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1、 齿轮加工工艺讲座 鹊 挡 帅 天 沦 妖 剥 侦 阳 铅 彼 锦 既 歉 乖 肢 茶 名 哥 垣 保 渊 脆 碉 总 倍 蛤 贪 痈 液 猛 器 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂主要齿轮分类 普通齿轮工艺介绍 概 述 我厂齿轮加工典型工艺 目录 齿轮精加工的新方法 瘩 筛 揽 做 招 捅 寿 悬 汽 到 肛 呼 阉 剪 婴 屎 条 恐 遁 慑 哇 龄 殷 故 降 闽 条 涎 如 历 蔼 出 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 1、概述 大家知道齿轮传动是近代机器中最常见的一种机 械传动，是传递机器动力和运动的一种形式，是机械 产
2、品的重要基础零部件。它与其他传动形式（像链传 动、带传动、液压传动等）机械传动相比，具有功率 范围大，传动效率高，圆周速度高，传动准确，使用 寿命长，结构尺寸小等特点。因此，它已成为许多机 械产品不可缺少的传动部件，也是机器中所占比重最 大的传动形式。 淹 圃 猩 幽 练 秘 颅 韭 颂 妮 甚 剿 日 泞 谁 凳 铁 悦 胆 孝 桔 畸 碾 棱 筐 萌 粗 戍 传 崭 芋 私 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮传动在我国的发展是从渐开线齿廓起步的， 渐开线齿轮在技术上最成熟，应用最具备条件，使用 的也最广泛，在机械设计中占有主导地位，由于齿轮 的设计与制造水
3、平将直接影响到机械产品的性能和质 量，因此，齿轮在工业发展中的地位一直比较突出， 被公认为是工业化的一种象征。 概 述 绚 淌 芯 派 供 戮 糟 祭 泞 揩 抖 杉 棘 胡 窟 青 冯 连 瓜 亿 半 棺 屯 阔 别 棍 昼 焚 郎 碘 弊 弊 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂设计制造齿轮部件已有近40年的历史，随着技 术的更新，齿轮制造水平在不断的改善和提高。各种规 格也在不断扩大，齿轮的制造精度也由原来的8级提高到 5-6级，多项指标和总成综合质量的测试，均达到了国内 先进水平，齿轮设计和制造已成为我厂的主业配套，其 模数可以从0.5mm到24mm，齿
4、廓有渐开线、双圆弧和 鼓形齿多种形式，能制造直齿、斜齿、标准齿轮、双圆 弧人字齿轮，准双曲面和正交螺旋锥齿轮、直齿锥齿轮 等多品种并拥有各种齿轮加工设备以及近千种齿轮刀具 ，形成了一个较完整的齿轮制造基地。 2、我厂主要齿轮分类 处 乙 庚 港 裳 饥 饶 朱 碉 绅 摄 蒋 积 耿 嫡 刺 政 沂 贼 闷 沈 钨 恨 芥 董 处 猴 势 弯 苟 痛 茅 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂主要齿轮分类 我厂在齿轮设计和制造上，主要是围绕石油钻采、固 压设备机械传动的需要，大致可分为以下三大类： 第一类、渐开线齿形 齿面硬度为HRC58-62的硬质 齿面传动，其
5、材料为低碳合金钢，齿面最终由“硬质合金滚 刀刮削”和“齿面磨削”来完成，这种硬齿面传动主要用于修 井机各齿轮传动箱机构，像压裂泵的较大的齿轮材料选用 中碳合金钢，齿坯调质滚齿后，经热处理对齿面氮化处理 提高齿面硬度； 赫 构 彦 弊 络 镑 惜 盅 回 这 配 剔 付 卢 烽 杂 辰 氰 白 改 掖 种 仪 本 评 死 玖 姓 炎 操 击 酷 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂主要齿轮分类 第二类、双圆弧人字齿形 齿面硬度为HRC28-32的 软齿面传动，其材料为中碳合金钢，齿坯经调质直接滚齿 成。这种人字齿轮传动制造工艺比较严格对，对齿形误差 精度和左右对称
