1、机械制造工艺第5章 齿轮类零件加工工艺编制及实施南通职业大学机械工程系南通职业大学机械工程系机制教研室机制教研室圆柱齿轮零件概述。圆柱齿轮零件概述。齿形加工方法。齿形加工方法。齿轮加工设备。齿轮加工设备。齿轮加工刀具。齿轮加工刀具。齿轮检验。齿轮检验。圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析。圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工艺分析。本章要点 技能目标 具有圆柱齿轮零件工艺性分析能力。具有圆柱齿轮零件工艺性分析能力。掌握圆柱齿轮零件毛坯的选择方法。掌握圆柱齿轮零件毛坯的选择方法。具有编制简单圆柱齿轮机械加工工艺过程卡的能具有编制简单圆柱齿轮机械加工工艺过程卡的能力。力。具有编制简单圆柱齿轮零件机械加工
2、工序卡的能具有编制简单圆柱齿轮零件机械加工工序卡的能力。力。初步具备较复杂圆柱齿轮零件的工艺路线编写能初步具备较复杂圆柱齿轮零件的工艺路线编写能力。力。5.1 5.1 工作场景导入工作场景导入 如图如图5-1所示为所示为8E160C-J主动齿轮零件主动齿轮零件图图,现为中小批量生产。现为中小批量生产。任务要求：编制主动齿轮的机械加工工任务要求：编制主动齿轮的机械加工工艺过程卡、机械加工工序卡。艺过程卡、机械加工工序卡。图图5.1 8E160C-J5.1 8E160C-J主动齿轮零件图主动齿轮零件图5.2 5.2 概述概述5.2.15.2.1 圆柱齿轮的功用和结构特点圆柱齿轮的功用和结构特点图图
3、5.2 5.2 圆柱齿轮的结构形式圆柱齿轮的结构形式n传动的准确性。要求齿轮在一转中，转角误差的传动的准确性。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的限度。最大值不能超过一定的限度。n工作平稳性。要求齿轮传动平稳，无冲击、振动工作平稳性。要求齿轮传动平稳，无冲击、振动和噪声小，这就需要限制齿轮在转过一个齿形角和噪声小，这就需要限制齿轮在转过一个齿形角的转角误差。的转角误差。n载荷均匀性。要求齿轮工作时，齿面接触要均匀。载荷均匀性。要求齿轮工作时，齿面接触要均匀。n齿侧间隙。其作用是储存润滑油，使齿面工作时齿侧间隙。其作用是储存润滑油，使齿面工作时减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、
4、加减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的齿侧间隙减小，工误差和安装误差等因素引起的齿侧间隙减小，防止卡死。防止卡死。5.2.2 齿轮传动的精度要求齿轮传动的精度要求 材料：材料：中碳结构钢、中碳合金结构钢、渗碳钢中碳结构钢、中碳合金结构钢、渗碳钢(如如45钢、钢、40Cr、20C等等)；铸铁及其他非金属材料。；铸铁及其他非金属材料。毛坯：毛坯：对于钢质齿轮，可采用扎制棒料、锻造毛坯对于钢质齿轮，可采用扎制棒料、锻造毛坯（自由锻造、模锻）、铸钢毛坯。铸钢齿轮加工前（自由锻造、模锻）、铸钢毛坯。铸钢齿轮加工前应先经过正火处理，消除内应力和硬度的不均匀应先经过正火处理
5、，消除内应力和硬度的不均匀性，以改善加工性能。性，以改善加工性能。5.2.3 5.2.3 常用齿轮的材料和毛坯常用齿轮的材料和毛坯 齿轮加工的关键是齿形加工。按照加工原理，齿轮加工的关键是齿形加工。按照加工原理，齿形加工可以分为成形法和展成法。齿形加工可以分为成形法和展成法。1.成形法成形法5.3 5.3 齿形加工方法齿形加工方法 直齿圆柱齿轮的成形铣削直齿圆柱齿轮的成形铣削1.成形法成形法 常用的成形齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。常用的成形齿轮刀具有盘形铣刀和指状铣刀。后者适用于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是后者适用于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是人字齿轮。人字齿轮。成形法一般用于单
