1、1 典型表面加工分析典型表面加工分析1. 1. 外圆面的加工外圆面的加工2. 2. 孔的加工孔的加工3. 3. 平面的加工平面的加工4. 4. 成形面的加工成形面的加工 根据不同零件的特点，正确选择加工方法及根据不同零件的特点，正确选择加工方法及机床，制订最佳加工方案机床，制订最佳加工方案5. 5. 螺纹的加工螺纹的加工6. 6. 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工2 典型表面加工分析典型表面加工分析选择表面加工方法的基本原则：选择表面加工方法的基本原则：1.1. 所选加工方法的精度及表面粗糙度与加工所选加工方法的精度及表面粗糙度与加工表面的要求相适应表面的要求相适应原则原则2. 2. 所选加工方法
2、与零件材料切削加工性及产所选加工方法与零件材料切削加工性及产品的生产类型相适应品的生产类型相适应原则原则3.3. 若干方法配合选用若干方法配合选用原则原则4.4. 表面加工分阶段进行表面加工分阶段进行原则原则31. 1. 外圆面的加工外圆面的加工外圆表面的典型零件：外圆表面的典型零件： 轴类、套类及盘类零件轴类、套类及盘类零件外圆表面的典型加工方法：外圆表面的典型加工方法：外圆表面的技术要求：外圆表面的技术要求：车削、磨削车削、磨削尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；
3、位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：表面粗糙度，表层硬度、剩余应力等表面质量：表面粗糙度，表层硬度、剩余应力等4 轴类零件的材料与热处理轴类零件的材料与热处理 轴类零件的预加工轴类零件的预加工 轴类零件加工的定位基准和装夹轴类零件加工的定位基准和装夹 轴类零件的加工轴类零件的加工5 轴类零件的材料与热处理轴类零件的材料与热处理 轴类零件材料轴类零件材料 常用常用4545钢钢 轴类毛坯轴类毛坯 常采用常采用棒料、锻件和铸件棒料、锻件和铸件等毛坯形式。等毛坯形式。一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用一般光轴或外圆直径相差不大的阶梯轴采用棒料棒料；对外圆直径相差较大或较重要的轴常采用对外圆直径相
4、差较大或较重要的轴常采用锻件锻件；对某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）可采用对某些大型的或结构复杂的轴（如曲轴）可采用铸件铸件轴类零件的加工轴类零件的加工6 (3) (3) 轴类零件的热处理轴类零件的热处理 锻造毛坯在加工前，均需锻造毛坯在加工前，均需安排正火或退火处理安排正火或退火处理，使使钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改钢材内部晶粒细化，消除锻造应力，降低材料硬度，改善切削加工性能。善切削加工性能。 调质调质一般安排一般安排在粗车之后、半精车之前在粗车之后、半精车之前，以获得良，以获得良好的物理力学性能。好的物理力学性能。 精度要求高的轴，在精度要求高的轴，在局部淬火局部淬
5、火或粗磨之后，还需进或粗磨之后，还需进行低温行低温时效处理时效处理。轴类零件的加工轴类零件的加工7 轴类零件的预加工轴类零件的预加工 轴类零件的轴类零件的预加工预加工是指加工的准备工序，即车削外是指加工的准备工序，即车削外圆之前的工艺。圆之前的工艺。 校直。校直。毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生毛坯在制造、运输和保管过程中，常会发生弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷弯曲变形，为保证加工余量的均匀及装夹可靠，一般冷态下在各种压力机或校值机上进行校值。态下在各种压力机或校值机上进行校值。轴类零件的加工轴类零件的加工8 轴类零件加工的定位基准和装夹轴类零件加工的定位基准和装夹 以
6、工件的中心孔定位以工件的中心孔定位 在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的在轴的加工中，零件各外圆表面，锥孔、螺纹表面的同轴度，端面对轴线的垂直度，是其相互位置精度的主要同轴度，端面对轴线的垂直度，是其相互位置精度的主要项目。项目。这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两这些表面的设计基准一般都是轴的中心线，若用两中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔定位，符合基准重合的原则。中心孔不仅是车削时中心孔不仅是车削时的定位基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，的定位基准，也是其它加工工序的定位基准和检验基准，又符合基准统一原则。又符合基准统一原则。当采用两中心孔定位时，还能够最当
