2022年渐开线斜齿圆柱齿轮的工艺和工装设计方案.docx

精品学习资源山 西 煤 炭 职 业 技 术 学 院2 0 1 8 届 毕 业 生 毕 业 设 计说明书专业机械制造与自动化班级机制 331102 班姓名王琨学号3533110230指导老师裴保家学习年限2021 年 9 月至 2021 年 6 月二一四年六月欢迎下载精品学习资源毕业设计任务书运算机信息系机械制造与自动化专业机制331102 班姓名：王琨学号： 3533110230题目： 渐开线斜齿圆柱齿轮工艺及工装设计<年生产 1000 件、备品率 3%、废品率 0.5%）任务下达日期：2021年 1月 7日任务完成日期：2021年 6月 6日主要内容与目标：一、设计题目： 渐开线斜齿圆柱齿轮工艺与工装设计二、主要内容：<一）明确生产类型，熟识零件及各种资料，对零件进行工艺分析；<二）绘制零件图；<三）确定毛坯的制造形式，尺寸公差与加工余量；1. 毛坯种类 2. 铸件或锻件制造方法的挑选 3. 铸件或锻件的尺寸公差与加工余量<四）拟订机械加工工艺路线1. 定位基准的挑选 2. 加工方法的确定 3. 加工次序的支配 4. 热处理、检验及其他工序的支配 < 据上述步骤 1-4 确定二套加工工艺路线，并进行比较，挑选其中一套作为本零件的加工工艺）；<五）确定满意各工序要求的工艺装备 <机床、刀具、夹具、量具）对需要改装或重新设计的专用工艺装备应提出详细的设计要求；<六）确定各工序的加工余量、运算工序尺寸和公差<七）确定切削用量<八）填写工艺文件<九）提交文件1. 产品零件图 1 张 2. 产品毛坯图 1 张 3. 机械加工工艺过程卡片 1 份 4. 机械加工工序卡片 1 份 5. 夹具设计装配总图 * 1 张 6. 毕业设计说明书 1 份三、目标通过零件的加工工艺设计，让同学熟识零件工艺设计过程，初步把握设计方法和步骤，为同学毕业后能胜任工作打下基础；指导老师 <签字）：年月日同学<签字）：年月日欢迎下载精品学习资源毕业设计指导老师批阅书运算机信息系机械制造与自动化专业机制331102 班姓名：王琨学号： 3533110230题目： 渐开线斜齿圆柱齿轮工艺及工装设计<年生产 1000 件、备品率 3%、废品率 0.5%） 批阅看法：批阅成果：指导老师 <签字）：年月日欢迎下载精品学习资源毕业设计评阅老师评阅书运算机信息系机械制造与自动化专业机制331102 班姓名：王琨学号： 3533110230题目： 渐开线斜齿圆柱齿轮工艺及工装设计<年生产 1000 件、备品率 3%、废品率 0.5%） 评阅看法：评阅成果：评阅人<签字）：年月日欢迎下载精品学习资源毕业设计答辩评定书运算机信息系机械制造与自动化专业机制331102 班姓名：王琨学号： 3533110230题目： 渐开线斜齿圆柱齿轮工艺及工装设计<年生产 1000 件、备品率 3%、废品率 0.5%）有一正基本般确正确性错误提出问题回答疑题有原回答就性不清错误欢迎下载精品学习资源1.2.3.4.5.6.评定看法：答辩成果：答辩小组组长 <签字）： 年月日答辩等级：100优秀 90； 90良好 80；80中等 70；70合格 60；不及格 60山西煤炭职业技术学院毕业答辩委员会主任委员 <签字）：年月日欢迎下载精品学习资源概述齿轮是机械行业量大面广的基础件，广泛应用于机床，汽车， 摩托车，农机，建筑机械，工程机械，航空，兵器，工具等领域， 而且对加工精度，效率和柔性提出了越来越高的要求；齿轮加工技术的进展有四个阶段，分别是：公元前400-200年的手工制作阶段， 18 世纪后的机械仿形阶段， 19 世纪后的机械范成加工阶段以及20 世纪 80 岁月至今的数控技术加工阶段；齿轮现在在国内绝大部分仍采纳一般机床加工，精度难以提高；据有关资料显示，到 1995 年底，我国拥有齿轮机床 79485 台， 其中数控齿轮加工机床仅385 台；齿轮加工机床设备陈旧，其中53的机床已使用 16 年以上，已使用了 6 15 年的机床占 31， 只有不到 16的机床使用年限不到15 