6、件小批量生产中，加工精度为成形法一般用于单件小批量生产中，加工精度为912级，齿面粗糙度级，齿面粗糙度Ra为为6.33.2m的直齿、斜的直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮齿和人字齿圆柱齿轮。5.3 5.3 齿形加工方法齿形加工方法 盘形齿轮铣刀刀号盘形齿轮铣刀刀号刀号12345678加工齿数范围12131416172021252634355455134135以上2.展成法展成法 展成法是利用一对齿轮啮合或齿轮与齿条啮合展成法是利用一对齿轮啮合或齿轮与齿条啮合原理，使其中一个作为刀具，在啮合过程中加工齿原理，使其中一个作为刀具，在啮合过程中加工齿面的方法，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等面的方法，如滚齿
7、、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等。5.3 5.3 齿形加工方法齿形加工方法 1、插齿的运动、插齿的运动 插齿就是用插齿刀在插齿机上加工齿轮的齿形。插齿就是用插齿刀在插齿机上加工齿轮的齿形。5.3.1 5.3.1 插齿插齿 插齿的运动插齿的运动 2.插齿的加工循环插齿的加工循环 开动插齿机后，插齿刀作上、下切削运动，同时开动插齿机后，插齿刀作上、下切削运动，同时以以n0转动。工件以转动。工件以n转动，刀具还可以向工件作径转动，刀具还可以向工件作径向进给运动，当切至全齿深时，径向进给自动停向进给运动，当切至全齿深时，径向进给自动停止，而刀具、工件继续转动。当工件再转动一周止，而刀具、工件继续转动。当工件
8、再转动一周时，则切完所有齿的全部齿形，工件自动退出并停时，则切完所有齿的全部齿形，工件自动退出并停车，完成插削一个齿形的工作循环。车，完成插削一个齿形的工作循环。5.3.1 5.3.1 插齿插齿 1.滚齿的运动滚齿的运动5.3.2 5.3.2 滚齿滚齿 滚齿运动滚齿运动 1.滚齿的运动滚齿的运动 滚切直齿圆柱齿轮时，为了使滚刀螺旋线的方滚切直齿圆柱齿轮时，为了使滚刀螺旋线的方向与被切齿轮的齿向一致，也就是使滚刀螺旋线法向与被切齿轮的齿向一致，也就是使滚刀螺旋线法向齿距，与齿轮分度圆上的齿距相等，故滚刀必须向齿距，与齿轮分度圆上的齿距相等，故滚刀必须扳转一个角扳转一个角(滚刀螺旋线升角滚刀螺旋线
9、升角)。如使用右旋滚刀，。如使用右旋滚刀，被切齿轮转向为逆时针方向；若用左旋滚刀，则被被切齿轮转向为逆时针方向；若用左旋滚刀，则被切齿轮转向为顺时针方向。切齿轮转向为顺时针方向。5.3.2 5.3.2 滚齿滚齿 mm2.滚切斜齿圆柱齿轮滚切斜齿圆柱齿轮 5.3.2 5.3.2 滚齿滚齿 滚切直齿、斜齿圆柱齿轮滚刀刀架的调整滚切直齿、斜齿圆柱齿轮滚刀刀架的调整 3.滚切蜗轮滚切蜗轮5.3.2 5.3.2 滚齿滚齿 滚切蜗轮的运动滚切蜗轮的运动 1、剃齿、剃齿 剃齿是利用一对交错轴斜齿轮啮合的原理在剃剃齿是利用一对交错轴斜齿轮啮合的原理在剃齿机上进行的。齿机上进行的。剃齿一般可达到剃齿一般可达到6
10、7级精度，齿面表面粗糙度级精度，齿面表面粗糙度Ra为为0.80.4m，剃齿的生产率高，在成批生产中，剃齿的生产率高，在成批生产中主要用于滚主要用于滚(或插或插)齿预加工后，淬火前的精加工。齿预加工后，淬火前的精加工。5.3.3 5.3.3 齿形的精加工齿形的精加工 盘形剃齿刀实质上是一个高精度的斜齿轮，每盘形剃齿刀实质上是一个高精度的斜齿轮，每个齿的齿侧沿渐开线方向开槽以形成刀刃。加工时个齿的齿侧沿渐开线方向开槽以形成刀刃。加工时工件装在工作台上的顶尖间，由装在机床主轴上的工件装在工作台上的顶尖间，由装在机床主轴上的剃齿刀带动工件自由转动。剃齿刀带动工件自由转动。5.3.3 5.3.3 齿形的