7、采用两中心孔定位时，还能够最大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。大限度地在一次装夹中加工出多个外圆和端面。 轴类零件的加工轴类零件的加工9 轴类零件加工的定位基准和装夹轴类零件加工的定位基准和装夹 以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶）以外圆和中心孔作为定位基准（一夹一顶） 用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是用两中心孔定位虽然定心精度高，但刚性差，尤其是加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。加工较重的工件时不够稳固，切削用量也不能太大。粗加粗加工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中工时，为了提高零件的刚度，可采用轴的外圆表面和一中心孔作为定位基准来加工。这
8、种定位方法能承受较大的切心孔作为定位基准来加工。这种定位方法能承受较大的切削力矩，削力矩，是轴类零件最常见的一种定位方法是轴类零件最常见的一种定位方法。 轴类零件的加工轴类零件的加工10 轴类零件加工的定位基准和装夹轴类零件加工的定位基准和装夹 以两外圆表面作为定位基准以两外圆表面作为定位基准 在加工在加工空心轴空心轴的的内孔内孔时，（例如：机床上莫氏锥度的时，（例如：机床上莫氏锥度的内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，内孔加工），不能采用中心孔作为定位基准，可用轴的两可用轴的两外圆表面作为定位基准外圆表面作为定位基准。当工件是机床主轴时。当工件是机床主轴时，常以两支，常以两支撑轴颈（装配
9、基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴撑轴颈（装配基准）为定位基准，可保证锥孔相对支撑轴颈的同轴度要求，颈的同轴度要求，消除基准不重合而引起的误差。消除基准不重合而引起的误差。 轴类零件的加工轴类零件的加工11 轴类零件加工的定位基准和装夹轴类零件加工的定位基准和装夹 以带有中心孔的锥堵作为定位基准以带有中心孔的锥堵作为定位基准 在加工在加工空心轴空心轴的的外圆外圆表面时，往往还采用代中心孔的表面时，往往还采用代中心孔的锥堵或锥套心轴作为定位基准，见下图所示。锥堵或锥套心轴作为定位基准，见下图所示。 a)a)锥堵锥堵 b b）锥套心轴）锥套心轴 必须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同必
10、须保证锥堵或锥套心轴上锥面与中心孔有较高的同轴度。轴度。实际生产中，锥堵安装后，实际生产中，锥堵安装后，中途加工一般不得拆下中途加工一般不得拆下和更换和更换，直至加工完毕。，直至加工完毕。轴类零件的加工轴类零件的加工1213外圆面加工方案的制订外圆面加工方案的制订序序号号加工方案加工方案加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度 Ra m适用范围适用范围1粗车粗车IT12-IT1112.5-50除淬硬钢以外的各种零件除淬硬钢以外的各种零件2粗车粗车半精车半精车IT10-IT93.2-6.3中等精度和粗糙度要求的中等精度和粗糙度要求的未淬硬工件未淬硬工件3粗车粗车半精车半精车磨磨（粗磨或半精磨）（粗磨
11、或半精磨）IT8-IT7或或IT7-IT60.8-1.6或或0.4-0.8精度稍高及粗糙度值较小精度稍高及粗糙度值较小的淬硬钢件；也广泛加工的淬硬钢件；也广泛加工未淬硬的钢件或铸铁件未淬硬的钢件或铸铁件4粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨IT60.2-0.4范围大体同（范围大体同（3），只是精），只是精度更高，表面粗糙度值更度更高，表面粗糙度值更小小5粗车粗车半精车半精车粗磨粗磨精磨精磨研磨（或超级光磨或镜面磨削）研磨（或超级光磨或镜面磨削）IT6-IT50.008-0.1精度很高，表面粗糙度值精度很高，表面粗糙度值很小，但不宜加工塑性大很小，但不宜加工塑性大的有色金属零件的有色金属零件6粗
12、车粗车精车精车精细车精细车IT6-IT50.1-0.4高精度要求的有色金属零高精度要求的有色金属零件件14蜗杆轴蜗杆轴 该轴该轴20j620j6，17k517k5两外圆表面为支撑轴颈；锥体部分是装配离合器的两外圆表面为支撑轴颈；锥体部分是装配离合器的表面；表面；M18M181 1处装配圆螺母来固定轴承的轴向位置。根据外形结构，其处装配圆螺母来固定轴承的轴向位置。根据外形结构，其毛坯选用毛坯选用50mm50mm的圆钢（棒料），在锯床上按的圆钢（棒料），在锯床上按240mm240mm长度下料长度下料。 实例加工实例加工2 2加工工艺过程加工工艺过程 如图所示为一蜗杆轴，材料选用如图所示为一蜗杆轴，
