【文章內(nèi)容簡介】 中的小模數(shù)齒輪直到化工、礦山機械中的大型齒輪。 滾齒既可用于齒形的粗加工，也可用于精加工，滾齒加工的精度范圍為4～9級。一般滾齒后可直接得到9級精度的齒輪，當采用AA級以上的齒輪滾刀和高精度滾齒機時也可以加工出7級以上精度的齒輪，甚至加工出4級精度的齒輪。通常滾齒是作為剃齒或磨齒等齒形精加工前的粗加工和半精加工工序。 一般生產(chǎn)中多用高速鋼滾刀，因此滾齒多用于軟齒面（未淬火）齒輪的加工，切削用量也較低，一般切削速度在30m／min左右，進給量取為 l～3mm／r。近年來超硬高速鋼滾刀、硬質(zhì)合金滾刀已相繼投入使用，滾齒切削速度大大提高。在功率大剛度高的滾齒機上，切削速度已達300m／min，滾齒生產(chǎn)效率可大幅度提高。此外，硬質(zhì)合金滾刀的采用，為淬火后硬齒面齒輪的精加工或半精加工開辟了一條新路。 由于滾齒加工時的齒面是由滾刀刀齒的包絡(luò)面形成，且參加切削的刀齒數(shù)目有限，因此滾齒齒面的表面質(zhì)量較低。為提高加工精度和提高齒面質(zhì)量，應(yīng)將粗、精加工分為兩個工序（或三步）進行。精滾時宜采用較高的切削速度和較小的進給量。粗滾后齒面上直留0．5～lmm的精滾余量。三、銑削加工銑削是一種常見的金屬冷加工方式，在銑床上利用銑刀的旋轉(zhuǎn)作主運動，工件的移動作進給運動來切削工件的加工方法。銑削主要用于加工各種平面、各種溝槽、齒輪、齒條和成形面等。另外可進行分度、孔加工。此外，還可以用于回轉(zhuǎn)體表面和內(nèi)孔的鉸削、鏜削加工以及切斷加工。由于銑削屬于多刃切削，且可選用較大的切削速度，所以銑削效率較高。但由于各種原因易導(dǎo)致刀齒負荷不均勻，磨損不一致，從而引起機床的振動，造成切削不穩(wěn)，直接影響工件的表面粗糙度。銑削加工精度一般可達到IT8～IT7，～，一方面使刀具的壽命下降，另一方面引起周期性的沖擊和振動。但由于刀齒間斷切削，工作時間短，在空氣中冷卻時間長，故散熱條件好，有利于提高銑刀的耐用度。由于銑刀是多齒刀具，刀齒之間的空間有限，若切屑不能順利排出或有足夠的容屑槽，則會影響銑削質(zhì)最或造成銑刀的破損，所以選擇銑刀時要把容屑槽當作一個重要因素考慮。、。（3）齒端加工齒輪的齒端加工有倒角、倒尖、倒棱和去毛刺等。倒圓、倒尖后的齒輪，沿軸向滑動時容易進入嚙合狀態(tài)，減少撞擊現(xiàn)象。倒棱可去除齒端尖端和毛刺，這些銳邊經(jīng)滲碳淬火后很脆，在齒輪傳動中易崩裂。用指狀銑刀倒圓時，銑刀在高速旋轉(zhuǎn)的同時沿圓弧作往復(fù)擺動，加工一個齒端后沿徑向退出，經(jīng)分度后再送進加工下一個齒端。齒端加工必須安排在齒輪淬火之前，通常多在滾（插）齒之后，剃齒之前進行。在單件小批量生產(chǎn)時，花鍵在臥式銑床上利用分度頭來銑削，銑削前先用千分表找正。有兩種銑削方法：（1）分兩次銑出花鍵，即先銑側(cè)面，然后再銑內(nèi)徑。常用三面刃銑刀來加工完成。（2）一次銑出花鍵，即側(cè)面和內(nèi)徑一次銑出。在大批量生產(chǎn)時，采用花鍵滾刀在專用的花鍵銑床上加工。其加工原理是展成法加工，即用花鍵滾刀在臥式滾齒機或?qū)Ｓ没ㄦI銑床上加工，相似于齒寬較寬，齒數(shù)較少的齒輪加工。