【導(dǎo)讀】軸是機械加工中常見的典型零件之一。它在機械中主要用于支承齒輪、帶輪、凸輪以及連桿。等傳動件，以傳遞扭矩。按結(jié)構(gòu)形式不同，軸可以分為階梯軸、錐度心軸、光軸、空心軸、曲軸、凸輪軸、偏心軸、各種絲杠等.傳動件配合的軸頸，即配合軸頸，其精度稍低，常為IT6~IT9。⑵幾何形狀精度主要指軸頸表面、外圓錐面、錐孔等重要表面的圓度、圓柱度。般應(yīng)限制在尺寸公差范圍內(nèi)，對于精密軸，需在零件圖上另行規(guī)定其幾何形狀精度。⑷表面粗糙度軸的加工表面都有粗糙度的要求，一般根據(jù)加工的可能性和經(jīng)濟性來確定。⑸其他熱處理、倒角、倒棱及外觀修飾等要求。⑴軸類零件材料常用45鋼，精度較高的軸可選用40Cr、軸承鋼GCr15、彈簧鋼65Mn，調(diào)質(zhì)一般安排在粗車之后、半精車之前，以獲得良好的物理力學(xué)性能。表面淬火一般安排在精加工之前，這樣可以糾正因淬火引起的局部變形。對精度要求較高的零件，其粗、精加工應(yīng)分開，以保證零件的質(zhì)量。該傳動軸加工劃分為三

　　

【正文】 生產(chǎn)時采用模鍛。 (3)主要表面加工方法的選擇 該齒輪精度等級較高，各主要表面精加工的方法如下： 基準孔：磨削 端 面：磨削 齒 面：滾齒一表面淬火 — 磨齒 1．齒輪 的主要加工面 齒輪的主要加工表面有齒面和齒輪基準表面，后者包括帶孔齒輪的基準孔、連軸齒輪的基準軸、切齒加工時的安裝端面，以及用以找正齒坯位置或測量齒厚時用作測量基準的齒頂圓柱面。 2．齒輪的材料和毛坯 常用的齒輪材料有 15 鋼、 45 鋼等碳素結(jié)構(gòu)鋼；速度高、受力大、精度高的齒輪常用合14 金結(jié)構(gòu)鋼，如 20Cr， 40Cr， 38CrMoAl， 20CrMnTiA 等。 齒輪的毛坯決定于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸規(guī)格、使用條件及生產(chǎn)批量等因素，常用的有棒料、鍛造毛坯、鑄鋼或鑄鐵毛坯等。 二、直齒圓柱齒輪的主要技術(shù)要求， 1．齒輪精度和齒側(cè)間隙 GBl0095《漸開線圓柱齒輪精度》對齒輪及齒輪副規(guī)定了 12 個精度等級。其中， 1～ 2 級為超精密等級； 3— 5 級為高精度等級； 6～ 8 級為中等精度等級； 9～ 12 級為低精度等級。用切齒工藝方法加工、機械中普遍應(yīng)用的等級為 7 級。按照齒輪各項誤差的特性及它們對傳動性能的主要影響，齒輪的各項公差和極限偏差分為三個公差組 (表 13— 4)。根據(jù)齒輪使用要求不同，各公差組可以選用不同的精度等級 圓柱齒輪的公差組副嚙合時，兩非工作齒面沿法 線方向的距離 (即法向側(cè)隙 )，側(cè)隙用以保證齒輪副的正常工作。加工齒輪時，用齒厚的極限偏差來控制和保證齒輪副側(cè)隙的大小。 2．齒輪基準表面的精度 齒輪基準表面的尺寸誤差和形狀位置誤差直接影響齒輪與齒輪副的精度。因此 GBl0095附錄中對齒坯公差作了相應(yīng)規(guī)定。對于精度等級為 6～ 8 級的齒輪，帶孔齒輪基準孔的尺寸公差和形狀公差為 IT6IT7，連軸齒輪基準軸的尺寸公差和形狀公差為 IT5IT6，用作測量基準的齒頂圓直徑公差為 IT8；基準面的徑向和端面圓跳動公差，在 1122μ m之間 (分度圓直徑不大于 400mm 的中小齒輪 )。 3．表面粗糙度 齒輪齒面及齒坯基準面的表面粗糙度，對齒輪的壽命、傳動中的噪聲有一定的影響。 6～ 8級精度的齒輪，齒面表面粗糙度 Ra 值一般為 0． 8— 3． 2μ m，基準孔為 0． 8— 1． 6 μ m，基準軸頸為 0． 4— 1． 6μ m，基準端面為 1． 6～ 3． 2μ m，齒頂圓柱面為 3． 2μ m。 三、直齒圓柱齒輪機械加工的主要工藝問題 1．定位基準 齒輪加工定位基準的選擇應(yīng)符合基準重合的原則，盡可能與裝配基準、測量基準一致，同時在齒輪加工的整個過程中 (如滾、剃、珩齒等 )應(yīng)選用同一定位基 準，以保持基準統(tǒng)一。 連軸齒輪的齒坯和齒面加工與一般軸類零件加工相似。直徑較小的連軸齒輪，一般采用兩端中心孔作為定位基準；直徑較大的連軸齒輪，由于自重及切削力較大，不宜用中心孔作定位基準，而應(yīng)選用軸頸和端面圓跳動較小的端平面作為定位基準。 