11、精加工齿形的精加工 剃齿刀剃齿刀 剃齿刀刀剃齿刀刀齿齿 2.珩齿珩齿 珩齿原理和运动与剃齿相同，主要区别就是刀珩齿原理和运动与剃齿相同，主要区别就是刀具不同，以及珩磨轮的转速比剃齿刀高。珩齿主要具不同，以及珩磨轮的转速比剃齿刀高。珩齿主要用来切除热处理后齿面上的氧化皮及毛刺。其加工用来切除热处理后齿面上的氧化皮及毛刺。其加工精度取决于前工序的加工精度和热处理的变形量。精度取决于前工序的加工精度和热处理的变形量。一般能加工一般能加工67级精度齿轮，轮齿表面粗糙度级精度齿轮，轮齿表面粗糙度Ra0.80.4m。珩齿的生产率高，在大批量生产中。珩齿的生产率高，在大批量生产中得到广泛的应用。得到广泛的应
12、用。5.3.3 5.3.3 齿形的精加工齿形的精加工3.磨齿磨齿 磨齿是目前齿形精加工中加工精度最高的方磨齿是目前齿形精加工中加工精度最高的方法，对磨齿前的加工误差及热处理变形有较强的修法，对磨齿前的加工误差及热处理变形有较强的修正能力。加工精度可达正能力。加工精度可达36级，轮齿表面粗糙度级，轮齿表面粗糙度Ra0.80.2m。但加工成本高，生产率较低，多用。但加工成本高，生产率较低，多用于齿形淬硬后的光整加工。于齿形淬硬后的光整加工。5.3.3 5.3.3 齿形的精加工齿形的精加工5.3.3 5.3.3 齿形的精加工齿形的精加工 展成磨齿方法展成磨齿方法 5.3.4 5.3.4 齿形加工方法
13、选择齿形加工方法选择常用的齿形加工方法常用的齿形加工方法加工加工方法方法加工加工原理原理加工质量加工质量生产率生产率设设 备备应用范围应用范围精度等级精度等级齿面粗糙度齿面粗糙度Ra/m铣齿铣齿成形法成形法96.33.2较插齿、滚齿低较插齿、滚齿低普通铣床普通铣床单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿单件修配生产中，加工低精度外圆柱齿轮、锥齿轮、蜗轮轮、锥齿轮、蜗轮拉齿拉齿成形法成形法71.60.4高高拉床拉床大批量生产大批量生产7级精度的内齿轮，因外齿轮级精度的内齿轮，因外齿轮拉刀制造甚为复杂，故少用拉刀制造甚为复杂，故少用插齿插齿展成法展成法873.21.6一般较滚齿低一般较滚齿低插齿机插齿机
14、单件成批生产中，加工中等质量的内外单件成批生产中，加工中等质量的内外圆柱齿轮、多联齿轮圆柱齿轮、多联齿轮滚齿滚齿展成法展成法873.21.6较高较高滚齿机滚齿机单件和成批生产中，加工中等质量的外单件和成批生产中，加工中等质量的外圆柱齿轮、蜗轮圆柱齿轮、蜗轮剃齿剃齿展成法展成法760.80.4高高剃齿机剃齿机精加工未淬火的圆柱齿轮精加工未淬火的圆柱齿轮 珩齿珩齿展成法展成法760.80.4很高很高珩齿机珩齿机光整加工已淬火的圆柱齿轮，适用于成光整加工已淬火的圆柱齿轮，适用于成批和大量生产批和大量生产磨齿磨齿成形法成形法展成法展成法630.80.2成形法高于展成法成形法高于展成法磨齿机磨齿机精加工
15、已淬火的圆柱齿轮精加工已淬火的圆柱齿轮n齿轮加工设备是加工齿轮齿面的机床。齿轮加工齿轮加工设备是加工齿轮齿面的机床。齿轮加工机床按加工对象的不同，分为圆柱齿轮加工机床机床按加工对象的不同，分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主和锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、车齿机等；锥齿轮加工机要有滚齿机、插齿机、车齿机等；锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机和加工弧齿锥齿轮的铣齿机；用于精加工齿轮齿和加工弧齿锥齿轮的铣齿机；用于精加工齿轮齿面的有研齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。面的有研齿机、剃