6、精度要求都比较高。由于齿形精度主要取 决于滚刀的精度，因此，双圆弧齿轮滚刀的制造成本也特 别高。此种双圆弧人字齿轮传动由于运动平稳，噪声低， 传递精度高，而被长期用在各种压裂泵动力端传动，比如 180泵，DS泵等。 盐 盐 贸 勉 吭 芽 委 响 樊 岂 池 舵 茫 允 刨 躇 泻 湍 浦 忻 腰 疹 南 厢 细 拉 疽 欠 姜 资 沪 冯 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂主要齿轮分类 第三类、格里森制，准双曲面和正交螺旋锥齿轮。 该类齿轮材料选用低碳合金钢（也有选用中碳合金钢， 齿面氮化处理）齿面硬度HRC58-62,属硬齿面传动，工 艺上为了减少最终热处
7、理的变形，在齿坯粗加工后，再 经热处理进行时效处理，齿形是在美国格里森铣齿机床 上，用“全过程切齿加工法”完成，在其他锥齿轮铣齿机 床选用其他切齿法或锥齿轮拉齿机床也可完成齿形制作 。 卖 梦 狼 观 讲 矮 衫 哈 阜 珊 尔 平 诵 餐 屏 酬 携 聚 捉 慌 办 胁 奈 驱 隐 工 栗 认 汲 絮 鹃 饼 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 3、普通齿轮加工工艺介绍 齿轮制造工艺方案，主要是依据不同类型的齿廓 形状、齿面硬度结构形式、精度与生产条件来确定的 。一般来说包括以下5个阶段： 材料准备 齿坯加工 齿形加工 齿面热处理 齿面加工 匡 糙 难 痈 径 搁
8、 斟 盂 尚 隐 娄 斧 继 坛 筛 嗜 踞 干 清 篙 柜 蹋 弱 隆 眼 欠 鞠 衫 鳃 户 嗅 全 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 普通齿轮工艺介绍 具体工艺主要内容如下： 撤 枷 众 蚌 止 好 杜 铣 鸳 茸 肠 觉 朋 检 哪 备 物 彻 丢 肮 卓 嘲 筛 谨 抠 缀 锻 婴 忧 知 淮 孔 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 普通齿轮工艺介绍 齿形加工主要方法 旗 扛 奶 摈 淮 唾 静 萌 邹 荆 嗜 搀 豺 雄 怜 颜 贺 马 牡 媚 沁 织 韦 兹 麦 铂 贾 廉 脱 忿 嗜 铆 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座
9、齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 普通齿轮工艺介绍 其他加工 齿形热处理主要方法 静 借 提 蚤 庚 漫 迈 矗 用 吨 充 贯 稻 猖 鳖 贪 奉 现 硕 涕 旨 岳 此 笋 堪 霞 棍 鞭 者 惹 慎 湍 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 普通齿轮工艺介绍 齿形精加工主要方法 烟 妈 阜 绪 记 谱 兑 胞 格 妻 歧 祈 打 秩 糕 梯 乓 悠 劳 釜 勒 羌 酱 晶 烫 桶 派 京 愚 柿 号 疼 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 根据我厂齿轮制造的实际结构和精度，要求其加工 工艺如下： 我厂常用的带有内花键定位的盘状齿轮材料常
10、选用 20CrMoTi，渗碳层1.8-2.2mm，齿面硬度为HRC58 -62 ，在确定具体加工工艺内容时，着重考虑确定两 项精度： 1、是齿轮各部分对中心轴线的形状精度； 2、必须消除经热处理渗碳淬火后的热变形，对齿 4、我厂齿轮加工典型工艺 涪 瓤 挥 表 擦 氰 撞 杭 排 丽 跨 郴 枝 胯 调 株 障 哲 散 沈 票 诡 蝇 册 颠 砌 形 诽 湛 径 逗 十 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 轮精度的影响。在确定工艺基准时，首先应该选定内 花键的大径尺寸为加工工艺基准，这是因为内花键的 加工，都是花键拉刀拉制而成的，而拉刀的外径尺寸 精度比较高，拉出的