帶孔齒輪或裝配式齒輪的齒圈，常使用專用心軸，以齒坯內(nèi)孔和端面作定位基準。這種方法定位精度高，生產(chǎn)率也高，適用于成批生產(chǎn)。單件小批生產(chǎn)時，則常用外圓和端面作定位基準，以省去心軸，但要求外圓對孔的徑向圓跳動要小，這種方法生產(chǎn)率較低。 2．齒坯加工 齒坯加工主要包括帶孔齒輪的孔和端面、連軸齒輪的中心孔及齒圈外圓和端面的加工。 (1)齒坯孔加工的主要方案如下： 1)鉆孔一擴孔一鉸孔一插鍵槽 2)鉆孔一擴孔一拉鍵槽一磨孔 3)車孔或鏜孔一拉或插鍵槽 — 磨孔 (2)齒坯外圓和端面主要采用車削。大批、大量生產(chǎn)時，常采用高生產(chǎn)率機床加工齒 坯，如多軸或多工位、多刀半自動機床；單件、小批生產(chǎn)時，一般采用通用車床，但必須注意內(nèi)孔和基準端面的精加工應(yīng)在一次安裝內(nèi)完成，并在基準端面作標記。 3．齒面切削方法的選擇 齒面切削方法的選擇主要取決于齒輪的精度等級、生產(chǎn)批量、生產(chǎn)條件和熱處理要求。7～ 8 級精度不淬硬的齒輪可用滾齒或插齒達到要求； 6～ 7 級精度不淬硬的齒輪可用滾齒一剃齒達到要求； 6— 7 級精度淬硬的齒輪在生產(chǎn)批量較小時可采用滾齒一（或插齒 )一齒面熱15 處理 — 磨齒的加工方案，生產(chǎn)批量大時可采用滾齒一剃齒一齒面熱處理一珩齒的加工方案。 4．圓柱齒輪的加工工藝過程 (1)只需調(diào)質(zhì)熱處理的齒輪 毛坯制造一毛坯熱處理 (正火 )一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯精加工一齒面粗加工一齒面 精加工。 (2)齒面須經(jīng)表面淬火的 中碳結(jié)構(gòu)鋼、合金結(jié)構(gòu)鋼齒輪 毛坯制造一正火一齒坯粗加工一調(diào)質(zhì)一齒坯半精加工一齒面粗加工 (半精加工 )一齒面 表面淬火一齒坯精加工一齒面精加工。 (3)齒面須經(jīng)滲碳或滲氮的齒輪 毛坯制造一正火一齒坯粗加工一正火或調(diào)質(zhì)一齒坯半精加工一齒面粗加工一齒面半精加工一滲碳淬火或滲氮一齒坯精加工一齒面精加工。 四、直齒圓柱齒輪加工實例 1． 齒輪 零件分析 該齒輪為模數(shù) m=3． 5mm，齒數(shù) z=63，齒形角α =20186。的標準直齒圓柱齒輪。 (1)主要技術(shù)要求 1)精度等級 第 I公 差組為 6 級精度，檢測項目齒距累積誤差Δ Fp，公差 Fp=0． 063mm；第Ⅱ公差組為 5 級精度，檢測項目齒形誤差Δ ff和基節(jié)偏差Δ fpb，齒形公差 ff=0． 007mm，基節(jié)極限偏差土 fpb=177。 0． 006mm；第Ⅲ公差組為 5 級精度，檢測項目齒向誤差Δ Fβ ，公差 Fβ =0． 007mm。公法線長度 Wk=80． 58 mm，跨測齒數(shù) k=8。齒厚上偏差代號 M， M=20fpt=0． 14mm，齒厚下偏差代號 P， P=— 32 fpt=— 0． 224mm。 (精度等級表示中，齒厚極限偏差用以控制側(cè)隙，本例用代號 MP表示 )。 2)齒坯基準面精度 基準內(nèi)孔Ф 85 mm 精度 IT6；兩端面對內(nèi)孔軸線的端面圓跳動分別為 0． 020 和 0． 025mm。 3)表面粗糙度 Ra 值 基準孔為 0． 8μ m，兩端面為 1． 6μ m，齒面為 0． 8μ m，齒頂圓柱面為 3． 2μ m。 (2)毛坯選擇 采用鍛造毛坯以改善材料的力學(xué)性能。小批生產(chǎn)時采用自由鍛，大批大量生產(chǎn)時采用模鍛。 (3)主要表面加工方法的選擇 該齒輪精度等級較高，各主要表面精加工的方法如下： 基準孔：磨削 端 面：磨削 齒 面：滾齒一表面淬火 — 磨 齒 齒輪的加工工藝 路線 （以 45號鋼為例）： （ 1） 、毛坯下料 （ 2） 、粗車 （ 3） 、調(diào)質(zhì)處理（提高齒輪軸的韌性和軸的剛度） （ 4） 、精車齒坯至尺寸 （ 5） 、磨齒 （ 6） 、若軸上有鍵槽時，可先加工鍵槽等 （ 7） 、滾齒 （ 8） 、齒面中頻淬火（小齒輪用高頻淬火），淬火硬度 HRC4858（具體硬度值需要依據(jù)工況、載荷等因素而定） （ 9） 、成品的最終檢驗