年；而对齿轮特殊是汽车齿轮制造要求也不断提高，在我国，由于齿轮的质量不能达到图纸要求，致使齿轮箱噪音大，寿命短，从而严峻制约了整机的质量，这点在汽车行业表现得尤为严峻；为了满意对齿轮加工中质量和加工效率得要求，从 1995 年以来大量进口数控齿轮加工机床；近几年，齿轮加工技术在进展的过程中涌现了一些新工艺：磨料流光整加工工艺，磨 - 珩联合工艺；信任在不久的将来，齿轮加工技术必定会朝着数控化、智能化、高速化、集成化、环保化的方向 进展；欢迎下载精品学习资源关键词：齿轮、机床、机械目录第一章齿轮结构分析1 其次章齿轮毛坯材料确定2 第三章齿轮介绍及渐开线斜齿圆柱齿轮8 第四章齿轮加工方法13 第五章斜齿圆柱齿轮轴的工艺分析17 第六章加工余量 _25 第七章夹具 、刀具 、量具27 第八章 切削用量的挑选致谢29 致谢 _30欢迎下载精品学习资源第一章零件结构分析1. 零件结构特点 :零件是一矿用刮板传动齿轮，零件的模数Mn为 3.5 ；齿数为 63； da=234.25； df=218.5 ；=14°；齿轮旋向为左旋；零件一端加工出 234.25h11 ，齿数为 63，模数 3.5 的齿轮，另一端凸台为85H6的内孔有一键槽，详细见图 1.1 所示；图 1-12. 零件的工艺分析2.1 齿轮机构传动比恒定，寿命长，牢靠性高；2.2 齿轮机构传递的功率和圆周率速度分别可达到100000kw、300m/s2.3 齿轮机构能够实现平行轴和不平行轴之间的传动；其次章、齿轮毛坯材料的合理挑选在加工之前，为了保证齿轮工作的牢靠性，提高其使用寿命，齿轮的材料及其热处理应依据实际的工作条件和材料的特点来选取；在本文的一些条件下，对齿轮材料的基本要求是：应使齿面具有足够的硬欢迎下载精品学习资源度和耐磨性，齿心具有足够的韧性，以防止齿面的各种失效，同时应具有良好的冷、热加工的工艺性，以达到齿轮的各种技术要求；可以知道的是，常用的齿轮材料为各种牌号的优质碳素结构钢、合金结构钢、铸钢、铸铁和非金属材料等；一般多采纳锻件或轧制钢材；当齿轮结构尺寸较大，轮坯不易锻造时，可采纳铸钢；开式低速传动时，可采纳灰铸铁或球墨铸铁；低速重载的齿轮易产生齿面塑性变形，轮齿也易折断，宜选用综合性能较好的钢材；高速齿轮易产生齿面点蚀，宜选用齿面硬度高的材料；受冲击载荷的齿轮，宜选用韧性好的材料；对高速、轻载而又要求低噪声的齿轮传 动，也可采纳非金属材料、如夹布胶木、尼龙等；1 满意材料的机械性能在加工过程中，假如齿根部受到大弯曲应力，可能产生齿面或齿体强度失效；假如齿面各点都有相对滑动，会产生磨损；齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等；因此我们要求齿轮材料有高的弯曲疲惫强度和接触疲惫强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性，芯部要有肯定的强度和韧性；2 满足材料的工艺性能材料的工 艺性能是 指材 料本身能够适应 各种加 工工艺 要求的 能 力；齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处理等几种加工，因此挑选材料时要特殊留意材料的工艺性能；一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺性能较好，其机械性能可以满意一般工作条件的要求，但强度不高，淬透性较差；而合金钢淬透性好、强度高，但锻造、切削加工性能较差；我们可以通过转变工艺规程、热处理方法等途径来改善材料的工艺性能；3 材料的经济性要求在满意使用性能的前提下，选用齿轮材料仍应当留意尽量降低零件的总成本；从材料本身价格来考虑，碳钢和铸铁的价格比较低廉，因此在满意零件机械性能的前提下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性能，而且可以降低成本；从齿轮生产过程的耗费来考虑；第一，采纳不同的热处理方法相对加工费用也不一样；其次，通过改进热处理工艺也可以降低成本 ；欢迎下载精品学习资源4 齿轮的材料及热处理材料成形原理与工艺中对齿轮材料的基本要求如下：齿面要硬 , 