16、齿机、珩齿机和磨齿机等。5.4 齿轮加工设备齿轮加工设备 1.滚齿原理滚齿原理 滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的。滚齿滚齿加工是根据展成法原理加工齿轮的。滚齿的过程相当于一对交错螺旋齿轮副啮合滚动的过程。的过程相当于一对交错螺旋齿轮副啮合滚动的过程。5.4.1 5.4.1 滚齿机滚齿机滚齿原理滚齿原理1滚刀；滚刀；2工件工件2.滚切直齿圆柱齿轮滚切直齿圆柱齿轮5.4.1 5.4.1 滚齿机滚齿机滚切直齿圆柱齿轮的传动原理滚切直齿圆柱齿轮的传动原理 3.滚切斜齿圆柱齿轮滚切斜齿圆柱齿轮5.4.1 5.4.1 滚齿机滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图 4、Y3150E
17、型滚齿机型滚齿机 Y3150E型滚齿机为中型滚齿机，能加工直齿、型滚齿机为中型滚齿机，能加工直齿、斜齿圆柱齿轮。斜齿圆柱齿轮。5.4.1 5.4.1 滚齿机滚齿机Y3150E型滚齿机型滚齿机1床身；床身；2立柱；立柱；3刀架溜板；刀架溜板；4刀杆；刀杆；5刀架体；刀架体；6支架；支架；7心轴；心轴；8后立柱；后立柱；9工作台；工作台；10床鞍床鞍5.4.1 5.4.1 滚齿机滚齿机Y3150E型滚齿机传动系统型滚齿机传动系统n插齿机也是一种常见的齿轮加工机床，主要用于插齿机也是一种常见的齿轮加工机床，主要用于加工直齿圆柱齿轮，增加特殊的附件后也可以加加工直齿圆柱齿轮，增加特殊的附件后也可以加工
18、斜齿圆柱齿轮。对滚齿机无法加工的内齿轮和工斜齿圆柱齿轮。对滚齿机无法加工的内齿轮和多联齿轮，使用插齿机加工尤为适宜。多联齿轮，使用插齿机加工尤为适宜。n插齿的原理相当于一对圆柱齿轮相啮合，其中一插齿的原理相当于一对圆柱齿轮相啮合，其中一个假想的齿轮是工件，另一个齿轮转化为磨有前个假想的齿轮是工件，另一个齿轮转化为磨有前角、后角而形成切削刃的刀具角、后角而形成切削刃的刀具插齿刀。插齿刀。5.4.2 5.4.2 插齿机插齿机5.4.2 5.4.2 插齿机插齿机插齿原理及所需运动插齿原理及所需运动 n磨齿机加工齿轮齿面的方式是用砂轮磨削，主要磨齿机加工齿轮齿面的方式是用砂轮磨削，主要用于加工已淬硬的
19、齿轮，但对模数较小的某些齿用于加工已淬硬的齿轮，但对模数较小的某些齿轮，可以直接在齿坯上磨出轮齿。轮，可以直接在齿坯上磨出轮齿。n磨齿机的加工精度可达磨齿机的加工精度可达6级以上，属于精加工机床。级以上，属于精加工机床。按齿形的形成原理，磨齿也分为成形法及展成法按齿形的形成原理，磨齿也分为成形法及展成法两种。两种。5.4.3 5.4.3 磨磨齿机齿机1.成形法磨齿成形法磨齿5.4.3 5.4.3 磨磨齿机齿机成形法磨齿成形法磨齿 2.展成法磨齿展成法磨齿5.4.3 5.4.3 磨磨齿机齿机成形法磨齿成形法磨齿 1.齿轮刀具的类型齿轮刀具的类型 齿轮刀具是用于切削齿轮齿形的刀具。齿轮刀具是用于切
20、削齿轮齿形的刀具。n成形法齿轮刀具。这类刀具切削刃的廓形与被切成形法齿轮刀具。这类刀具切削刃的廓形与被切齿轮齿槽的廓形相同或相似，通常适用于加工直齿轮齿槽的廓形相同或相似，通常适用于加工直齿槽工件，如直齿圆柱齿轮、斜齿齿条等。齿槽工件，如直齿圆柱齿轮、斜齿齿条等。n 展成法齿轮刀具。这类刀具是利用齿轮的啮合原展成法齿轮刀具。这类刀具是利用齿轮的啮合原理来加工齿轮的。常用的展成法齿轮刀具有滚齿理来加工齿轮的。常用的展成法齿轮刀具有滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等。刀、插齿刀、剃齿刀等。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 成形齿轮铣刀成形齿轮铣刀 2.插齿刀插齿刀 插齿刀可