精度不高的花鍵可在銑床上用分度頭在兩頂尖中安裝，用成形銑刀銑出。精度要求較高的花鍵須在專用的花鍵銑床上，用花鍵滾刀加工。若花鍵軸表面需經(jīng)淬火處理，則需用花鍵磨床進行磨削。由于工件階臺長度較短，為了保證花鍵滾刀越出行程長度，同時便于夾緊和加工時承受轉(zhuǎn)矩，加長尺寸應(yīng)由花鍵滾刀直徑來決定。在孔的加工過程中，可根據(jù)孔的結(jié)構(gòu)和技術(shù)要求的不同，采用不同的刀具進行加工。鉆孔是利用鉆頭在實體材料上加工內(nèi)孔的工藝方法，一般為定尺寸刀具。由于刀具簡單，應(yīng)用非常廣泛，～50mm。鉆孔多使用麻花鉆，應(yīng)用麻花鉆最大鉆孔直徑為Φ80mm。因鉆頭剛性較差，鉆孔時鉆頭易引偏，影響孔的加工精度。一般不應(yīng)在斜面上鉆孔，為防止鉆頭引偏，加工孔端面應(yīng)與孔中心線垂直。鉆頭刃磨時，應(yīng)盡量使麻花鉆的兩主切削刃磨得對稱，使兩個主切削刃的徑向力相互抵消，以防止鉆頭引偏及孔徑擴大。鉆孔多為粗加工，其加工精度為IT11～IT12,～。 表面熱處理為防止主動錐齒輪上的外螺紋在隨后的表面熱處理中硬度增加，應(yīng)先在此處涂上防滲涂料。對工件表面進行強化的金屬熱處理工藝。它不改變零件心部的組織和性能 。廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗疲勞強度和較大的沖擊載荷，又要求整體具有良好的塑性和韌性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動齒輪等。表面熱處理分為表面淬火和化學(xué)熱處理兩大類。 表面淬火：通過不同的熱源對工件進行快速加熱，當零件表層溫度達到臨界點以上（此時工件心部溫度處于臨界點以下）時迅速予以冷卻，這樣工件表層得到了淬硬組織而心部仍保持原來的組織。為了達到只加熱工件表層的目的，要求所用熱源具有較高的能量密度。根據(jù)加熱方法不同，表面淬火可分為感應(yīng)加熱（高頻、中頻、工頻）表面淬火、火焰加熱表面淬火、電接觸加熱表面淬火、電解液加熱表面淬火、激光加熱表面淬火、電子束表面淬火等。工業(yè)上應(yīng)用最多的為感應(yīng)加熱和火焰加熱表面淬火。 化學(xué)熱處理：將工件置于含有活性元素的介質(zhì)中加熱和保溫，使介質(zhì)中的活性原子滲入工件表層或形成某種化合物的覆蓋層，以改變表層的組織和化學(xué)成分，從而使零件的表面具有特殊的機械或物理化學(xué)性能。通常在進行化學(xué)滲的前后均需采用其他合適的熱處理，以便最大限度地發(fā)揮滲層的潛力，并達到工件心部與表層在組織結(jié)構(gòu)、性能等的最佳配合。根據(jù)滲入元素的不同 ，化學(xué)熱處理可分為滲碳 、滲氮、滲硼、滲硅、滲硫、滲鋁、滲鉻、滲鋅、碳氮共滲、鋁鉻共滲等?；瘜W(xué)熱處理過程分為分解、吸收和擴散三個基本過程。分解是指零件周圍介質(zhì)中的滲劑分子發(fā)生分解，形成滲入元素的活性原子。吸收是指活性原子被金屬表面吸收的過程，其基本條件是滲入元素要與基本金屬形成一定溶解度的固體，否則吸收過程不能進行。例如，碳不能溶于銅中，如果在鋼件表面鍍一層銅，便可以阻斷鋼對碳的吸收過程，防止鋼件表面滲碳。