13、材料选用 40Cr 40Cr 钢，产批量属钢，产批量属于小批量生产。于小批量生产。 1516加工方法：加工方法：钻、扩、铰、镗、拉、铣、磨、珩磨。钻、扩、铰、镗、拉、铣、磨、珩磨。孔的技术要求：孔的技术要求：尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；尺寸精度：本身的尺寸精度（直径、长度等）；形状精度：圆度、圆柱度等；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：表面粗糙度等表面质量：表面粗糙度等2. 2. 孔的加工孔的加工17 孔的精加工，孔的精加工，铰孔和拉孔铰孔和拉孔适于加工未淬硬适于加工未淬硬的中、小直径的孔；中等直径以上的孔，可以的中、小直
14、径的孔；中等直径以上的孔，可以采用采用精镗或精磨精镗或精磨；淬硬的孔只能采用；淬硬的孔只能采用磨削磨削。 孔的精整加工方法中，孔的精整加工方法中，珩磨珩磨多用于直径稍多用于直径稍大的孔，大的孔，研磨研磨则对大孔和小孔都适用。则对大孔和小孔都适用。2. 2. 孔的加工孔的加工182. 2. 孔的加工孔的加工192. 2. 孔的加工孔的加工202. 2. 孔的加工孔的加工212. 2. 孔的加工孔的加工222. 2. 孔的加工孔的加工232. 2. 孔的加工孔的加工242. 2. 孔的加工孔的加工252. 2. 孔的加工孔的加工花键拉刀花键拉刀键槽拉刀键槽拉刀圆拉刀圆拉刀262. 2. 孔的加工孔
15、的加工异形拉刀异形拉刀272. 2. 孔的加工孔的加工2829孔加工方案的制订孔加工方案的制订序号序号加工方案加工方案加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度Ra/m适用范围适用范围1钻孔钻孔IT13-IT1112.5-50任何批量任何批量,实体工件实体工件2钻钻-扩扩(或镗或镗)IT10-IT93.2-6.3D30钻镗钻镗D203钻钻-铰铰IT81.6-3.24钻钻-扩扩(或镗或镗)-铰铰(或钻或钻-粗镗粗镗精镗精镗,或钻或钻拉拉)IT81.6-3.25钻钻-粗铰粗铰-精铰精铰IT70.8-1.6D127钻钻扩扩(镗或镗或)-粗磨粗磨-精磨精磨IT70.1-0.2淬硬孔淬硬孔D100锻或铸孔锻或
16、铸孔10粗镗粗镗-半精镗半精镗-粗磨粗磨-精磨精磨IT7IT60.1-0.230 3.3.平面的加工平面的加工加工方法：加工方法： 车（端面）、铣、刨、磨、拉、研磨等。车（端面）、铣、刨、磨、拉、研磨等。平面的技术要求：平面的技术要求：形状精度：平面度、直线度等；形状精度：平面度、直线度等；位置精度：平行度、垂直度等；位置精度：平行度、垂直度等；表面质量：表面质量：3132序序号号加工方案加工方案加工精度加工精度表面粗糙度表面粗糙度 Ra m适用范围适用范围1粗车粗车半精车半精车精车精车粗车粗车半精车半精车磨削磨削 适用适用回转体零件的端面回转体零件的端面 2粗铣粗铣(或粗刨或粗刨)IT13-
17、IT1112.5-25加工低精度的平面加工低精度的平面3粗铣粗铣(或粗刨或粗刨)精铣精铣(或精刨或精刨)IT9IT81.6-6.3用于精度要求较高且不淬用于精度要求较高且不淬硬的平面硬的平面4粗铣（刨）粗铣（刨）精铣（刨）精铣（刨）刮刮研（研（宽刀精刨宽刀精刨、高速铣削）、高速铣削） IT7-IT60.80.2 大型工件上狭长的精密平大型工件上狭长的精密平面（导轨面等）面（导轨面等）5粗铣粗铣(刨刨)-精铣精铣(刨刨)-磨磨IT6-IT50.2-0.8多用于加工精度要求较高多用于加工精度要求较高且淬硬的平面，不宜精加且淬硬的平面，不宜精加工塑性大的有色金属工件工塑性大的有色金属工件6粗铣粗铣-
18、半精铣半精铣高速精铣高速精铣IT7-IT60.2-0.8或或0.008高精度的有色金属工件高精度的有色金属工件平面加工方案的制订平面加工方案的制订334. 4. 成形面的加工成形面的加工加工方法：加工方法：车、铣、刨、拉、磨、研磨等。车、铣、刨、拉、磨、研磨等。尺寸精度：本身的尺寸精度；尺寸精度：本身的尺寸精度；形状精度：圆度、圆柱度等；形状精度：圆度、圆柱度等；位置精度：同轴度、垂直度等；位置精度：同轴度、垂直度等；表面质量：表面质量：成形刀具加工：成形刀具加工：轨迹法轨迹法: : 靠模法、双手控制法、数控机床加工。靠模法、双手控制法、数控机床加工。成形车刀、成形铣刀。成形车刀、成形铣刀。3