21、以加工直齿轮、斜齿轮、内齿轮、塔形插齿刀可以加工直齿轮、斜齿轮、内齿轮、塔形齿轮、人字齿轮和齿条等，是一种应用很广泛的齿齿轮、人字齿轮和齿条等，是一种应用很广泛的齿轮刀具。轮刀具。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 插齿刀的基本工作原理插齿刀的基本工作原理 n标准插齿刀的选用标准插齿刀的选用 标准直齿插齿刀按其结构分为盘形、碗形和锥标准直齿插齿刀按其结构分为盘形、碗形和锥柄形柄形3种，它们的主要规格与应用范围如表所示。插种，它们的主要规格与应用范围如表所示。插齿刀精度分为齿刀精度分为AA、A、B这这3级，分别用来加工级，分别用来加工68级精度的齿轮。级精度的齿轮。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具
22、 序 号类 型简 图应用范围规 格或莫氏锥度1盘形直齿插齿刀加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮751431.743100161254816061088.90200812101.602碗形直齿插齿刀加工塔形、双联直齿轮5013.520751431.74310018125485.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 3.齿轮滚刀齿轮滚刀 齿轮滚刀是加工直齿和螺旋齿圆柱齿轮时常用齿轮滚刀是加工直齿和螺旋齿圆柱齿轮时常用的一种刀具。它的加工范围很广泛，模数从的一种刀具。它的加工范围很广泛，模数从0.140mm的齿轮，均可使用滚刀加工。同一把齿轮滚的齿轮，均可使用滚刀加工。同一把齿轮滚刀可以加工模数、压力角相同而
23、齿数不同的齿轮。刀可以加工模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 3.3.齿轮滚刀齿轮滚刀齿轮滚刀的工作原理齿轮滚刀的工作原理 3、齿轮滚刀、齿轮滚刀5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 齿轮滚刀的基本蜗杆与刀刃位置齿轮滚刀的基本蜗杆与刀刃位置1基本蜗杆表面；基本蜗杆表面；2侧铲螺旋面侧铲螺旋面(侧刃后面侧刃后面)；3齿轮滚刀刃；齿轮滚刀刃；4前面；前面；5铲制顶刃后面；铲制顶刃后面；6齿轮滚刀每次重磨后的位置齿轮滚刀每次重磨后的位置齿轮滚刀的选用齿轮滚刀的选用n用于加工基准压力角为用于加工基准压力角为2020的渐开线齿轮的齿轮的渐开线
24、齿轮的齿轮滚刀已经标准化了，均为阿基米德整体式滚刀，滚刀已经标准化了，均为阿基米德整体式滚刀，模数模数=l=l10mm10mm，单头，右旋，单头，右旋，0 0前角和直槽。前角和直槽。n表中表中I I型用于型用于AAAAAA级齿轮滚刀，适用于加工级齿轮滚刀，适用于加工6 6级精级精度的齿轮；度的齿轮；型用于型用于AAAA、A A、B B、C C级齿轮滚刀，级齿轮滚刀，分别适用于加工分别适用于加工7 71010级精度的齿轮。级精度的齿轮。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 n选用齿轮滚刀时，应注意以下几点。选用齿轮滚刀时，应注意以下几点。(1)(1)齿轮滚刀的基本参数，应按被切齿轮的相同参齿轮滚刀的
25、基本参数，应按被切齿轮的相同参数选取。齿轮滚刀的参数标注在其端面上。数选取。齿轮滚刀的参数标注在其端面上。(2)(2)齿轮滚刀的精度等级，应按被切齿轮的精度要齿轮滚刀的精度等级，应按被切齿轮的精度要求求 。(3)(3)齿轮滚刀的旋向，应尽可能与被切齿轮的旋向齿轮滚刀的旋向，应尽可能与被切齿轮的旋向相同。滚切直齿轮，一般用右旋滚刀；滚切左旋相同。滚切直齿轮，一般用右旋滚刀；滚切左旋齿轮，最好选用左旋滚刀。齿轮，最好选用左旋滚刀。5.5 齿轮加工刀具齿轮加工刀具 1、齿轮零件的检验项目、齿轮零件的检验项目 齿轮检验按其目的可分为验收检验和工艺检验。齿轮检验按其目的可分为验收检验和工艺检验。验收检验