齿芯要韧易于加工及热处理软齿面齿轮齿面配对硬度差为30-50HBS常用的齿轮材料及其热处理方法有：<1）中碳钢 如 45 钢>进行调质或表面淬火，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的一些不重要的齿轮；<2）合金调质钢 如 40Cr>进行调质或表面淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用于中速、中载及精度要求较高的齿轮；<3）合金渗碳钢 如 20Cr， 20CrMnTi>进行渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达 58HRC，且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击载荷的齿 轮<4）铸铁及其他非金属材料 如尼龙、夹布胶木等 >；这些材料强度低、易加工，适用于一些轻载的齿轮；由于本文用到的齿轮材料为钢制齿轮，因此主要介绍一下它的的热处理方法<本篇文章的加工工艺过程的选用中需要用到的热处理方法是正火和调质）：a. 表面淬火表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如45 、 40Cr钢等；表面淬火后， 齿面硬度一般为 40 55HRC；特点是抗疲惫点蚀、抗胶合才能高；耐磨性好； 由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承担不大的冲击载荷；b. 渗碳淬火渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如20 、 20Cr钢等；渗碳淬火后齿面硬度可达5662HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗 弯强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲击载荷的重要齿轮传动；齿轮经渗碳淬火后，轮齿变形较大，应进行磨削加工；c. 渗氮渗氮是一种表面化学热处理；渗氮后不需要进行其他热处理，齿面硬度可达 700 900HV；由于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铅、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl 等；d. 调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、40Cr、35SiMn 钢等；调质处理后齿面硬度一般为 220 280HBS；因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行；欢迎下载精品学习资源e. 正火正火能排除内应力，细化晶粒，改善力学性能和切削性能；机械强度要求不高的齿轮可采纳中碳钢正火处理，大直径的齿轮可采纳铸钢正火处 理；类别材料牌号抗拉强度b/MPa屈 服热 处 理方法点s /MPa硬度HBS或 HRC35正火500270150 180HBS优 质碳 素钢45调质正火 调质 表 面 淬火正火 调质 表 面 淬火调质表 面 淬火调质 表 面 淬火渗 碳 淬火 后 回火渗氮550588647294294373190 230 HBS169 217 HBS229 286 HBS4050 HRC50628373180 220 HBS240 258 HBS40Cr7005004855 HRC217 269 HBS35SiMn750450合 金结 构钢4555 HRC241 286 HBS40MnB7354904555 HRC20Cr6373925662 HRC20CrMnTi10798345662HRC铸钢38CrMnAlAZG45 ZG55 HT300 HT350QT600-3正火980580650300350600834320350灰 铸铁 球 墨370850HV156 217 HBS169 229 HBS185 278 