王婷婷 胡曉松

（1.沈陽(yáng)黎明航空零部件制造有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043；2.沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

軸類齒輪的加工

王婷婷1胡曉松2

（1.沈陽(yáng)黎明航空零部件制造有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043；2.沈陽(yáng)黎明航空發(fā)動(dòng)機(jī)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司，遼寧 沈陽(yáng) 110043）

本文根據(jù)齒輪零件加工工藝自身的特點(diǎn)，結(jié)合在實(shí)際工藝規(guī)程編制過(guò)程中總結(jié)出的經(jīng)驗(yàn)，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(yīng)注意的問(wèn)題，以及編制齒輪工藝時(shí)毛料尺寸的確定、輪齒的粗精加工。全文對(duì)軸類齒輪工藝規(guī)程的編制過(guò)程進(jìn)行了介紹，并針對(duì)編制過(guò)程中應(yīng)注意的問(wèn)題進(jìn)行了較為詳細(xì)的描述。

軸類齒輪；工藝編制；尺寸計(jì)算

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(shí)，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(hù)”法時(shí)，要考慮“余量保護(hù)”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(zhǔn)，同時(shí)進(jìn)行輪齒的粗加工。齒輪粗加工要選擇好基準(zhǔn)，基準(zhǔn)的確定對(duì)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(duì)位置有較大的影響。

粗加工時(shí)，要考慮零件化學(xué)熱處理——滲碳時(shí)非滲碳表面的保護(hù)方法，一般有鍍銅保護(hù)法和余量保護(hù)法。前者是非滲碳表面采用鍍銅的方法保護(hù)，滲碳、淬火同時(shí)進(jìn)行，然后除去銅層，鍍銅部位無(wú)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(shí)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(shí)，要考慮磨齒時(shí)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(zhǔn)，因此在滾齒時(shí)對(duì)輪齒齒形跳動(dòng)量也要加以限制， 避免磨齒時(shí)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(guò)粗加工后，為了達(dá)到設(shè)計(jì)圖要求，一般要進(jìn)行熱處理，例如輪齒滲碳、淬火、氰化、氮化等，以改善材料的機(jī)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(zhǔn)備。半精加工主要是車削、磨削、精加工基準(zhǔn)的修正等。滲碳淬火中用余量保護(hù)的齒輪，其滲碳、淬火分成兩道工序，中間要進(jìn)行去除保護(hù)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(duì)齒輪上內(nèi)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(tái)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。

（2）輪齒的精加工。高精度齒輪精度多為6～7級(jí)，最高為5級(jí)。根據(jù)齒輪精度等級(jí)，直齒圓柱齒輪的輪齒精加工多采用磨齒。磨齒時(shí)要選擇合適的切削參數(shù)，避免磨削燒傷及裂紋。

6 無(wú)損檢驗(yàn)

齒輪設(shè)計(jì)圖中一般都要求進(jìn)行無(wú)損檢驗(yàn)。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(jī)械加工全部結(jié)束，進(jìn)行最終檢驗(yàn)之前。

7 檢驗(yàn)工序

檢驗(yàn)工序?qū)ΡＷC產(chǎn)品質(zhì)量和及時(shí)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(jìn)行最終檢驗(yàn)外，一般要安排中間檢驗(yàn)：

（1）零件發(fā)外單位進(jìn)行熱處理、表面處理前后；

（2）有些尺寸在齒輪全部加工完成后不易測(cè)量，例如軸類齒輪內(nèi)孔的空刀槽，就可以在加工空刀槽工序后進(jìn)行中間檢驗(yàn)，最終檢驗(yàn)時(shí)不再檢查這部分尺寸。

8 表面處理工序

齒輪檢驗(yàn)合格后，為了達(dá)到防銹、耐磨等要求，一般齒輪表面都要進(jìn)行發(fā)藍(lán)、氧化磷化、鍍銅、鍍銀等表面處理，以達(dá)到防銹、耐磨等要求。

二、齒輪加工工藝尺寸的計(jì)算

1 軸類齒輪主要尺寸的計(jì)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(jī)匣內(nèi)裝配間隙的調(diào)整，尺寸公差要求較嚴(yán)，且需經(jīng)過(guò)多次加工，組成環(huán)多，計(jì)算難度很大，一直以來(lái)都是困擾工藝員的一個(gè)主要難點(diǎn)。

2 齒輪公法線長(zhǎng)度的計(jì)算

在齒輪工藝編制中，滾齒、插齒、磨齒等工序，都要給出N個(gè)齒的公法線長(zhǎng)度，便于加工和測(cè)量。

3 單齒尺寸計(jì)算

若齒輪齒數(shù)為奇數(shù)，測(cè)量齒輪齒頂圓直徑及齒根圓直徑時(shí)無(wú)法測(cè)出最大尺寸，因此需將其轉(zhuǎn)換成單齒長(zhǎng)度尺寸，再用卡尺或千分尺進(jìn)行測(cè)量。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，只要了解軸類齒輪加工的特點(diǎn)，合理安排加工路線，抓住齒輪工藝編制中的重點(diǎn)，掌握各主要工序需要注意的事項(xiàng)，正確運(yùn)用上文提到的尺寸鏈分布、尺寸鏈及公法線長(zhǎng)度的計(jì)算等，軸類齒輪加工工藝規(guī)程的編制就會(huì)簡(jiǎn)化很多，縮短了編制時(shí)間，有利于新機(jī)研制工作，并對(duì)新工藝員編制類似工藝規(guī)程時(shí)有一定的指導(dǎo)作用。

[1]趙如福.金屬機(jī)械加工工藝人員手冊(cè)[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2006.

[2]蔡光起.機(jī)械制造工藝學(xué)[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，1994.

[3]張玉，李文敏.互換性與測(cè)量技術(shù)基礎(chǔ)[M].沈陽(yáng)：東北大學(xué)出版社，1994.

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10.13612/j.cnki.cntp.2014.20.064