19、4加工方法加工方法加工加工精度精度表面表面粗糙度粗糙度生产生产率率机床机床适用范围适用范围成成形形面面的的切切削削加加工工成成形形刀刀具具加加工工车削车削较高较高较小较小较高较高车床车床成批成批,小尺寸回转面小尺寸回转面铣削铣削较高较高较小较小较高较高铣床铣床成批成批,外直线成形面外直线成形面刨削刨削较低较低较大较大较高较高刨床刨床成批成批,外直线成形面外直线成形面拉削拉削较高较高较小较小高高拉床拉床成批成批,大量生产各种小型大量生产各种小型直线成形面直线成形面简简单单刀刀具具加加工工手动进给手动进给较低较低较大较大低低普通机床普通机床小批小批,各种成形面各种成形面靠模装置靠模装置较低较低较大
20、较大较低较低普通机床普通机床成批成批,各种直线成形面各种直线成形面数控装置数控装置高高较小较小较高较高数控机床数控机床中小批中小批,各种成形面各种成形面 成形面加工方法分析成形面加工方法分析35螺纹的技术要求：螺纹的技术要求：紧固螺纹和无传动精度要求的传动螺纹紧固螺纹和无传动精度要求的传动螺纹要求中径、外螺纹的大径及内螺纹的小径的精度要求中径、外螺纹的大径及内螺纹的小径的精度尺寸精度、形位精度和表面质量尺寸精度、形位精度和表面质量有传动精度要求或读数的螺纹有传动精度要求或读数的螺纹中径和顶径的精度；中径和顶径的精度；螺纹的粗糙度及硬度螺纹的粗糙度及硬度螺距和牙型角的精度；螺距和牙型角的精度；5
21、.5.螺纹的加工螺纹的加工3637一、常用加工方法一、常用加工方法1.1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹公差等级公差等级6868级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值值1.66.31.66.3（1 1）攻螺纹）攻螺纹丝锥丝锥5.5.螺纹的加工螺纹的加工38一、常用加工方法一、常用加工方法1.1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹（1 1）攻螺纹）攻螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工39一、常用加工方法一、常用加工方法1.1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹（2 2）套螺纹）套螺纹公差等级公差等级7878级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值值1.63.21.63.25.5.螺纹的加工螺纹的加工40一
22、、常用加工方法一、常用加工方法1.1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹（2 2）套螺纹）套螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工套螺纹套螺纹41一、常用加工方法一、常用加工方法1.1.攻螺纹和套螺纹攻螺纹和套螺纹（2 2）套螺纹）套螺纹在车床上套螺纹在车床上套螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工42一、常用加工方法一、常用加工方法2.2.车螺纹车螺纹公差等级公差等级4848级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值值0.41.60.41.65.5.螺纹的加工螺纹的加工43一、常用加工方法一、常用加工方法2.2.车螺纹车螺纹车螺纹的刀具车螺纹的刀具5.5.螺纹的加工螺纹的加工44一、常用加工方法一、常用加工方
23、法2.2.车螺纹车螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工45一、常用加工方法一、常用加工方法2.2.车螺纹车螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工46一、常用加工方法一、常用加工方法2.2.车螺纹车螺纹5.5.螺纹的加工螺纹的加工4748一、常用加工方法一、常用加工方法3.3.铣螺纹铣螺纹（1 1）盘形螺纹铣刀铣螺纹）盘形螺纹铣刀铣螺纹（2 2）铣螺纹）铣螺纹公差等级公差等级6868级，表面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值值3.2 6.33.2 6.35.5.螺纹的加工螺纹的加工梳形螺纹铣刀梳形螺纹铣刀盘形螺纹盘形螺纹49一、常用加工方法一、常用加工方法4.4.磨螺纹磨螺纹公差等级公差等级4646级，表
24、面粗糙度级，表面粗糙度R Ra a值值0.10.40.10.45.5.螺纹的加工螺纹的加工50二、其他加工方法（滚压螺纹）二、其他加工方法（滚压螺纹）1.1.搓丝搓丝公差等级公差等级7575级，面粗糙度级，面粗糙度R Ra a值值1.60.81.60.85.5.螺纹的加工螺纹的加工51二、其他加工方法（滚压螺纹）二、其他加工方法（滚压螺纹）2.2.滚丝滚丝公差等级公差等级5353级，面粗糙度级，面粗糙度R Ra a值值0.80.20.80.25.5.螺纹的加工螺纹的加工52二、其他加工方法二、其他加工方法3.3.滚压螺纹与切削螺纹的比较滚压螺纹与切削螺纹的比较5.5.螺纹的加工螺纹的加工53一