HBS202 304 HBS190 270 HBS表 2-1常用齿轮材料及其力学性能欢迎下载精品学习资源QT700-2700420225 305 HBS夹布胶木1002535 HBSv铸铁非 金属5 齿轮的技术要求齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载才能及使用寿命都有很大的影响；依据其使用条件，齿轮传动应满意以下几个方面的要求；<1）传递运动精确性我们要求齿轮能较精确地传递运动并使传动比恒定；即要求齿轮在一转中的转角误差不超过肯定范畴；<2）传递运动平稳性我们要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声；即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化；（ 3）载荷分布匀称性我们要求齿轮工作时，齿面接触要匀称，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损；接触精度除了包括齿面接触 均 匀 性 以 外 ， 仍 包 括 接 触 面 积 和 接 触 位 置 ；<4）传动侧隙的合理性我们要求齿轮工作时，非工作齿面间留有肯定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温 度、 弹性 变形 所引 起 的尺 寸变化和 加工 、 装 配时 的一 些误 差；由于齿轮的制造精度和齿侧间隙主要依据齿轮的用途和工作条件而定；在实际运用中：对于分度传动用的齿轮，主要要求齿轮的运动精度较高；对于高速动力传动用齿轮，为了削减冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求；对于重载低速传动用的齿轮，就要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损；对于换向传动和读数机构用的齿轮，就应严格掌握齿侧间隙，必要 时，须排除间隙；6 齿轮毛坯由于齿轮毛坯的挑选取决于齿轮的材料、结构形式与尺寸、使用条件及生产批量等因素；常用的齿轮毛坯有：1> 下料件用于一些不重要，受力不大且尺寸较小，结构简洁的齿轮；<由欢迎下载精品学习资源于实际需求，本文使用的就是下料件）2> 锻件用于重要而受力较大的齿轮；3> 铸钢件用于直径大或结构外形复杂，不宜锻造的齿轮；4> 铸铁件用于受力小，无冲击的开式传动的齿轮；结论：最终挑选 45 钢，由于本齿轮为批量生产所以使用模锻方法获得毛坯；一般煤矿都使用软齿面，由于软齿是存在齿面点蚀而硬齿面存在齿面折断的问题会影响煤矿生产安全；最终热处理为：锻造毛坯后正火排除内应力，细化组织，改善切削性能<正确切削硬度 170-230 ）；进行一部分工序后表面淬火，提高硬度；第三章齿轮介绍及渐开线斜齿圆柱齿轮3.1 齿轮的功用与结构特点齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力；齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的外形，但从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成；依据齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、人字齿等；依据轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等，如图 31 所示；图 3-1 圆柱齿轮的结构形式在上述各种齿轮中，以盘形齿轮应用最广；盘形齿轮的内孔多为精度较高的圆柱孔和花键孔；其轮缘具有一个或几个齿圈；单齿圈齿轮的结构工艺性最好，可采纳任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮 图 