26、时可选用与齿轮使用条件相近的齿轮单验收检验时可选用与齿轮使用条件相近的齿轮单面啮合综合检验，或选用表面啮合综合检验，或选用表5-5所示的公差组中的所示的公差组中的公差，根据需要组合进行检验，以便按齿轮精度公差，根据需要组合进行检验，以便按齿轮精度要求全面地评定齿轮加工质量，确定其是否合格。要求全面地评定齿轮加工质量，确定其是否合格。工艺检验时可采用齿形误差、基节偏差、公法线工艺检验时可采用齿形误差、基节偏差、公法线长度变动和齿圈径向跳动等单项检验项目，以分长度变动和齿圈径向跳动等单项检验项目，以分析该工序的加工误差，评定机床析该工序的加工误差，评定机床刀具刀具工件系工件系统的精度。齿轮侧隙用齿
27、厚偏差与公法线平均长统的精度。齿轮侧隙用齿厚偏差与公法线平均长度偏差等指标来评定。度偏差等指标来评定。5.6 齿轮零件的检验齿轮零件的检验5.6.1 齿轮零件的检验项目齿轮零件的检验项目 齿轮检验按其目的可分为验收检验和工艺检验。齿轮检验按其目的可分为验收检验和工艺检验。验收检验时可选用与齿轮使用条件相近的齿轮单面验收检验时可选用与齿轮使用条件相近的齿轮单面啮合综合检验，或选用表啮合综合检验，或选用表5-5所示的公差组中的公所示的公差组中的公差，根据需要组合进行检验，以便按齿轮精度要求差，根据需要组合进行检验，以便按齿轮精度要求全面地评定齿轮加工质量，确定其是否合格。全面地评定齿轮加工质量，确
28、定其是否合格。5.6 齿轮类零件的检验齿轮类零件的检验5.6 齿轮类零件的检验齿轮类零件的检验渐开线圆柱齿轮渐开线圆柱齿轮(GB/T 10095)检验要求如下。检验要求如下。(1)必检项目。单个齿距极限偏差、齿距累积总公差、必检项目。单个齿距极限偏差、齿距累积总公差、齿廓总公差、螺旋线总公差、径向综合偏差、径齿廓总公差、螺旋线总公差、径向综合偏差、径向跳动。向跳动。(2)非必检项目。切向综合偏差、齿廓形状偏差、齿非必检项目。切向综合偏差、齿廓形状偏差、齿廓倾斜偏差、螺旋线形状偏差、螺旋线倾斜偏差。廓倾斜偏差、螺旋线形状偏差、螺旋线倾斜偏差。(3)除另有规定外，均在接近齿高中部的位置测量。除另有
29、规定外，均在接近齿高中部的位置测量。(4)当测量切向综合偏差时，产品齿轮在适当的中心当测量切向综合偏差时，产品齿轮在适当的中心距下距下(有一定的侧隙有一定的侧隙)与测量齿轮单面啮合，同时与测量齿轮单面啮合，同时要加上一轻微而足够的载荷。要加上一轻微而足够的载荷。5.6 齿轮类零件的检验齿轮类零件的检验5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法1.切向综合误差和切向一齿综合误差切向综合误差和切向一齿综合误差iFiF齿轮单面啮合检查仪工作原理齿轮单面啮合检查仪工作原理 1直流微电机及减速器；直流微电机及减速器；2测量蜗杆；测量蜗杆；3被测齿轮；被测齿轮；4低频光栅头；低频光栅头；5高频光栅头
30、；高频光栅头；6相位计相位计 2.齿距累积误差和齿距偏差齿距累积误差和齿距偏差5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法齿距仪齿距仪 用测角仪测量齿距累积误差用测角仪测量齿距累积误差1显微镜；显微镜；2分度盘；分度盘；3千分表杠杆千分表杠杆3.径向跳动公差径向跳动公差5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法齿圈径向跳动的检验齿圈径向跳动的检验 4.径向综合误差和径向一齿综合误差径向综合误差和径向一齿综合误差5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法齿轮双面啮合检验仪齿轮双面啮合检验仪 5.公法线长度变动公法线长度变动5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法公法线千分
31、表卡规公法线千分表卡规 6.基圆偏差基圆偏差5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法点接触式基圆仪点接触式基圆仪 切线式基圆仪切线式基圆仪 7.齿廓形状公差齿廓形状公差 5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法 单盘式渐开线检查仪单盘式渐开线检查仪 1被检验齿轮；被检验齿轮；2基圆盘；基圆盘；3直尺直尺 8.螺旋线总公差螺旋线总公差n直齿圆柱齿轮一般可用滚柱嵌在两齿间进直齿圆柱齿轮一般可用滚柱嵌在两齿间进行检验。行检验。n斜齿齿轮的齿向误差可用齿向检查仪来检斜齿齿轮的齿向误差可用齿向检查仪来检验。验。5.6.2 圆柱齿轮的检验方法圆柱齿轮的检验方法 加工如图所示的某圆柱齿轮。生