擴散是指滲入原子在金屬基本體中由表面向內(nèi)部的擴散，這是化學(xué)熱處理得以不斷進行并獲得一定深度滲層的保證。從擴散的一般規(guī)律可知，要擴散進行得快，必須要有大的驅(qū)動力（濃度梯度）和足夠的溫度。（1）滲碳及氮化滲碳是指將低碳鋼件置于具有足夠碳勢的介質(zhì)中加熱到奧氏體狀態(tài)并保溫，使其表層形成富碳層的熱處理工藝，是目前機械制造工業(yè)中應(yīng)用最廣的化學(xué)熱處理。所謂碳勢，是指滲碳氣氛與鋼件表面達到動態(tài)平衡時鋼表面的含碳量。滲碳的目的是在保持工件心部良好的韌性的同時，提高其表面的硬度、耐磨性和疲勞強度。與淬火相比，滲碳主要用于那些對表面耐磨性要求較高，并承受較大沖擊載荷的零件。根據(jù)所用介質(zhì)物理狀態(tài)不同，滲碳分為氣體滲碳、液體滲碳和固體滲碳三種。氣體滲碳可分為吸熱式氣氛滲碳、滴注式氣氛滲碳與氮基氣氛滲碳。在此我們選用氮基氣氛滲碳。加工件放入連續(xù)推盤式密閉滲碳爐內(nèi)，在高溫900～950℃下加熱、保溫，使其表面層增碳。（2）淬火和低溫回火滲碳和氮碳共滲零件不僅要求表面硬而耐磨，同時要求心部有良好的塑性和韌性，為了達到工件所需要的硬度、耐磨性、足夠的強度和韌性，消除殘余應(yīng)力，工件滲碳后必須進行淬火和低溫回火。、淬火是將鋼加熱至臨界點（Ac3或Ac1）以上，保持一定時間后快速冷卻，使過冷奧氏體轉(zhuǎn)變?yōu)轳R氏體或貝氏體組織的工藝方法。淬火的目的是獲得馬氏體，以提高鋼的強度、硬度和耐磨性等力學(xué)性能，為后面的熱處理作好組織準備。在實際生產(chǎn)過程中，我們根據(jù)自身的經(jīng)驗及現(xiàn)有設(shè)備條件摸索出以下三種可行性滲碳淬火工藝：滲碳一次淬火工藝：工件經(jīng)過滲碳后冷卻至一定溫度保溫一段時間，速度快的話，在高碳的滲碳層中只有少量的碳化物析出，降低奧氏體的含碳量，提高Ms點，使淬火下來的殘余奧氏體量減少，提高淬火硬度。然后重新加熱淬火，加熱溫度的選擇應(yīng)兼顧表層和心部，使表層不至過熱，而心部有得到充分強化，提議可選擇略高于Ac3的溫度(約830～860℃)，如果要強調(diào)表層的組織和性能，則應(yīng)加熱至Ac1～Ac3之間進行不完全淬火。淬火后還需低溫回火(160～200℃)，以消除淬火應(yīng)力，降低脆性。滲碳直接淬火工藝：直接淬火工藝是將工件自滲碳溫度欲冷到淬火溫度，進行油冷淬火，預(yù)冷到淬火溫度的同時，亦可以降低淬火熱應(yīng)力，減小變形；在高碳的滲碳層中有少量的碳化物析出，降低奧氏體的含碳量，提高Ms點，使淬火下來的殘余奧氏體量減少，提高淬火硬度。淬火后還需低溫回火(160～200℃)，以消除淬火應(yīng)力，降低脆性。但容易使工件晶粒粗大，建議淺滲層使用。滲碳二次淬火工藝：對于性能要求很高的零件，或是由本質(zhì)粗晶粒鋼制成的零件，滲碳后應(yīng)采用二次淬火法。第一次淬火溫度在主部的Ac3以上(約850～890℃)，目的是細化心部的組織，改善心部的性能，同時可以消除表層的網(wǎng)狀碳化物；對心部的性能要求不太高時，可以用正火代替第一次淬火。第二次淬火加熱至Ac1+30～50℃，進行不完全淬火，目的是細化表層組織，使表層獲得細小的隱晶馬氏體加均勻細小的顆粒狀碳化物組織，并減少殘余奧氏體量。