9欢迎下载精品学习资源1b、c>；当其轮缘间的轴向距离较小时，小齿圈齿形的加工方法的挑选就受到限制，通常只能选用插齿；假如小齿圈精度要求高，需要精滚或磨齿加工，而轴向距离在设计上又不答应加大时，可将此多齿圈齿轮做成单齿圈齿轮的组合结构，以改善加工的工艺性；3.2 齿轮的技术要求齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载才能及使用寿命都有很大的影响；依据其使用条件，齿轮传动应满意以下几个方面的要求；3.2.1 传递运动精确性要求齿轮较精确地传递运动，传动比恒定；即要求齿轮在一转中的转角误差不超过肯定范畴；3.2.2 传递运动平稳性要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声；即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化；3.2.3 载荷分布匀称性要求齿轮工作时，齿面接触要匀称，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损；接触精度除了包括齿面接触匀称性以外，仍包括接触面积和接触位置；3.2.4 传动侧隙的合理性要求齿轮工作时，非工作齿面间留有肯定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差；齿轮的制造精度和齿侧间隙主要依据齿轮的用途和工作条件而定；对于分度传动用的齿轮，主要要求齿轮的运动精度较高；对于高速动力传动用齿轮， 为了削减冲击和噪声，对工作平稳性精度有较高要求；对于重载低速传动用的齿轮，就要求齿面有较高的接触精度，以保证齿轮不致过早磨损；对于换向传动和读数机构用的齿轮，就应严格掌握齿侧间隙，必要时，须排除间隙；B10095.88中对齿轮及齿轮副规定了 12 个精度等级，从 112 顺次降低；其中 12 级是有待进展的精度等级， 35 级为高精度等级， 68 级为中等精度等级， 9 级以下为低精度等级；每个精度等级都有三个公差组, 分别规定出各项公差和偏差工程，见表 3-1 ；表 3 1 齿轮公差组公差公差及偏差工程对传动性能的影响欢迎下载精品学习资源组F i 、 Fp Fpk>、F”i 、Fr、Fw传递运动精确性欢迎下载精品学习资源f I 、 ff 、 fpt 、fpb 、f ”I 、fpb传动平稳性、噪声、振动欢迎下载精品学习资源F、 Fpx承载匀称性3.3 渐开线斜齿圆柱轮轮3.3.1 齿面形成讨论直齿圆柱齿轮时知道，两轮的齿廓面沿一条平行于齿轮轴的直线KK 相接触， KK与发生面在基圆柱上的切线NN平行；当发生面沿基圆柱做纯滚动时，直线 KK在空间形成的轨迹就是一个渐开面，即直齿轮的齿廓曲面，如图 3-2 示；图 3-2直齿齿轮渐开线的形成斜齿圆柱齿轮齿面的形成原理和直齿圆柱齿轮的情形相像，所不同的是发 生面上的直线 KK与直线 NN不平行，即与齿轮轴线不平行面是与基圆杆母线 NN成一夹角 b；故当发生面沿基圆柱作纯滚动时，直线KK上的每一点都依次从基圆柱面的接触点开头展成一条渐开线，而直线KK上各点所展成的渐开线的集合就是斜齿轮的齿面；由此可知，斜齿轮齿廓曲面与齿轮瑞面 与基圆柱轴线垂直的平面 >上的交线 即端面上的齿廓曲线 >仍是渐开线；而且由于这些渐开线有相同的基圆柱，所以它们的外形都是一样的，只是展成的起始点不同面己，即起始点依次处于螺旋线K0 K0 上的各点；所以其齿面为渐开螺旋面，如图 3-3示；由此可见斜齿圆柱齿轮的端面齿廓曲线仍为渐开线；可将直齿圆柱齿轮看成斜齿圆柱齿轮的一个特例；从端面看，一对渐开线斜齿轮传 动就相当于一对渐开线直齿轮传动，所以它也满意齿廓啮合基本定律；欢迎下载精品学习资源图 3-3斜齿齿轮的渐开线形成斜齿圆柱齿轮传动和直齿圆柱齿轮传动一样，仅限于传递两平行轴之间的运动；假如两斜齿轮分度圆上的螺旋角不是大小相等且方向相反，就这样的一对斜齿轮仍可以用来传递既不平行又不相交的两轴之间的运动；为了便于区 别，把用于传递两平行轴之间的运动，称为斜齿圆柱齿轮传动；用于传递两交锗轴之间的运动，称为交叉轴斜齿轮传动；斜齿圆柱齿轮传动中的两轮齿啮合为线接触，而交叉轴斜齿轮传动中的两轮齿啮合为点接触；一对斜齿圆柱齿轮啮合时，齿面上的接触线是由一个齿轮的一端齿顶 