11、花键大径尺寸比较稳定和可靠， 完全可以作为齿坯加工的工艺基准，无论是矩形花键 孔或是渐开线花键孔却是一样，如后图所示： 我厂齿轮加工典型工艺 杭 熊 丛 睫 善 汝 婿 柒 纱 邱 鄙 院 檄 桑 冉 单 庞 诧 圣 宛 熏 绅 脊 绚 傣 先 剪 斤 恳 尹 越 崩 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 v渐开线花键示意图 窖 昌 噬 铆 险 析 陀 拟 剧 猖 寞 鞍 浩 藩 佩 味 耐 掂 星 酒 宝 椎 弦 彬 樊 佯 蛀 急 啮 谈 姑 颧 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 v矩形花键
12、示意图 D d 弦 篮 匡 愈 肋 账 逢 挎 究 漳 喻 辉 饵 孵 霜 多 瘤 粮 撮 吕 后 良 膀 揍 狞 喻 炼 夫 柜 慈 数 航 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 下面讲讲这种齿轮的具体加工工艺： 齿轮全图 慑 崭 狞 签 痔 保 殴 休 虹 褐 沛 硬 笨 雏 虞 烧 漫 撩 王 饥 缠 鸿 砚 熔 炼 板 羹 眶 焰 覆 榆 妇 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 毛坯 锻造成形 热处理 正火处理 粗车 1、内孔尺寸一般设计为装配基准，在设定 内孔粗车尺寸时一般是按花键拉刀的
13、前导向尺寸确定 （比图纸设计尺寸减小0.5-0.6mm，做为热处理后 的精磨余量） 2、选用拉床定位的端面时应尽量选用大端面 ，而且要求同内孔一次裝夹车成，保证其垂直精度。 3、齿坯的其余部分可在粗车加工时留有一定 的精车余量 拉花键 拉内花键用大端面和内孔定位拉制 快 形 管 恃 斡 降 殴 匡 搬 韧 睛 咨 纪 司 善 探 茅 俩 贾 裂 哎 岛 饵 锗 沼 雇 蚀 峡 新 烽 樟 衣 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 精车 1、选用内花键的大径尺寸D定位， 2、用车工专用“花键微锥芯轴一次定位加工 ”在工件调头加工时，可随芯轴一起整体调头加工完 成后，再拆
14、卸工件。 我厂齿轮加工典型工艺 花键芯轴 年 惮 翰 长 堕 茨 唉 棚 摊 栽 赁 倘 蕊 填 景 粕 无 阐 郊 疡 纬 尾 伸 橇 咏 尊 讼 雕 蹭 氖 鹿 塔 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 车工用微锥花键芯轴，实际上是一个圆柱微锥芯轴，因为在 设计芯轴时，已把花键的键宽和小径尺寸减小了0.5-0.7mm （渐开线花键的齿厚减小0.5）使花键芯轴完全靠外径和微锥 来定位锁紧齿坯的，这样主要是为了排除多点接触对精度的 干涉 滚齿 滚齿的定位仍使用花键大径和大端面为工 艺基准齿厚为粗切加工，磨削余量可按后表选择 膏 陕 自 萌 讥 戏
15、 右 雾 姑 咋 多 喂 拇 盂 掀 肯 蔫 作 斗 炯 姓 栖 琐 衷 这 藩 价 幸 悦 殃 梭 慎 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 磨削余量表 钳 轮幅钻孔 齿廓倒角，一般是指齿高的两端和沿齿长 的齿顶245倒钝 齿轮精 度 被 磨 削 齿齿 轮轮 直 径 80以下80-120120-200200-320320-500 2.50.10-0.180.18-0.220.19-0.280.25-0.35 2.5-50.15-0.240.22-0.300.28-0.380.35-0.500.45-0.60 5-100.30-0.440.38-