淬火后還需低溫回火(160～200℃)，以消除淬火應(yīng)力，降低脆性。低溫回火：對要求具有高的強度、硬度、耐磨性及一定韌性的淬火零件，通常進行低溫回火，獲得揮霍馬氏體為主的組織，淬火內(nèi)應(yīng)力得到部分消除，淬火時產(chǎn)生的微裂紋也大部分得到愈合。因此，低溫回火可以在很少降低硬度的同時使鋼的韌性明顯提高。 （3）噴砂噴砂是采用壓縮空氣為動力，以形成高速噴射束將噴料（銅礦砂、石英砂、金剛砂、鐵砂、海南砂）高速噴射到需要處理的工件表面，使工件表面的外表面的外表或形狀發(fā)生變化，由于磨削對工件表面的沖擊和切削作用，使工件的表面獲得一定的清潔度和不同的粗糙度，使工件表面的機械性能得到改善，因此提高了工件的抗疲勞性，增加了它和涂層之間的附著力，延長了涂膜的耐久性，也有利于涂料的流平和裝飾。（4）局部退火在滲碳過程中，螺紋處仍會受影響而硬度增，為此，應(yīng)對螺紋進行局部退火以降低硬度。設(shè)備：電磁感應(yīng)；工藝：加熱溫度880℃，空冷。 熱后機加工： 主動錐齒輪的熱后機加工工藝過程 After the active thermal bevel gear machining process山東交通學(xué)院熱 后 機 加 工 工 藝 過 程 卡 片零件名稱主動錐齒輪材料編號22CrMoH工序號工序名稱基準及技術(shù)要求設(shè)備工夾具13研中心孔鉆床鉆夾具14磨外圓，，外圓磨床磨夾具15磨外圓，，外圓磨床磨夾具16磨花鍵底徑，有效長68mm，花鍵底直徑為52mm，銑床銑夾具17磨花鍵兩側(cè)有效長為68mm，花鍵齒寬為10mm，銑床銑夾具18過螺紋螺紋長31，普通車床車夾具19終檢在檢查機上檢驗與配偶齒輪的嚙合印痕處數(shù)更改文件號簽字/日期標記磨削加工是用高速回轉(zhuǎn)的砂輪或其他磨具以給定的背吃刀量（或稱切深），對工件進行加工的方法。根據(jù)工件被加工的表面形狀和砂輪與工件之間的相對運動，磨削分為外圓磨削、內(nèi)圓磨削、平面磨削和無心磨削等幾種主要加工類型。磨削加工一般用于精加工工序。對于切削加工后又經(jīng)淬火等熱處理及表面處理的工件的最后加工，通常采用磨削加工。 在此磨削主要是對經(jīng)過熱處理的齒輪內(nèi)孔、端面、軸的外徑等部分的精加工。以提高尺寸精度和形位精度。齒輪加工采用定位孔，能有效地保證齒輪部與安裝基準的加工精度，獲得滿意的產(chǎn)品質(zhì)量。磨削加工過程如下：磨外圓由Ф75處→磨外圓Ф60處→磨花鍵底徑→磨花鍵兩側(cè)→過螺紋磨削階段的加工工序卡片有：磨外圓（Ф75處），磨外圓（Ф60處）。主動錐齒輪上的外螺紋在表面熱處理中已經(jīng)涂過防滲涂料，為保證螺紋的加工精度以及硬度方面的要求，在此要進行過螺紋加工。 終檢加工的零件是否符合圖樣規(guī)定的技術(shù)要求，需要使用適當?shù)臏y量工具即量具，按照一定的檢測方法進行檢驗后才能知道。將檢驗結(jié)果與零件圖樣進行對比，從而判斷零件是否合格的過程叫做檢驗或終檢。顯然，終驗具有測量和驗收的雙重意義。在檢查機上與配偶齒輪有隙嚙合時觀察接觸斑點。保證側(cè)隙：～。選用數(shù)控嚙合檢查機，由嚙合檢查機自動測得齒輪最佳嚙合狀態(tài)下安裝距修正量△A，保證裝配質(zhì)量。