32、产类型：小批加工如图所示的某圆柱齿轮。生产类型：小批生产，材料牌号：生产，材料牌号：45钢。毛坯种类：锻件。钢。毛坯种类：锻件。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析1、圆柱齿轮的机械加工工艺过程、圆柱齿轮的机械加工工艺过程 一般可归纳为以下的工艺路线。一般可归纳为以下的工艺路线。n毛坯制造毛坯制造齿坯热处理齿坯热处理齿坯加工齿坯加工齿形加齿形加工工齿圈热处理齿圈热处理齿轮定位表面精加工齿轮定位表面精加工齿圈齿圈精加工。精加工。n常见的普通精度、成批生产齿轮的典型工艺方常见的普通精度、成批生产齿轮的典型工艺方案。它采用滚齿案。它采用滚齿(或插齿或插齿)、剃
33、齿、珩齿工艺。、剃齿、珩齿工艺。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析2.圆柱齿轮的加工工艺过程分析圆柱齿轮的加工工艺过程分析 1)定位基准选择定位基准选择n齿轮加工时的定位基准应尽可能与设计基准相齿轮加工时的定位基准应尽可能与设计基准相一致，即要符合一致，即要符合“基准重合基准重合”原则。原则。n对于小直径轴齿轮，可采用两端中心孔或锥体对于小直径轴齿轮，可采用两端中心孔或锥体作为定位基准，符合作为定位基准
34、，符合“基准统一基准统一”原则；对于原则；对于大直径的轴齿轮，通常用轴颈和一个较大的端大直径的轴齿轮，通常用轴颈和一个较大的端面组合定位，符合面组合定位，符合“基准重合基准重合”原则；带孔齿原则；带孔齿轮则以孔和一个端面组合定位，既符合轮则以孔和一个端面组合定位，既符合“基准基准重合重合”原则，又符合原则，又符合“基准统一基准统一”原则。原则。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析 2)齿坯加工齿坯加工 齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。齿坯的齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。齿坯的外圆、端面或孔经常作为齿形加工、测量和装配外圆、端面或孔经常作为齿形加工、
35、测量和装配的基准，所以齿坯的精度对于整个齿轮的精度有的基准，所以齿坯的精度对于整个齿轮的精度有着重要的影响。着重要的影响。(1)齿坯精度齿坯精度5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析(2)齿坯加工方案的选择齿坯加工方案的选择 大批大量生产的齿坯加工。多采用大批大量生产的齿坯加工。多采用“钻钻拉拉多多刀车刀车”的工艺方案：以毛坯外圆及端面定位进行的工艺方案：以毛坯外圆及端面定位进行钻孔或扩孔、拉孔；以孔定位在多刀半自动车床钻孔或扩孔、拉孔；以孔定位在多刀半自动车床上粗、精车外圆、端面
36、、车槽及倒角等。上粗、精车外圆、端面、车槽及倒角等。成批生产的齿坯加工。常采用成批生产的齿坯加工。常采用“车车拉拉车车”的的工艺方案：以齿坯外圆或轮毂定位，粗车外圆、工艺方案：以齿坯外圆或轮毂定位，粗车外圆、端面和内孔；以端面支承拉孔端面和内孔；以端面支承拉孔(或花键孔或花键孔)；以孔；以孔定位精车外圆及端面等。定位精车外圆及端面等。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析(2)齿坯加工方案的选择齿坯加工方案的选择 单件小批生产的齿坯加工。单件小批生产齿轮时，单件小批生产的齿坯加工。单件小批生产齿轮时，一般齿坯的孔、端面及外圆的粗、精加工都在通一般齿坯的孔、