或齿根>处开头逐步由短变长，再由长变短，至另一端的齿根 或齿顶>处终止；这样就削减了传动时的冲击和噪声，提高了传动的平稳性，故斜齿轮适用于重载、高速传动；图 3-4斜齿轮啮合总之： 斜齿轮的轮齿为螺旋形，在垂直于齿轮轴线的端面<下标以 t 表示） 和垂直于齿廓螺旋面的法面 <下标以 n 表示）上有不同的参数；斜齿轮的端面是标准的渐开线，但从斜齿轮的加工和受力角度看，斜齿轮的法面参数应为标准值；3.3.2 斜齿圆柱齿轮的参数及几何尺寸运算螺旋角图 4 所示为斜齿轮分度圆柱面绽开图，螺旋线绽开成始终线，该直线与轴线的夹角 称为斜齿轮在分度圆柱上的螺旋角，简称斜齿轮的螺旋角；欢迎下载精品学习资源图 3-5 斜齿轮分度圆柱面绽开图旋向有左右之分，角度也有正负之分；旋向的判定方法：沿齿轮轴线方向观看齿轮，轮齿向左偏为左旋齿轮，向右偏为右旋齿轮，如图5 所示；图 3-6 旋向区分左旋右旋螺旋角 ：对于基圆柱同理可得其螺旋角 b：所以有通常用分度圆上的螺旋角 斜进行几何尺寸的运算；螺旋角 越大，轮齿就越倾斜，传动的平稳性也越好，但轴向力也越大；通常在设计时取 8° 20°；对于人字齿轮，其轴向力可以抵消，但加工较为困难，一般用于重型机械的齿轮传动中；模数如图 3-7所示，为端面齿距，为法面齿距，由于，故端面模数与法面模数关系为：；欢迎下载精品学习资源图 3-7 参数之间的关系压力角因斜齿圆柱齿轮和斜齿条啮合时，它们的法面压力角和端面压力角应分别 相等，所以斜齿圆柱齿轮法面压力角和端面压力角的关系可通过斜齿条得到；在图 7 所示的斜齿条中，平面 ABD在端面上，平面 ACE在法面 S上， ACB=90°；在直角 ABD、 ACE及 ABC中，、，所以有：图 3-8压力角间的关系齿顶高系数及顶隙系数无论从法向或从端面来看，轮齿的齿顶高都是相同的，顶隙也是相同的，即，式中：法面齿顶高系数，；法面顶隙系数 ,；3.4 当量齿轮与当量齿数在用仿形法加工斜齿轮时，铣刀是沿垂直于其法面方向进刀的，故应按法面的齿形来挑选铣刀，在运算轮齿的强度时，由于力是作用在法面内，因而也需要知道法面的齿形；渐开线齿轮的齿形取决于其基圆半径的大小，在模数、压力角肯定的情形下，基圆的半径取决于齿数，即齿形与齿数有关；因此，在欢迎下载精品学习资源讨论斜齿轮的法面齿形时，可以虚拟一个与斜齿轮的法面齿形相当的直齿轮， 称这个虚拟的直齿轮为该斜齿轮的当量齿轮；这个当量齿轮的模数和压力角即为斜齿轮的法面模数和压力角，其齿数就称为该斜齿轮的当量齿数；为了确定斜齿轮的当量齿数，过斜齿轮分度圆螺旋线上一点C，作该轮齿螺旋线的法向剖面，该剖面与分度圆柱的交线为一椭圆；在此剖面上，点C 邻近的齿形可近似地视为斜齿轮法面上的齿形；将以椭圆上点C 的曲率半径为半径所作的圆作为虚拟直齿轮的分度圆，即该斜齿轮的当量齿轮的分度圆，其模数利压力角即为斜齿轮的法面模数和法面压力角，其齿数就称为该斜齿轮的当量齿数，用表示；图 3-9当量齿轮与斜齿轮参数的几何关系椭圆的长半轴，短半轴，而，故得渐开线标准斜齿圆柱齿轮不发生根切的最小齿数式中为当量直齿标准齿轮不发生根切的最少齿数；第四章齿轮加工方案挑选1、齿轮加工方案挑选欢迎下载精品学习资源由于齿轮加工方案的挑选，主要取决于齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法等；下面提出我在挑选齿轮加工方案时的几条原就，以供参考：1.1 对于 8 级及 8 级以下精度的不淬硬齿轮，可用铣齿、滚齿或插齿直接达到加工精度要求；1.2 对于 8 级及 8 级以下精度的淬硬齿轮，需在淬火前将精度提高一级，其加工方案可采纳：滚 <插）齿齿端加工齿面淬硬修正内孔；1.3 对于 6 7 级精度的不淬硬齿轮，其齿轮加工方案：滚齿剃齿；1.4 对 于 6 7级 精度 的 淬 硬 齿 轮 ， 其 齿 形 加 工 一 般 有 两 种 方 案 ：1.4.1 剃珩磨方案滚 < 插 ） 齿 齿 端 加 工 剃 齿 齿 面 淬 硬 修 正 内 孔 珩 齿 ；1.4.2 磨齿方案滚 < 插 ） 齿 齿 端 加 工 齿 面 淬 