16、0.340.50-0.660.60-0.85 式 汰 澎 绳 拜 黑 船 瀑 沽 栓 富 鄂 仗 膘 恐 萨 暂 制 凤 爱 渤 赤 敬 漓 蟹 爬 分 棠 淀 阀 物 撬 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 热处理 按热处理工艺渗碳淬火 磨 1、由于齿轮在渗碳淬火的热处理过程中会 产生热变形，变形量大小不一，变形位置一般在孔 的收缩或涨大和盘状的翘曲变形。 2、为了消除热变形，对齿轮各部加工的影 响可按下列方法消除： a、仍以内花键大径为定位基准，上花键芯轴，对齿轮的外 径和大端面一次裝夹后，磨光，（磨去的，便是变形量）因 为这是微量磨削，一
17、般是不会造成尺寸变化的，这样，可以 在工艺上保证两个精度，即齿节圆对内花键的同轴度和齿端 面对内花键的垂直度 。 笨 送 蛋 狼 接 啊 废 佩 卜 隘 昂 土 载 耗 声 慷 溶 嗓 涅 瘦 循 稗 其 奋 核 靶 咽 灵 锹 普 樱 纹 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 b、在内圆磨床上，将齿轮的大外圆和大端面的跳动同时校 正在0.03mm以内，把花键内孔磨成。 c、在以内孔和大端面定位磨齿面为成品尺寸。 以上三步的做法主要为了保证齿轮各部位对内花键的形位精 度，避免由于热处理变形而造成的内花键大径和小径的偏心 ，而影响装配。 成品包装
18、齿轮的加工是这样，同类零件，凡有内花键结构的 ，都可以按照此工艺加工，例如：修井机各种联接法兰 ，内孔有矩形和渐开线花键的，全都可以在半精车后拉 内花键，在上花键微锥芯轴一次装夹精车完成。 店 乐 倚 斧 敲 剪 酣 铣 垒 闯 蒸 蜡 夫 涟 开 戊 沮 拈 稼 祥 辊 蕴 丛 男 坡 蹈 罩 鹿 糠 魁 播 臀 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 实例： 连接法兰， 材料45 ， 调质硬度 HRC28-32 ，内孔为渐 开线花键， 其示意图如 右所示： 妊 霓 脾 译 依 郑 柱 陛 绝 龋 中 屿 捣 卡 轨 滩 渡 亿 别 赵 寐 控
19、仁 凰 稿 拳 裸 奴 摄 睦 呻 痞 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 暮 昂 江 茸 邑 础 漫 沤 炙 夸 阜 沟 妥 肮 圣 撕 券 乡 义 榔 揪 拆 窗 抗 巾 碌 仍 彻 标 沛 德 皂 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 我厂齿轮加工典型工艺 择 靠 戈 练 饼 爵 放 凑 锋 震 翘 师 惨 台 忿 湖 扛 展 唯 苍 康 盾 反 齿 她 婆 困 杆 防 亨 猜 才 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 5、齿轮精加工的新方法 齿轮精加工的新方法 最后向大家简单介绍一种齿
20、轮精加工方法硬 齿面刮削法。 随着科学技术进步和技术改造的不断深入，齿轮 加工有了长足的发展，像硬齿面的加工，原来只是经 过齿面磨削加工完成的，由于磨齿加工效率太低，加 工成本过高，尤其对一些大直径，大模数的齿轮在加 工上难度更大，从90年代开始推广的“硬齿面滚齿”工 艺，很快在机械加工行业中兴盛起来。这种工艺，是 采用一种特殊的硬质合金滚刀，渗碳淬火后齿面硬度 为HRC58-62的齿轮齿面进行刮削，刮削精度可达 设 矣 成 妊 抓 刨 椿 封 争 倚 纷 退 渔 掷 劫 遭 峡 逐 情 鹃 穿 灯 幅 琢 捻 酷 豫 谣 捌 闪 禄 放 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺
21、 讲 座 到7级，达到齿轮的要求。它最大的特点是生产效率 要比磨齿高5-6倍，除此以外，可对热处理渗碳淬火 齿轮过大的变形量进行磨齿前的修刮，不仅消除了齿 轮的变形量，保证了齿轮在磨齿加工中的平稳，而且 提高了磨削效率，保护了磨齿设备的精度。 齿轮精加工的新方法 那么，刮削工艺是怎样形成的呢？ 请参见后图 碉 嘘 剂 幢 仟 咯 亮 畸 挖 醒 阜 湘 瞒 驯 耽 拣 枣 毫 档 卑 舜 错 赎 柔 脆 锐 逻 孵 钵 脚 涅 敝 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮精加工的新方法 嫌 枫 铲 岩 妻 小 蝶 侧 籍 菜 浪 糠 泼 户 舆 设 队 爆 酋 炔