25、、齿轮的技术要求一、齿轮的技术要求1 1）传动运动的准确性）传动运动的准确性4 4）传动侧隙）传动侧隙 国标对渐开线圆柱齿轮及齿轮副规定国标对渐开线圆柱齿轮及齿轮副规定1313个精度等级个精度等级: : 精精度由高到低依次为度由高到低依次为 0 0，112112；基本级为；基本级为7 7级，普遍应用的精级，普遍应用的精度等级，应用普通的滚、插、剃三种切齿工艺所能达到的精度等级，应用普通的滚、插、剃三种切齿工艺所能达到的精度等级。度等级。2 2）传动的平稳性）传动的平稳性3 3）载荷分布的均匀性）载荷分布的均匀性5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工传动侧隙合理性传动侧隙合理性储存润滑油储
26、存润滑油补偿弹性变形和热变形补偿弹性变形和热变形补偿齿轮制造安装误差补偿齿轮制造安装误差7:0554二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法齿形加齿形加工方法工方法成形法成形法- -用与被切齿轮齿间形状相符的用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具成形刀具，直接切出齿形，直接切出齿形展成法展成法- -利用齿轮刀具与被切齿轮的利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动啮合运动，切出齿形，切出齿形5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工7:0555561.1.铣齿铣齿9 9级以下精度，表面粗糙度级以下精度，表面粗糙度R Ra a值值6.33.26.33.25.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿
27、形加工方法二、常用齿形加工方法7:05铣齿铣齿577:05特点：特点：（1 1）成本低）成本低（2 2）生产率低）生产率低（3 3）加工精度低）加工精度低1.1.铣齿铣齿5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法 各号铣刀的齿形是按该组内最小齿数齿轮的齿形设计和制造的，各号铣刀的齿形是按该组内最小齿数齿轮的齿形设计和制造的，加工其他齿数的齿轮时，只能获得近似齿形。加工其他齿数的齿轮时，只能获得近似齿形。582.2.插齿插齿 用插齿刀在插齿机上加工齿轮的轮齿，按一对圆柱齿轮用插齿刀在插齿机上加工齿轮的轮齿，按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。相啮合的原
28、理进行加工的。 8787级精度，表面粗糙度级精度，表面粗糙度R Ra a值值1.61.65.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法7:05592.2.插齿插齿插直齿圆柱齿轮时，其运动：插直齿圆柱齿轮时，其运动：1 1）主运动）主运动 插齿刀的往复直线运动。插齿刀的往复直线运动。2 2）分齿运动（展成运动）分齿运动（展成运动） 即维持插齿刀与被切齿即维持插齿刀与被切齿轮之间啮合关系的运动。轮之间啮合关系的运动。3 3）径向进给运动）径向进给运动 插齿时，插齿刀不能一开始就插齿时，插齿刀不能一开始就切到轮齿的全齿深，需要逐渐切入，切到轮齿的全齿深，需要逐渐
29、切入，径向进给量径向进给量是是用插齿刀每次往复行程中工件或刀具径向移动的毫用插齿刀每次往复行程中工件或刀具径向移动的毫米数来表示。米数来表示。4 4）圆周进给运动）圆周进给运动 展成运动只确定插齿刀和工件的展成运动只确定插齿刀和工件的相对运动关系，而运动快、慢由圆周进给运动来确相对运动关系，而运动快、慢由圆周进给运动来确定。插齿刀每一往复行程在分度圆上所转过的弧长定。插齿刀每一往复行程在分度圆上所转过的弧长称为称为圆周进给量圆周进给量，其单位为，其单位为mm/mm/往复行程。往复行程。5 5）让刀运动）让刀运动 在插齿刀返回时工件要让开一些，在插齿刀返回时工件要让开一些，当插齿刀工作行程时工件
