一文搞懂齿轮类零件的那些加工工艺!
发表时间:2018-10-29 20:34:35 浏览次数:619
齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸,但总可划分为齿圈和轮体两个部分。常见的圆柱齿轮有以下几类(下图):盘类齿轮、套类齿轮、内齿轮、轴类齿轮、扇形齿轮、齿条。其中盘类齿轮应用最广。
一个圆柱齿轮可以有一个或多个齿圈。普通的单齿圈齿轮工艺性好;而双联或三联齿轮的小齿圈往往会受到台肩的影响,限制了某些加工方法的使用,一般只能采用插齿。如果齿轮精度要求高,需要剃齿或磨齿时,通常将多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构。
一般齿轮选用中碳钢(如45钢)和低、中碳合金钢,如20Cr、40Cr、20CrMnTi等。²要求较高的重要齿轮可选用38CrMoAlA氮化钢,非传力齿轮也可以用铸铁、夹布胶木或尼龙等材料。
为了减少机械加工量,对大尺寸、低精度齿轮,可以直接铸出轮齿;对于小尺寸、形状复杂的齿轮,可用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯,以提高劳动生产率、节约原材料。
下图是用指状铣刀对齿端进行倒圆的加工示意图。倒圆时,铣刀高速旋转,并沿圆弧作摆动,加工完一个齿后,工件退离铣刀,经分度再快速向铣刀靠近加工下一个齿的齿端。齿端加工必须在齿轮淬火之前进行,通常都在滚(插)齿之后,剃齿之前安排齿端加工。
对于齿轮定位基准的选择常因齿轮的结构形状不同,而有所差异。带轴齿轮主要采用顶尖定位,孔径大时则采用锥堵。顶尖定位的精度高,且能做到基准统一。带孔齿轮在加工齿面时常采用以下两种定位、夹紧方式。
(1)以内孔和端面定位 即以工件内孔和端面联合定位,确定齿轮中心和轴向位置,并采用面向定位端面的夹紧方式。这种方式可使定位基准、设计基准、装配基准和测量基准重合,定位精度高,适于批量生产。但对夹具的制造精度要求较高。
(2)以外圆和端面定位 工件和夹具心轴的配合间隙较大,用千分表校正外圆以决定中心的位置,并以端面定位;从另一端面施以夹紧。这种方式因每个工件都要校正,故生产效率低;它对齿坯的内、外圆同轴度要求高,而对夹具精度要求不高,故适于单件、小批量生产。
齿面加工前的齿轮毛坯加工,在整个齿轮加工工艺过程中占有很重要的地位,因为齿面加工和检测所用的基准必须在此阶段加工出来;无论从提高生产率,还是从保证齿轮的加工质量,都必须重视齿轮毛坯的加工。