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详解齿轮类零件的那些加工工艺

返回列表来源:郑州华隆机械          发布日期:2018-07-19         

齿轮是能互相吻合的有齿的机械零件,齿轮传动可完成减速、增速、变向等功能。它在机械传动及整个机械领域中应用极其广泛。本文对齿轮类零件的加工工艺做归纳总结。

齿轮锻件

齿轮的材料

齿轮应按照使用的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的选择对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。

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。

锻造制坯

热模锻压力机仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。重要齿轮都采用这种方法,因为他的组织性能好, 它不仅精度较高、后序加工余量小, 而且生产效率高。伺服数控电动螺旋压力机由伺服电机驱动,可精确精密控制加压。

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,可用精密锻造、粉末冶金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。

电动螺旋压力机

正火

这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织准备,以有效减少 热处理变形。 所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、 设备和环境的影响比较大, 使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制,造成硬度散差大,金相组织不均匀,直接影响金属切 削加工和最终热处理,使得热变形大而无规律,零件质量无法控制。为此,采用等温正火工艺。实 践证明,采用等温正火有效改变了一般正火的弊端,产品质量稳定可靠。

车削加工

为了满足高精度齿轮加工的定位要求,齿坯的加工全部采用数控车床,使用机械夹紧不重磨车 刀,实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成,既保证了内孔与端面的垂直度要求,又 保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度,确保了后序齿轮的加工质量。另外, 数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量,经济性好。

滚、插齿

加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机,虽然调整维护方便,但生产效率较低,若 完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展,滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地 进行,经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命,一般能提高90%以上,有效地减少了换刀次数和刃 磨时间,效益显着。

剃齿 

径向剃齿技术以其效率高,设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽 车齿轮生产中。

热处理

汽车齿轮要求渗碳淬火,以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品,稳定 可靠的热处理设备是必不可少的。

磨削加工

主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工,以提高尺寸精度和减小 形位公差。

简而言之,在齿轮类工件的生产过程中,从齿坯料的锻造,到粗加工后的热处理以及精加工后的热处理,都要严格执行各工序的工艺流程,减少废品,节约成本,提高产品质量是非常关键的。

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