30、又恢复原位，这种运动称当插齿刀工作行程时工件又恢复原位，这种运动称为让刀运动。为让刀运动。5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法7:05插齿插齿605.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法2.2.插齿插齿7:05613.3.滚齿滚齿 滚齿是用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，实质滚齿是用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，实质上是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。上是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。8787级精级精度，表面粗糙度度，表面粗糙度R Ra a值值3.21.63.21.65.6 5.6
31、齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法7:05627:053.3.滚齿滚齿5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法 齿轮滚刀是一个蜗杆形刀具，为了形成切削刃，在垂齿轮滚刀是一个蜗杆形刀具，为了形成切削刃，在垂直于蜗杆螺旋线方向或平行于轴线方向开出容屑槽，形成直于蜗杆螺旋线方向或平行于轴线方向开出容屑槽，形成刀齿及切削刃，变成了齿轮滚刀。刀齿及切削刃，变成了齿轮滚刀。齿轮滚刀齿轮滚刀63滚切直齿圆柱齿轮时，其运动：滚切直齿圆柱齿轮时，其运动：1 1）主运动：）主运动：滚刀的旋转滚刀的旋转2 2）分齿运动：）分齿运动：即维持
32、滚刀与被切齿轮之间啮合关系的运动即维持滚刀与被切齿轮之间啮合关系的运动3 3）轴向进给运动：）轴向进给运动：为了要在齿轮的全齿宽上切出齿形，工件每转为了要在齿轮的全齿宽上切出齿形，工件每转一转滚刀轴向移动的距离，称为一转滚刀轴向移动的距离，称为轴向进给量轴向进给量5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法3.3.滚齿滚齿7:05滚齿滚齿64插齿和滚齿具有如下特点：插齿和滚齿具有如下特点：1 1）插齿和滚齿的精度相当，且都比铣齿高。）插齿和滚齿的精度相当，且都比铣齿高。 一般情况下，插齿和滚齿达一般情况下，插齿和滚齿达7878级（甚至级（甚至6 6级）精
33、度，而铣齿只能达到级）精度，而铣齿只能达到9 9级精度。级精度。2 2）插齿的齿面粗糙度值较小。）插齿的齿面粗糙度值较小。 插齿时插齿时插齿刀沿齿宽连续地切下切屑；插齿过程，包络齿形的切线插齿刀沿齿宽连续地切下切屑；插齿过程，包络齿形的切线数量比较多数量比较多 滚齿和铣齿滚齿和铣齿齿宽是由刀具多次断续切削而成齿宽是由刀具多次断续切削而成3 3）插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。）插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿。4 4）插齿刀和齿轮滚刀加工齿轮齿数的范围较大。）插齿刀和齿轮滚刀加工齿轮齿数的范围较大。 同一模数的插齿刀和滚齿刀可以加工模数相同而齿数不同的齿轮同一模数的插齿刀和滚齿刀可以加工模数相同
34、而齿数不同的齿轮5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法7:0565 滚齿应用最为广泛，加工直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿滚齿应用最为广泛，加工直齿圆柱齿轮，斜齿圆柱齿轮、蜗轮；轮、蜗轮； 插齿除了加工直齿和斜齿圆柱齿轮外，尤其适用于加插齿除了加工直齿和斜齿圆柱齿轮外，尤其适用于加工内齿轮、多联齿轮或带有台肩的齿轮等。工内齿轮、多联齿轮或带有台肩的齿轮等。5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工二、常用齿形加工方法二、常用齿形加工方法7:0566三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法 6 6级精度以上、齿面粗糙度值小于级精度以上、齿面粗糙度值小于0.4m
35、0.4m的齿轮，在滚、的齿轮，在滚、插加工后，需进行精加工。精加工的方法主要有插加工后，需进行精加工。精加工的方法主要有剃齿、珩剃齿、珩齿、磨齿和研齿齿、磨齿和研齿。5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工7:0567三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法1.1.剃齿剃齿表面粗糙度表面粗糙度R Ra a值值0.80.40.80.45.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工7:05 剃齿是利用剃齿刀对齿面未淬硬的（剃齿是利用剃齿刀对齿面未淬硬的（35HRC35HRC以下）的以下）的直齿和斜齿圆柱齿轮进行精加工的一种方法。直齿和斜齿圆柱齿轮进行精加工的一种方法。剃齿刀剃齿刀 剃齿刀实质上是一个
