《齒輪加工工藝講座》PPT課件

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1、齒輪加工工藝講座講課人：蘇孟順2004年6月22日我廠主要齒輪分類(lèi)普通齒輪工藝介紹概述我廠齒輪加工典型工藝目錄齒輪精加工的新方法1、概述大家知道齒輪傳動(dòng)是近代機(jī)器中最常見(jiàn)的一種機(jī)械傳動(dòng)，是傳遞機(jī)器動(dòng)力和運(yùn)動(dòng)的一種形式，是機(jī)械產(chǎn)品的重要基礎(chǔ)零部件。它與其他傳動(dòng)形式（像鏈傳動(dòng)、帶傳動(dòng)、液壓傳動(dòng)等）機(jī)械傳動(dòng)相比，具有功率范圍大，傳動(dòng)效率高，圓周速度高，傳動(dòng)準(zhǔn)確，使用壽命長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)尺寸小等特點(diǎn)。因此，它已成為許多機(jī)械產(chǎn)品不可缺少的傳動(dòng)部件，也是機(jī)器中所占比重最大的傳動(dòng)形式。齒輪傳動(dòng)在我國(guó)的發(fā)展是從漸開(kāi)線齒廓起

2、步的，漸開(kāi)線齒輪在技術(shù)上最成熟，應(yīng)用最具備條件，使用的也最廣泛，在機(jī)械設(shè)計(jì)中占有主導(dǎo)地位，由于齒輪的設(shè)計(jì)與制造水平將直接影響到機(jī)械產(chǎn)品的性能和質(zhì)量，因此，齒輪在工業(yè)發(fā)展中的地位一直比較突出，被公認(rèn)為是工業(yè)化的一種象征。概述我廠設(shè)計(jì)制造齒輪部件已有近40年的歷史，隨著技術(shù)的更新，齒輪制造水平在不斷的改善和提高。各種規(guī)格也在不斷擴(kuò)大，齒輪的制造精度也由原來(lái)的8級(jí)提高到5-6級(jí)，多項(xiàng)指標(biāo)和總成綜合質(zhì)量的測(cè)試，均達(dá)到了國(guó)內(nèi)先進(jìn)水平，齒輪設(shè)計(jì)和制造已成為我廠的主業(yè)配套，其模數(shù)可以從0.5mm到24mm，齒廓有

3、漸開(kāi)線、雙圓弧和鼓形齒多種形式，能制造直齒、斜齒、標(biāo)準(zhǔn)齒輪、雙圓弧人字齒輪，準(zhǔn)雙曲面和正交螺旋錐齒輪、直齒錐齒輪等多品種并擁有各種齒輪加工設(shè)備以及近千種齒輪刀具，形成了一個(gè)較完整的齒輪制造基地。2、我廠主要齒輪分類(lèi)我廠主要齒輪分類(lèi)我廠在齒輪設(shè)計(jì)和制造上，主要是圍繞石油鉆采、固壓設(shè)備機(jī)械傳動(dòng)的需要，大致可分為以下三大類(lèi)：第一類(lèi)、漸開(kāi)線齒形齒面硬度為HRC58-62的硬質(zhì)齒面?zhèn)鲃?dòng)，其材料為低碳合金鋼，齒面最終由“硬質(zhì)合金滾刀刮削”和“齒面磨削”來(lái)完成，這種硬齒面?zhèn)鲃?dòng)主要用于修井機(jī)各齒輪傳動(dòng)箱機(jī)構(gòu)，像壓裂

4、泵的較大的齒輪材料選用中碳合金鋼，齒坯調(diào)質(zhì)滾齒后，經(jīng)熱處理對(duì)齒面氮化處理提高齒面硬度；我廠主要齒輪分類(lèi)第二類(lèi)、雙圓弧人字齒形齒面硬度為HRC28-32的軟齒面?zhèn)鲃?dòng)，其材料為中碳合金鋼，齒坯經(jīng)調(diào)質(zhì)直接滾齒成。這種人字齒輪傳動(dòng)制造工藝比較嚴(yán)格對(duì)，對(duì)齒形誤差精度和左右對(duì)稱(chēng)精度要求都比較高。由于齒形精度主要取決于滾刀的精度，因此，雙圓弧齒輪滾刀的制造成本也特別高。此種雙圓弧人字齒輪傳動(dòng)由于運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，噪聲低，傳遞精度高，而被長(zhǎng)期用在各種壓裂泵動(dòng)力端傳動(dòng)，比如180泵，DS泵等。我廠主要齒輪分類(lèi)第三類(lèi)、格里森制

