齿轮加工 齿轮加工工艺过程解析

(a)过程分析

齿轮加工过程大致经历以下几个阶段:毛坯热处理、齿毛坯加工、齿廓加工、齿端加工、齿面热处理、精基准校正和齿廓精加工等。

加工的第一阶段是齿坯首先进入加工阶段。由于齿轮的传动精度主要取决于齿廓精度和节距分布的均匀性，这直接关系到切齿所用的定位基准(孔和端面)的精度，这一阶段主要是为下一阶段的齿廓加工准备精基准，使齿的内孔和端面精度基本满足规定的技术要求。在这一阶段，除了加工基准外，齿形以外的二次曲面的加工应尽可能在这一阶段的后期完成。

第二阶段是齿形加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说，这个阶段也是齿轮的最终加工阶段，在这个阶段之后，就要加工完全符合图纸要求的齿轮。对于需要淬硬的齿轮，齿形最终精加工所需的齿形精度必须在这一阶段进行加工，所以这一阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。要特别注意。

加工的第三阶段是热处理阶段。这一阶段主要是对齿面进行淬火，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。这一阶段的目的是修正淬火引起的齿廓变形，进一步提高齿廓精度，降低表面粗糙度，从而达到最终的精度要求。在此阶段，应先修整定位基准面(孔和端面)，因为齿轮的内孔和端面在淬火后会变形，淬火后以此孔和端面为基准直接精加工齿形，很难满足齿轮精度的要求。利用修整后的基准面对齿廓进行定位和精加工，可以使定位准确可靠，余量分布相对均匀，从而达到精加工的目的。

(二)定位基准的确定

定位基准的精度直接影响齿形加工的精度。轴齿轮齿形加工一般选择中心孔，部分大模数轴齿轮选择齿轮轴颈和一个端面。在带盘套齿轮的齿形加工中，经常使用两种定位基准。

1)选择既是设计基准又是测量装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合”原则，又统一了齿形加工等工艺基准。只要严格控制内孔的精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。因此，它具有高生产率，并广泛用于批量生产。

2)端面定位齿坯的外圆和内孔安装在万向芯轴上，孔的中心位置由外圆找正确定，因此要求齿坯的外圆到内孔的径向跳动小。由于对位效率低，一般用于单件小批量生产。

(3)齿端加工

齿轮的齿端是圆的、尖的、倒角的和去毛刺的。圆尖齿齿轮沿轴向滑动时容易进入啮合。倒角可以去除齿端的锐边，齿端渗碳淬火后很脆，在齿轮传动中容易开裂。

用铣刀把齿端磨圆。倒圆时，铣刀高速旋转，沿圆弧来回摆动(每加工一齿一次)。加工完一个齿后，工件将沿径向退出，然后被送去加工分度后的下一个齿端。齿轮端面加工必须安排在齿轮淬火之前，通常是齿轮滚压(插齿)之后。

齿轮淬火后，基准孔变形。为了保证齿形精加工的质量，必须对基准孔进行校正。带定心外径的花键孔齿轮通常用花键推块进行校正。推孔时，要防止歪斜。一些工厂在推刀前使用加长导轨来防止歪斜，取得了良好的效果。

圆柱孔齿轮的修正可以通过推孔或磨孔来完成，生产率高，常用于非淬硬齿轮；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，或内孔大、厚度薄的齿轮，宜采用磨孔。磨孔时一般采用齿轮分度圆对中，这样磨孔后齿圈径向跳动小，有利于以后磨齿或珩齿。为了提高生产率，一些工厂采用金刚石钻孔代替磨削孔，并取得了良好的效果

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