36、高精度的螺旋齿轮，并且在齿侧剃齿刀实质上是一个高精度的螺旋齿轮，并且在齿侧面上开了许多小容屑槽以形成切削刃。面上开了许多小容屑槽以形成切削刃。681.1.剃齿剃齿 工件由剃齿刀带动旋转，时而正转，时工件由剃齿刀带动旋转，时而正转，时而反转，而反转，正转时剃轮齿的一个侧面，反转时正转时剃轮齿的一个侧面，反转时剃轮齿的另一侧面。由于剃齿刀刀齿是倾斜剃轮齿的另一侧面。由于剃齿刀刀齿是倾斜的，要与工件啮合，剃齿刀在的，要与工件啮合，剃齿刀在A A点的圆周速点的圆周速度度V VA A可以分解为两个分速度，可以分解为两个分速度，沿工件圆周切沿工件圆周切线的分速度使工件旋转，沿工件轴线的分速线的分速度使工件
37、旋转，沿工件轴线的分速度为齿面相对滑动速度，度为齿面相对滑动速度，也是剃齿时的切削也是剃齿时的切削速度。速度。为了能沿轮齿齿宽进行剃削，工件由为了能沿轮齿齿宽进行剃削，工件由工作台带动作往复直线运动。工作台带动作往复直线运动。在工作台每一在工作台每一往复行程终了时，往复行程终了时，剃齿刀相对于工件作径向剃齿刀相对于工件作径向进给，得到所需的齿厚。进给，得到所需的齿厚。5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:05剃齿剃齿692.2.珩齿珩齿 当齿面硬度超过当齿面硬度超过35HRC35HRC时，就不能用剃齿加工，而要用珩齿或磨齿时，就不能用剃齿加工，而要
38、用珩齿或磨齿加工。用珩磨轮代替剃齿刀。表面粗糙度加工。用珩磨轮代替剃齿刀。表面粗糙度R Ra a值减小到值减小到0.4m0.4m以下。主以下。主要是减少热处理后齿面的粗糙度值。要是减少热处理后齿面的粗糙度值。5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:05703.3.磨齿磨齿（1 1）成形法磨齿）成形法磨齿6464级精度，表面粗糙度级精度，表面粗糙度R Ra a值值0.80.20.80.25.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:05适用于精加工齿面淬硬的高速高精密齿轮适用于精加工齿面淬硬的高速高精密齿轮 成形法
39、磨齿的生产率比成形法磨齿的生产率比展成法磨齿高，加工精度较展成法磨齿高，加工精度较低，生产中应用较少。低，生产中应用较少。71（2 2）展成法磨齿）展成法磨齿 锥形（双斜边）砂轮磨齿锥形（双斜边）砂轮磨齿5.6 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:053.3.磨齿磨齿 砂轮作高速旋转，同时沿砂轮作高速旋转，同时沿工件轴向作往复运动，磨出全工件轴向作往复运动，磨出全齿宽。齿宽。 工件则严格地按照一齿轮工件则严格地按照一齿轮沿固定齿条作纯滚动的方式沿固定齿条作纯滚动的方式723.3.磨齿磨齿（2 2）展成法磨齿）展成法磨齿 双蝶形砂轮磨齿双蝶形砂轮磨齿5.6
40、 5.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:05双蝶形磨齿机双蝶形磨齿机双蝶形砂轮磨齿双蝶形砂轮磨齿734.4.研齿研齿 研磨直齿圆柱齿轮时，三个研磨研磨直齿圆柱齿轮时，三个研磨轮中，一个是直齿圆柱齿轮，另两个轮中，一个是直齿圆柱齿轮，另两个是斜齿圆柱齿轮，为了在全齿宽上研是斜齿圆柱齿轮，为了在全齿宽上研磨齿面，工件还要沿其轴向作快速短磨齿面，工件还要沿其轴向作快速短行程的往复运动。研磨一定时间后，行程的往复运动。研磨一定时间后，改变旋转方向，研磨另一齿面。表面改变旋转方向，研磨另一齿面。表面粗糙度粗糙度R Ra a值值0.40.2 0.40.2 。5.6 5
41、.6 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工三、齿形精加工方法三、齿形精加工方法7:05用于没有磨齿机或不便磨齿时，齿面淬硬齿轮精整加工。用于没有磨齿机或不便磨齿时，齿面淬硬齿轮精整加工。747:05齿轮单件小批量生产加工工艺过程齿轮单件小批量生产加工工艺过程75齿轮单件小批量生产加工工艺过程齿轮单件小批量生产加工工艺过程76一、圆柱齿轮加工的主要工艺问题一、圆柱齿轮加工的主要工艺问题1.1.定位基准的选择定位基准的选择 在齿轮加工的整个过程中应选用同一定位基准，以保持基准统一。在齿轮加工的整个过程中应选用同一定位基准，以保持基准统一。 直径较小的连轴齿轮，一般采用直径较小的连轴齿轮，一般采用两端中心孔
42、两端中心孔作为定位基准；作为定位基准； 直径较大的连轴齿轮，由于自重及切削力较大，不宜用中心孔作直径较大的连轴齿轮，由于自重及切削力较大，不宜用中心孔作定位基准，而应选用定位基准，而应选用轴颈和端面圆跳动较小的端平面轴颈和端面圆跳动较小的端平面作为定位基准；作为定位基准； 带孔齿轮，常使用带孔齿轮，常使用专用心轴专用心轴，以，以齿坯内孔和端面齿坯内孔和端面作定位基准。作定位基准。以内孔和端面定位时，采用心轴装夹。以外圆以内孔和端面定位时，采用心轴装夹。以外圆和端面定位时，采用软卡爪和端面定位时，采用软卡爪772.2.毛坯制造毛坯制造 (1)(1)型材型材用于尺寸较小、结构简单而且对强度要求不用
