不同可以采取不同的工艺方 法。如图所示 10-2 为双联齿轮，材料为 40Cr、齿部要求高频感应淬火，硬度达到 52HRC，精度等级均 为 7 级，大小齿轮模数均为 2，小齿轮齿数为 28，大齿轮齿数为 42，中小批生产。 其 余 双联齿轮 2.工艺分析 1）加工方案的确定 齿轮加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法等。齿轮加工过程主要 由以下几部分组成：毛坯加工、热处理、齿坯加工、齿形加工、齿形粗加工、齿端加工、齿面热处理、 修正精基准及齿形精加工等。 2）确定装夹方案 齿轮的装夹方式直接影响加工精度，对于轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，盘套类齿轮的 齿形加工常采用内孔定位与端面和外圆与端面定位加工。对于此双联齿轮的齿坯加工采用锻造，然后正 火，齿形粗、精加工均采用心轴和端面定位。 3）确定加工工艺（填写工艺卡） 表 10-1 双联齿轮加工工艺过程 序号 工序内容 定位基准 1 毛坯锻造 2 正火 3 粗车外圆及端面，留余量 1.52mm，钻镗花键底孔至尺寸 30H12 外圆及端面 4 拉花键孔 30H12 30H12 孔及 A 面 5 钳工去毛刺 6 上心轴，精车外圆、端面及槽至尺寸要求 花键孔及 A 面 7 检验 8 滚齿（Z=42） ，留剃余量 0.070.10mm 花键孔及 A 面 9 插齿（Z=28） ，留剃余量 0.040.06mm 花键孔及 A 面 10 倒角（、齿圈 12） 花键孔及端面 11 钳工去毛刺 12 剃齿（Z=42） ，公法线长度至尺寸上限 花键孔及 A 面 13 剃齿（Z=28）公法线长度至尺寸上限 花键孔及 A 面 14 齿部高频感应淬火 G52 15 推孔 花键孔及 A 面 16 珩齿（、）至尺寸要求 花键孔及 A 面 17 检验入库 表 10-2 双联齿轮加工工艺简图 序号 工种 工序内容 加工简图 设备 1 铸 毛坯铸造 2 热处理 正火 三爪自定心卡盘夹小端，粗 车大端面及外圆至尺寸92 3 粗车 调头夹大端，粗车小端面保 证总长 37mm CA6140 钻镗花键底孔至尺寸 30H12 4 拉 拉花键孔 30H12 拉床 5 钳 去毛刺 6 精车 用心轴定位，精车外圆、端面及槽至尺寸要求 CA6140 7 检验 8 滚齿 滚齿（Z=42） ，留剃余量0.070.10mm Y3150 9 插齿 插齿（Z=28） ，留剃余量0.040.06mm Y5132 10 倒角 倒角（、齿圈 12） 11 钳工 钳工去毛刺 12 剃齿 剃齿（Z=42） ，公法线长度至 尺寸上限 剃齿（Z=28）公法线长度至 尺寸上限 剃齿机 13 热处理 齿部高频感应淬火 G52 14 拉 推孔 15 珩齿 珩齿（、）至尺寸要求 珩齿机 16 检验 检验入库 4）刀具及切削参数的确定 在齿轮加工中需用到 YT30 外圆车刀、拉刀、滚刀、插齿刀、剃齿刀等刀具，加工中的切削参数（切 削速度、进给量等）可根据所选用的机床型号进行灵活调整。 3 工艺实施 1）夹具设计 1、确定定位方案 如图所示的双联齿轮，滚齿时从基准重合原则和定位的稳定性出发，选择齿轮花键孔为主要定位基 准。为了保证齿轮的齿圈与内孔同轴，装夹方便，采用花键心轴定位，为了保证切出的轮齿与大齿轮端 面垂直，需将大齿轮端面靠在垫圈上。采用完全定位定位点分布图如图 10-3 所示。 双联齿轮定位示意图 2、确定定位元件 对于此双联齿轮的定位采用花键心轴定位，根据零件图纸齿轮花键的大径精度比小径高，因此，花 键心轴的花键部分主要保证大径的精度，精度为 5 或 6 级，花键在工作时实际上相当于一个圆柱心轴。 花键心轴采用合金结构钢 20Cr，经热处理渗碳淬硬至 50-55HRC。花键心轴的主要技术要求是同轴度和垂 直度等。如图 10-4 花键心轴结构图 与 夹 具 莫 氏 锥 孔 配 作 其 余 花键心轴结构图 3、确定加紧方案 滚齿时各支承面上受力良好。采用螺母夹具，夹紧力方向指向垫圈。该夹紧机构操作方便，通用性 好，夹紧可靠。图 10-5 所示。 滚齿夹具装配示意图 2）检验方法与检具 齿轮检验一般可分为中间检验和最终检验。 中间检验主要是根据各工序的工艺要求来进行，如齿坯加工后应注意检查基准孔的尺寸精度和端面 圆跳动；滚插齿后检查留剃量(或留磨量)和齿圈径向圆跳动以及检查公法线长度变动量；剃齿后检查公 法线长度及其变动量，抽查齿形和齿向精度；基准孔修正后检查孔径和端面圆跳动等。 根据齿轮的工艺检验要求，常用的检具有齿轮综合检查仪，利用双面啮合法或单面啮合法，测量齿 轮精度的长度测量工具。齿轮综合检查仪分为双面啮合检查仪和单面啮合检查仪两种。 齿轮双面啮合检查仪如图 10-6 示意图所示简称双啮仪,，实物如图 10-7 所示，用于测量径向综合误 差和齿轮副中心距变动等。测量齿轮在弹簧力的作用下与被测齿轮作双面啮合传动，后者的齿圈径向跳 动、齿形误差等单项误差综合地反映为平行于导轨的径向变动量。量值由百分表指示，或由记录器记录 出误差曲线图。被测齿轮一转和转过一齿内的最大变动量分别为径向综合误差和径向一齿综合误差；一 对被测齿轮配对测量所得最大变动量即齿轮副中心距变动。双啮仪结构简单，测量效率高,广泛应用在大 量生产中检验 7 级以下精度的齿轮。 齿轮双面啮合综合测量 齿轮双面啮合综合测量仪图 齿轮单面啮合检查仪简称单啮仪,用于测量切向综合误差等。单啮仪可分为光栅式、磁栅式和惯性式 几种。 齿轮侧隙合理性的检测齿厚偏差可用齿厚油标卡尺测量，如图 10-8 所示 数显齿厚油标卡尺 公法线平均长度偏差和公法线长度变动可用公法线千分尺或公法线千分表卡规来进