5、，準(zhǔn)雙曲面和正交螺旋錐齒輪。該類(lèi)齒輪材料選用低碳合金鋼（也有選用中碳合金鋼，齒面氮化處理）齒面硬度HRC58-62,屬硬齒面?zhèn)鲃?dòng)，工藝上為了減少最終熱處理的變形，在齒坯粗加工后，再經(jīng)熱處理進(jìn)行時(shí)效處理，齒形是在美國(guó)格里森銑齒機(jī)床上，用“全過(guò)程切齒加工法”完成，在其他錐齒輪銑齒機(jī)床選用其他切齒法或錐齒輪拉齒機(jī)床也可完成齒形制作。3、普通齒輪加工工藝介紹齒輪制造工藝方案，主要是依據(jù)不同類(lèi)型的齒廓形狀、齒面硬度結(jié)構(gòu)形式、精度與生產(chǎn)條件來(lái)確定的。一般來(lái)說(shuō)包括以下5個(gè)階段：材料準(zhǔn)備齒坯加工齒形加工齒面熱處理齒

6、面加工普通齒輪工藝介紹具體工藝主要內(nèi)容如下：普通齒輪工藝介紹齒形加工主要方法普通齒輪工藝介紹其他加工齒形熱處理主要方法普通齒輪工藝介紹齒形精加工主要方法根據(jù)我廠齒輪制造的實(shí)際結(jié)構(gòu)和精度，要求其加工工藝如下：我廠常用的帶有內(nèi)花鍵定位的盤(pán)狀齒輪材料常選用20CrMoTi，滲碳層1.8-2.2mm，齒面硬度為HRC58-62，在確定具體加工工藝內(nèi)容時(shí)，著重考慮確定兩項(xiàng)精度：1、是齒輪各部分對(duì)中心軸線的形狀精度；2、必須消除經(jīng)熱處理滲碳淬火后的熱變形，對(duì)齒4、我廠齒輪加工典型工藝輪精度的影響。在確定工藝基準(zhǔn)

7、時(shí)，首先應(yīng)該選定內(nèi)花鍵的大徑尺寸為加工工藝基準(zhǔn)，這是因?yàn)閮?nèi)花鍵的加工，都是花鍵拉刀拉制而成的，而拉刀的外徑尺寸精度比較高，拉出的花鍵大徑尺寸比較穩(wěn)定和可靠，完全可以作為齒坯加工的工藝基準(zhǔn)，無(wú)論是矩形花鍵孔或是漸開(kāi)線花鍵孔卻是一樣，如后圖所示：我廠齒輪加工典型工藝我廠齒輪加工典型工藝漸開(kāi)線花鍵示意圖我廠齒輪加工典型工藝矩形花鍵示意圖Dd我廠齒輪加工典型工藝下面講講這種齒輪的具體加工工藝：齒輪全圖我廠齒輪加工典型工藝毛坯鍛造成形熱處理正火處理粗車(chē)1、內(nèi)孔尺寸一般設(shè)計(jì)為裝配基準(zhǔn)，在設(shè)定內(nèi)孔粗車(chē)尺寸時(shí)一般是

8、按花鍵拉刀的前導(dǎo)向尺寸確定（比圖紙?jiān)O(shè)計(jì)尺寸減小0.5-0.6mm，做為熱處理后的精磨余量）2、選用拉床定位的端面時(shí)應(yīng)盡量選用大端面，而且要求同內(nèi)孔一次裝夾車(chē)成，保證其垂直精度。3、齒坯的其余部分可在粗車(chē)加工時(shí)留有一定的精車(chē)余量拉花鍵拉內(nèi)花鍵用大端面和內(nèi)孔定位拉制精車(chē)1、選用內(nèi)花鍵的大徑尺寸D定位，2、用車(chē)工專(zhuān)用“花鍵微錐芯軸一次定位加工”在工件調(diào)頭加工時(shí)，可隨芯軸一起整體調(diào)頭加工完成后，再拆卸工件。我廠齒輪加工典型工藝花鍵芯軸我廠齒輪加工典型工藝車(chē)工用微錐花鍵芯軸，實(shí)