43、于尺寸较小、结构简单而且对强度要求不太高的齿轮。太高的齿轮。 (2)(2)强度、耐磨性和耐冲击要求较高的齿轮多强度、耐磨性和耐冲击要求较高的齿轮多采用锻采用锻 件件毛坯毛坯。 (3)(3)尺寸较大，直径为尺寸较大，直径为400600mm400600mm且结构复杂的且结构复杂的 齿轮，常齿轮，常采用铸造采用铸造方法制造毛坯。方法制造毛坯。783.3.齿坯加工齿坯加工 1 1）齿坯孔加工的主要方案如下：）齿坯孔加工的主要方案如下： 钻孔钻孔- -扩孔扩孔- -铰孔铰孔- -插键槽插键槽 钻孔钻孔- -扩孔扩孔- -拉键槽拉键槽- -磨孔磨孔 车孔或镗孔车孔或镗孔- -拉或插键槽拉或插键槽- -磨孔
44、磨孔 2 2）齿坯外圆和端面主要采用车削。）齿坯外圆和端面主要采用车削。必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装必须注意内孔和基准端面的精加工应在一次安装内完成。内完成。794.4.齿面切削方法的选择齿面切削方法的选择 齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生齿面切削方法的选择主要取决于齿轮的精度等级、生产批量、生产条件和热处理要求。产批量、生产条件和热处理要求。 7-87-8级精度级精度不淬硬不淬硬的齿轮可用的齿轮可用滚齿或插齿滚齿或插齿达到要求；达到要求； 6-76-7级精度级精度不淬硬不淬硬的齿轮可用的齿轮可用滚齿滚齿- -剃齿剃齿达到要求；达到要求； 6-76-7级精度级精度淬
45、硬淬硬的齿轮在生产的齿轮在生产批量较小批量较小时可采用时可采用滚齿滚齿( (或插齿或插齿)-)-齿面热处理齿面热处理- -磨齿磨齿的加工方案，生产的加工方案，生产批量大批量大时可时可采用采用滚齿滚齿- -剃齿剃齿- -齿面热处理齿面热处理- -珩齿珩齿的加工方案。的加工方案。805.5.齿端加工齿端加工 齿轮的齿端加工的方式有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺齿轮的齿端加工的方式有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等，经倒圆、倒尖后的齿轮在等，经倒圆、倒尖后的齿轮在换挡时容易进入啮合状态，换挡时容易进入啮合状态，减少撞击现象减少撞击现象。 齿端加工必须在齿端加工必须在淬火之前进行，通常都在滚（插）齿淬火之前进行，
46、通常都在滚（插）齿之后，剃齿之前安排齿端加工之后，剃齿之前安排齿端加工。 816.6.齿轮的热处理齿轮的热处理 可分为齿坯的预备热处理和轮齿的表面淬硬热处理。可分为齿坯的预备热处理和轮齿的表面淬硬热处理。 齿坯的热处理通常为齿坯的热处理通常为正火和调质正火和调质，正火一般安排在粗加正火一般安排在粗加 工之前工之前，调质则安排在齿坯加工之后调质则安排在齿坯加工之后。 为延长齿轮寿命，常常对轮齿进行为延长齿轮寿命，常常对轮齿进行表面淬硬热处理表面淬硬热处理， 根据齿轮材料与技术要求不同，常安排渗碳淬火和表面根据齿轮材料与技术要求不同，常安排渗碳淬火和表面 淬火等热处理。淬火等热处理。827.7.精
47、基准校正精基准校正 拉孔和磨孔。拉孔和磨孔。8.8.齿轮精加工齿轮精加工 以磨过（修正后）的内孔定位，在磨齿机上磨以磨过（修正后）的内孔定位，在磨齿机上磨齿面或在珩齿机上珩齿。齿面或在珩齿机上珩齿。83圆柱齿轮的加工工艺过程圆柱齿轮的加工工艺过程编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段：编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段： 1)1)齿轮毛坯的形成齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件；：锻件、棒料或铸件； 2)2)粗加工：粗加工：切除较多的余量；切除较多的余量； 3)3)半精加工半精加工：车、滚、插齿；：车、滚、插齿； 4)4)热处理热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等；：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等； 5)5)精加工精加工：精修基准、精加工齿形。：精修基准、精加工齿形。 847:05双联齿轮成批生产加工工艺过程双联齿轮成批生产加工工艺过程85双联齿轮成批生产加工工艺过程双联齿轮成批生产加工工艺过程7:0586本章结束本章结束