37、端面及外圆的粗、精加工都在通用车床上经两次装夹完成，但必须注意将孔和基用车床上经两次装夹完成，但必须注意将孔和基准端面的精加工在一次装夹内完成，以保证位置准端面的精加工在一次装夹内完成，以保证位置精度。精度。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析 3.齿形加工齿形加工 齿圈上的齿形加工是整个齿轮加工的核心。常用齿圈上的齿形加工是整个齿轮加工的核心。常用的齿形加工方案如下。的齿形加工方案如下。(1)8级精度以下的齿轮。调质齿轮用滚齿或插齿级精度以下的齿轮。调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。对于淬硬齿轮可采用滚就能满足要求。对于淬硬齿轮可采用滚(插插)齿齿剃剃
38、齿或冷挤齿或冷挤齿端加工齿端加工淬火淬火校正孔的加工方案。校正孔的加工方案。根据不同的热处理方式，在淬火前齿形加工精度应根据不同的热处理方式，在淬火前齿形加工精度应提高一级以上。提高一级以上。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析3.齿形加工齿形加工(2)67级精度齿轮。对于淬硬齿面的齿轮可采用级精度齿轮。对于淬硬齿面的齿轮可采用滚滚(插插)齿齿齿端加工齿端加工表面淬火表面淬火校正基准校正基准磨齿磨齿(蜗杆砂轮磨齿蜗杆砂轮磨齿)，该方案加工精度稳定；也可采用，该方案加工精度稳定；也可采用滚滚(插插)剃齿或冷挤剃齿或冷挤表面淬火表面淬火校正基准校正基准内啮内
39、啮合珩齿的加工方案，这种方案加工精度稳定，生产合珩齿的加工方案，这种方案加工精度稳定，生产率高。率高。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析3.齿形加工齿形加工(3)5级以上精度的齿轮。一般采用粗滚齿级以上精度的齿轮。一般采用粗滚齿精滚精滚齿齿表面淬火表面淬火校正基准校正基准粗磨齿粗磨齿精磨齿的加工精磨齿的加工方案。大批大量生产时也可采用粗磨齿方案。大批大量生产时也可采用粗磨齿精磨齿精磨齿表面淬火表面淬火校正基准校正基准磨削外珩自动线的加工方案。磨削外珩自动线的加工方案。这种加工方案加工的齿轮精度可稳定在这种加工方案加工的齿轮精度可稳定在5级以上，且级以上
40、，且齿面加工纹理十分错综复杂，噪声极低，是品质极齿面加工纹理十分错综复杂，噪声极低，是品质极高的齿轮。磨齿是目前齿形加工中精度最高、表面高的齿轮。磨齿是目前齿形加工中精度最高、表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达34级。级。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析3.齿形加工齿形加工5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析4.齿端加工齿端加工 5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析齿端形状齿端形状 齿端倒圆齿端倒圆 5.精基准的修整精基准的修整
41、齿轮淬火后其孔常发生变形，孔直径可缩小齿轮淬火后其孔常发生变形，孔直径可缩小0.010.05mm。为确保齿形精加工质量，必须对。为确保齿形精加工质量，必须对基准孔予以修整。修整的方法一般采用磨孔或推孔。基准孔予以修整。修整的方法一般采用磨孔或推孔。对于成批或大批大量生产的未淬硬的外径定心的花对于成批或大批大量生产的未淬硬的外径定心的花键孔及圆柱孔齿轮，常采用推孔。对于以小径定心键孔及圆柱孔齿轮，常采用推孔。对于以小径定心的花键孔或已淬硬的齿轮，以磨孔为好，可稳定地的花键孔或已淬硬的齿轮，以磨孔为好，可稳定地保证精度。保证精度。5.7 圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析圆柱齿轮的机加工工艺过程及工艺分析
