軸類齒輪的加工
時間:2015-01-13 摘要:本文根據(jù)齒輪零件加工工藝自身的特點,結合在實際工藝規(guī)程編制過程中總結出的經(jīng)驗,較為系統(tǒng)地介紹了軸類齒輪零件工藝規(guī)程編制中主要工序應注意的問題,以及編制齒輪工藝時毛料尺寸的確定、輪齒的粗精加工。全文對軸類齒輪工藝規(guī)程的編制過程進行了介紹,并針對編制過程中應注意的問題進行了較為詳細的描述。
一、軸類齒輪加工工藝的確定
1 確定齒輪毛料
在確定毛料尺寸時,要充分考慮加工余量是否能滿足工藝需要,尤其是齒輪滲碳淬火,非滲碳表面采用“余量保護”法時,要考慮“余量保護”的數(shù)值。
2 齒輪的粗加工
齒輪的粗加工是為了去除加工余量,為半精加工確定基準,同時進行輪齒的粗加工。齒輪粗加工要選擇好基準,基準的確定對以后各加工表面加工余量的分配、加工表面與非加工表面的相對位置有較大的影響。
粗加工時,要考慮零件化學熱處理――滲碳時非滲碳表面的保護方法,一般有鍍銅保護法和余量保護法。前者是非滲碳表面采用鍍銅的方法保護,滲碳、淬火同時進行,然后除去銅層,鍍銅部位無碳層。后者是非滲碳表面留足夠的加工余量(大于滲碳深度),滲碳時全滲碳,然后車去不需滲碳表面的碳層,再淬火。
粗加工選擇滾齒加工。確定滾齒分度圓齒厚時,要考慮磨齒時的碳層減薄量,一般磨齒余量單邊不大于0.2mm;由于滾齒和磨齒不是采用同一加工基準,因此在滾齒時對輪齒齒形跳動量也要加以限制, 避免磨齒時余量不一致,造成齒面滲層不均勻而減小齒面耐磨性。
3 齒輪的熱處理
齒輪輪體和輪齒部位經(jīng)過粗加工后,為了達到設計圖要求,一般要進行熱處理,例如輪齒滲碳、淬火、氰化、氮化等,以改善材料的機械性能,滿足使用要求。液壓泵齒輪采用的是滲碳、淬火處理。
4 齒輪的半精加工
半精加工主要完成次要表面的加工,并為主要表面的精加工做準備。半精加工主要是車削、磨削、精加工基準的修正等。滲碳淬火中用余量保護的齒輪,其滲碳、淬火分成兩道工序,中間要進行去除保護余量的半精加工。
5 齒輪的精加工
齒輪的精加工分輪體的精加工和輪齒的精加工。
(1)輪體的精加工。齒輪輪體的精加工主要包括零件的精密表面的精加工及光整加工;也包括對齒輪上內外花鍵的滾、插、拉削加工;螺紋的磨、銑、車加工;鍵槽的銑、插加工;工藝扁臺的銑削;減輕孔的鉆鉸等。這些工序多安排在軸承外圓的精加工及輪齒的精加工(磨齒)之前。
?。?)輪齒的精加工。高精度齒輪精度多為6~7級,最高為5級。根據(jù)齒輪精度等級,直齒圓柱齒輪的輪齒精加工多采用磨齒。磨齒時要選擇合適的切削參數(shù),避免磨削燒傷及裂紋。
6 無損檢驗
齒輪設計圖中一般都要求進行無損檢驗。齒輪零件一般采用磁粉探傷檢查。磁粉探傷工序多安排在機械加工全部結束,進行最終檢驗之前。
7 檢驗工序
檢驗工序對保證產(chǎn)品質量和及時發(fā)現(xiàn)廢品并中止加工有重要作用。在齒輪工藝規(guī)程中,除零件全部加工完成后進行最終檢驗外,一般要安排中間檢驗:
?。?)零件發(fā)外單位進行熱處理、表面處理前后;
?。?)有些尺寸在齒輪全部加工完成后不易測量,例如軸類齒輪內孔的空刀槽,就可以在加工空刀槽工序后進行中間檢驗,最終檢驗時不再檢查這部分尺寸。
8 表面處理工序
齒輪檢驗合格后,為了達到防銹、耐磨等要求,一般齒輪表面都要進行發(fā)藍、氧化磷化、鍍銅、鍍銀等表面處理,以達到防銹、耐磨等要求。
二、齒輪加工工藝尺寸的計算
1 軸類齒輪主要尺寸的計算
軸類齒輪的軸肩尺寸比較重要,該尺寸將影響到軸承的裝配位置及齒輪在機匣內裝配間隙的調整,尺寸公差要求較嚴,且需經(jīng)過多次加工,組成環(huán)多,計算難度很大,一直以來都是困擾工藝員的一個主要難點。
2 齒輪公法線長度的計算
在齒輪工藝編制中,滾齒、插齒、磨齒等工序,都要給出N個齒的公法線長度,便于加工和測量。
3 單齒尺寸計算
若齒輪齒數(shù)為奇數(shù),測量齒輪齒頂圓直徑及齒根圓直徑時無法測出最大尺寸,因此需將其轉換成單齒長度尺寸,再用卡尺或千分尺進行測量。
結語
綜上所述,只要了解軸類齒輪加工的特點,合理安排加工路線,抓住齒輪工藝編制中的重點,掌握各主要工序需要注意的事項,正確運用上文提到的尺寸鏈分布、尺寸鏈及公法線長度的計算等,軸類齒輪加工工藝規(guī)程的編制就會簡化很多,縮短了編制時間,有利于新機研制工作,并對新工藝員編制類似工藝規(guī)程時有一定的指導作用。