硬 修 正 内 孔 磨 齿 ；剃珩方案生产率高，广泛用于7 级精度齿轮的成批生产中；磨齿方案生产率低，一般用于 6 级精度以上的齿轮；1.4.3 对于 5 级及 5 级精度以上的齿轮，一般采纳磨齿方案；1.4.4 对于大批量生产，用滚 <插）齿冷挤齿的加工方案，可稳固地获得7 级精度齿轮；2 齿轮加工方法2.1 斜齿轮切制原理如图4-1 所示，斜齿轮的齿宽是与轴线有一夹角 > 的螺旋线，具有肯定的导程；加工时除须实现滚切直齿轮的三个基本运动即刀具回转、齿坯回转 分齿>和刀具沿齿坯轴向进给外，齿坯仍必需有相应的附加运动 即刀具从 A点到a点时，工件的 B点应转到 a点>；欢迎下载精品学习资源图 4-1斜齿轮加工时的附加转动滚切斜齿轮附加运动的运算方法有二；其一是以滚刀旋转为基础，将滚刀视为传动链的首端，将回转工作台视为末端，如图 4-2 所示；设用右旋滚刀加工右旋斜齿轮，就除分齿运动外，仍应有附加运动 即刀从A 点到a点时，工件由 a转到B点>， 设齿坯导程为 H，式中： K滚刀头数，通常取 1；被加工齿轮的齿数；滚刀每转沿被加工齿轮轴线的进刀量，单位；图 4-2 以滚刀为基础的加工欢迎下载精品学习资源<b）加工左旋齿轮因此滚刀转动一转时齿坯的转数为：当用右旋滚刀加工左旋斜齿轮时，齿坯也必需有相应的附加运动 即刀具从 A点到a时，工件的 a点应退至 B点>，所以，上式“ +”号应变为“ - ”号；综合两种情形，有：滚刀转过转，齿坯转过>转；其中，“ +”号用于刀具与工件螺旋线方向相同，“- ”号用于刀具与工件螺旋线方向相反；其二是以工作台 工件>旋转为基础，运算附加运动，如图 4-3 所示；设右旋滚刀加工左旋齿轮，如齿坯不作附加运动，就滚刀必需沿轴线从B点至a点平 移，其速度为，因滚刀齿分布在滚刀螺旋线上，可使滚刀附加转动代替平行移动，其方向与滚刀旋转速度方向相反，数值与齿坯有肯定传动比，既当齿坯转过 1转时，滚刀除有转动外，仍应有附加转动 通常K=1>；即有以工件为基础运算附加转动时有：齿坯转过 1 转，滚刀转过 >转；其中， +号用于刀具与工件螺旋线方向相反， - 号用于刀具与工件螺旋线方向相同；欢迎下载精品学习资源图4-3 以工作台为基础的加工为了便于我们明白齿轮加工，下面我们对齿轮加工的方法进行一个简洁的探讨；齿轮加工的关键是齿面加工；目前，齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削加工；前者由于加工效率高，加工精度较高，因而是目前广泛采纳的齿面加工方法；后者主要用于齿面的精加工，效率一般比较低；依据加工原理，可分为成形法和展成法两大类；一般情况下:a. 加工直齿圆柱齿轮用插齿机 b. 加工斜齿轮用滚齿机c. 加工伞齿轮用刨齿机滚齿机也可以加工斜齿轮> 所选用的刀具由齿轮加工机床决定：b. 滚齿机有专用的齿轮滚刀 b 插齿机有专用的齿轮插刀 c. 刨齿机有转用的齿轮刨刀以 上 刀 具 都 是 标 准 件 ,可以 在 刀 具 书 中 选 型 根 据 模 数 >齿轮轴的加工一般用滚齿机就可以加工, 选用相应模数的齿轮滚刀 , 不需要特地的夹具就可以加工；2.2 成形法成形法是采纳与被切齿轮齿槽相符的成形刀具加工齿形的方法；用齿轮铣刀在铣床上加工齿轮是常用的成形法加工；2.2.1 齿轮铣刀的挑选刀号1加工齿 1213数范畴23456781416172021 2526 34355455 135 以134上及齿条铣刀应挑选与被加工齿轮模数、压力角相等的铣刀；同时按齿轮齿数依据下页表挑选合适号数的铣刀；2.2.2 铣削方法我们在铣削的过程中，在卧式铣床上应将齿坯套在心轴上安装于分度头和尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开头铣第一个槽，铣完一齿退出进行分 度，依次逐个完成齿数的铣削；2.2.3 铣齿加工特点1） 用一般的铣床设备，且刀具成本低；欢迎下载精品学习资源2） 生产效率低；每切完一齿要进行分度，占用较多的帮助时间；3） 齿轮精度低；齿形精度只达 11-9 