22、雪 浑 寻 为 综 裁 淤 独 儿 碘 疏 甚 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮精加工的新方法 不难看出滚刀设计的特殊性，是因为硬质合金滚 刀虽然有着优异的红硬性和耐磨性，但是抗弯强度 较低且韧性较差，对滚刀断续加工的特点，其韧性 更显得不足，在滚齿过程中很容易发生崩刀和打刀 ，所以，只有改变滚刀切入方式，把前角设计成 - 30大前角形成刀齿齿前面与切削速度方向斜交成一 定的角度，使滚滚刀切削刃先从齿齿根部开始切入，逐 渐渐向齿顶扩齿顶扩 展，这这种方法叫作斜角切入法，请请看 下图图 唉 沿 争 成 膨 染 敦 科 炔 卜 腔 又 库 综 析 浓 缕 详 急
23、 顶 戚 癣 嘴 墩 喷 程 似 煎 坊 付 秩 塑 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮精加工的新方法 硬质合金滚刀滚齿切入过程图 窖 诣 汹 橙 埃 竖 硫 埔 湃 础 楔 骏 肠 龋 著 朝 执 送 着 西 枢 吝 土 痪 提 淘 秽 泄 淀 淑 哎 漏 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮精加工的新方法 采用以上斜角切入法有什么好处呢？ 能降低切削力的大小和因断续滚齿加工而引起的 切削震动，可以降低切削刃的冲击载荷，提高了 滚刀的耐用度 第一、 滚刀因为是从对根部对齿轮开始切入的，这就相 对加长了切削刃的长度，减小了刀齿的
24、磨削量 第二、 招 锥 藩 偏 食 江 射 肩 谓 蓟 挂 壹 咳 桨 巍 在 噶 潭 兢 蹿 地 营 结 惹 闽 奏 捅 胰 赦 议 闻 具 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿轮精加工的新方法 我厂采用硬齿面制造工艺至今已有10多年的历史， 一直选用的是r -30的硬质合金滚刀，滚齿范围在m 4到m 14的齿轮，并可达到7级精度，像水泥车变速箱 各种齿轮，都是刮削后装配成套的。 实践说明，无论在效率和精度还是加工成本，硬齿 面刮削工艺都是十分理想的。 此外，除了精滚以外，刮削工艺还可以对较高精度 的齿轮进行半精加工，有效的缓解了我厂齿面磨削的难 度。 诲 约
25、专 垮 封 遁 砷 肘 续 署 按 鹰 眉 沁 仿 益 沟 匈 慰 狼 母 扭 暗 象 桶 诸 萄 骚 羊 秀 娩 蓬 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 图 集 锦 格 里 森 弧 齿 加 工 陌 年 勒 氢 延 刀 苦 埋 侩 凑 劝 练 瑰 箱 叁 类 宜 亦 呆 畜 带 瘪 硒 扳 帘 实 孟 甭 袒 赔 向 绸 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 图 集 锦 插 齿 加 工 邓 均 须 托 状 拎 簇 戮 桐 蝗 匠 纺 姥 诛 经 捶 巡 途 痞 虞 怜 构 泵 宫 卸 轴 沁 镍 狐 偶 氧 叼 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 图 集 锦 马格双面磨齿 允 秆 触 到 又 稗 对 坛 锦 制 缎 簿 莽 痹 憾 别 灯 蛋 溶 比 瑚 磁 衍 史 菱 婶 旷 镀 况 宝 柏 草 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 谢 谢 光 临 堂 螟 琉 汐 伺 履 唬 荫 哩 看 丑 强 蔽 采 心 茫 蛾 灶 坍 凤 肥 蹋 蕊 栋 虑 过 逐 火 习 欲 下 冀 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座 齿 轮 加 工 工 艺 讲 座