级；以上主要缘由是每号铣刀的刀齿轮廓只与该范畴最少齿槽相吻合，而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形都有肯定的误差；2.3 展成法展成法就是利用齿轮刀具与被切齿坯作啮合运动而切出齿形的方法；主要有以下分类：2.3.1 插齿加工插齿加工在插齿机上进行，是相当于一个齿轮的插齿刀与齿坯按一对齿轮作啮合运动而把齿形切成的；可把插齿过程分解为：插齿刀先在齿坯上切下一小片材料，然后插齿刀退回并转过一小角度，齿坯也同时转过相应角度；之 后，插齿刀又下插在齿坯上切下一小片材料；不断重复上述过程；就是这样， 整个齿槽被一刀刀地切出，齿形就被逐步地包络而成；因此，一把插齿刀，可加工相同模数而齿数不同的齿形，不存在理论误差；插齿有以下切削运动 :主运动插齿刀的上下往复运动展成运动确保插齿刀与齿坯的啮合关系的运动圆周进给运动插齿刀的转动，其掌握着每次插齿刀的切削量 径向进给量插齿刀须作径向逐步切入运动，以便切出全齿深；让刀运动插齿刀回程向上时，为防止与工件摩擦而使插齿刀让开肯定距离的运动插齿除适于加工直齿圆柱齿轮外，特殊适合加工多联齿轮及内齿轮；插齿加工精度一般为 7-8 级；齿面粗糙度 Ra值为 1.6 m；2.3.2 滚齿加工滚齿是目前应用最广的切齿方法，滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮作啮合运动；滚齿刀好比一个齿数很少<一至二齿）齿很长的齿轮，形似蜗杆，经刃磨后形成一排排齿条刀齿；因此，可把滚齿看成是齿条刀对齿坯的加工；这种方法可用一把滚齿刀加工相同模数不同齿数的齿轮；不存在理论齿形误差；滚齿精度一般为 79 级，当采纳高精度滚刀和滚齿机时，可滚切5 级精度的齿轮；滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差通常较大；滚切直齿圆柱齿轮时有以下运动：1） 主运动滚刀的旋转运动；2） 展成运动是保证滚齿刀和被切齿轮的转速必需符合所模拟的一对齿轮的欢迎下载精品学习资源啮合运动关系；即滚刀转一转，工件转K/Z 转；其中： K 是滚刀的头数， Z 为齿轮齿数；3） 垂直进给运动要切出齿轮的全齿宽，滚刀须沿工件轴向作垂直进给运动滚齿加工适于加工直齿、斜齿圆柱齿轮；齿轮加工精度为8-7级，齿面粗糙度 Ra 值为 1.6 m；在滚齿机上用蜗轮滚刀、链轮滚刀仍能滚切蜗轮和链轮；2.3.3 剃齿加工剃齿是用剃齿刀对齿轮的齿面进行精加工的方法；加工原理：剃齿时刀具与工件作一种自由啮合的展成运动；安装时，剃齿刀与工件轴线倾斜一个剃齿刀螺旋角 ；剃齿刀的圆周速度可以分解为沿工件齿向的切向速度和沿工件齿面的法向速度，从而带动工件旋转和轴向运动，使刀具在工件表面上剃下一层极薄的切屑；同时，工作台带动工件作往复运动，以剃削轮齿的全长；1 珩齿加工珩齿特点 : 珩齿的加工原理与剃齿相同，表面粗糙 Ra0.40.2 m；主要作用是降低齿面粗糙度，生产率高，一般用于大批量加工 8 6 级精度的淬火齿轮；2 磨齿加工磨齿是获得高精度齿轮最有效和牢靠的方法，既可磨削不淬火的齿轮，又可磨削淬火的齿轮；加工精度可达64 级,Ra0.4 0.2 m；3 磨削方法分为展成磨削和成形磨削两大类对于淬硬零件中的孔加工，磨孔是主要的加工方法；内孔为断续圆周表面<如有键槽或花键的孔）、阶梯孔及盲孔时，常采纳磨孔作为精加工；磨孔时砂轮的尺寸受被加工孔径尺寸的限制，一般砂轮直径为工件孔径的0.50.9倍， 磨头轴的直径和长度也取决于被加工孔的直径和深度；故磨削速度低，磨头的刚度差，磨削质量和生产率均受到影响；磨孔的方式有中心内圆磨削、无心内圆磨削；中心内圆磨削是在一般内圆磨床或万能磨床上进行；无心内圆磨削是在无心内圆磨床上进行的，被加工工件多为薄壁件，不宜用夹盘夹紧，工件的内外圆同轴度要求较高；这种磨削方法多用于磨削轴承环类型的零件，1） 磨孔用的砂轮直径受到工件孔径的限制；约为孔径的0.5 9 倍，砂轮直径小就磨耗快，因此常常需要修整和更换，增加了帮助时间；2） 由于挑选直径较小的砂轮，磨削时要达到砂轮圆周速度25-30m/s 是很困难的；因此，磨削速度比外圆磨削速度