1、1项目二：盘套圈类零件加工及案例分析学习情景二：冶金装备齿轮类零件制造工艺学习情景二：冶金装备齿轮类零件制造工艺 主讲：刘登平主讲：刘登平学时：学时：2 2学时学时2学习任务n任务任务1 1：知识准备：知识准备n任务任务2 2：炼钢转炉初级减速机人字齿轮制造项目：炼钢转炉初级减速机人字齿轮制造项目 3一、齿轮加工基础知识1.功用:按规定的速比传递运动和动力（一）齿轮的功用与结构特点（一）齿轮的功用与结构特点42.齿轮的结构齿圈轮体直齿直齿斜齿斜齿人字齿等人字齿等按照齿圈上按照齿圈上轮轮齿的分布形式齿的分布形式一、齿轮加工基础知识齿圈齿圈轮体轮体5（二二）齿轮的材料、热处理和毛坯）齿轮的材料、热
2、处理和毛坯1 1齿轮的齿轮的材料与热处理材料与热处理2.2.齿轮的齿轮的毛坯毛坯一、齿轮加工基础知识6一、齿轮加工基础知识1）材料的选择1.1.一般来说，一般来说，对于低速重载的传力齿轮对于低速重载的传力齿轮应选用应选用机械强度、机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料硬度等综合力学性能较好的材料，如，如18CrMnTi18CrMnTi；2.2.线速度高的传力齿轮线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，所以齿面应有较高的硬度，可用可用38CrMoAlA38CrMoAlA氮化钢氮化钢；4.一般用途的齿轮一般用途的齿轮均用均用4545钢等中碳结构钢和钢
3、等中碳结构钢和低碳结构钢低碳结构钢如如20Cr20Cr、40Cr40Cr、20CrMnTi20CrMnTi等制成等制成3.承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢18CrMnTi；72）齿轮的热处理一、齿轮加工基础知识a.毛坯热处理方法：正火或调质方法：正火或调质目的：是消除锻造及粗加工目的：是消除锻造及粗加工 所引起的所引起的残余应力，残余应力，改善材料的改善材料的切削性能切削性能 和提高综合和提高综合力学性能力学性能。8一、齿轮加工基础知识b.齿面热处理:方法方法：渗碳淬火、高频淬火、碳氮共渗、氮化处理等目的：目的：提高齿面的硬度和耐磨性9一、齿轮加工基础知识3）齿轮毛坯棒
4、料棒料锻件锻件铸件铸件 当齿轮当齿轮强度强度要求高要求高，并要，并要求求耐磨损耐磨损、耐耐冲击冲击时时当齿轮的直当齿轮的直径径大于大于400400600mm600mm时时 用于用于小尺寸小尺寸、结构简单结构简单且且对对强度要求强度要求不太高不太高的齿的齿轮轮10锻造毛坯齿坯加工齿形加工精基准加工齿圈精整加工正火（毛坯热处理）调质（齿坯热处理）淬火（齿圈热处理）一、齿轮加工基础知识（一）、齿轮类零件的工艺分析（一）、齿轮类零件的工艺分析11一、齿轮加工基础知识1齿坯加工方案a.a.在卧式车床上在卧式车床上粗车齿轮各部分粗车齿轮各部分b.b.在一次安装中精车在一次安装中精车内孔内孔和和基准端面基准
5、端面，以保证基准端面对内孔的跳动要求；以保证基准端面对内孔的跳动要求；c c以内孔在心轴上定位，以内孔在心轴上定位，精车外圆、精车外圆、端面及其它部分。端面及其它部分。尽量采用通用机床加工。尽量采用通用机床加工。对于对于圆柱孔齿坯圆柱孔齿坯，可采用可采用粗车粗车精车精车的加工方案的加工方案对于花键孔齿坯对于花键孔齿坯，采用采用粗车粗车拉拉精车精车的加工方案。的加工方案。1 1）中、小批）中、小批生产的齿坯加生产的齿坯加工工12（一）齿坯加工（一）齿坯加工1齿坯加工方案a a以外圆定位以外圆定位加工加工端面和孔端面和孔（留拉削余量）（留拉削余量）b b以端面支承以端面支承拉孔拉孔；c c以孔在芯
6、轴上定位以孔在芯轴上定位，在多刀半自动车床上粗车外圆、在多刀半自动车床上粗车外圆、端面和切槽；端面和切槽；无论花键孔或圆柱孔，无论花键孔或圆柱孔，均采用高生产率的机床均采用高生产率的机床（如拉床、多轴自动或多刀半自动车床等），（如拉床、多轴自动或多刀半自动车床等），2 2）大批量生产）大批量生产的齿坯加工的齿坯加工d d不卸下芯轴不卸下芯轴，在，在另一台车床另一台车床上上继续精车外圆继续精车外圆、端面、切槽和倒角、端面、切槽和倒角13一、齿轮加工基础知识2.齿形加工方案选择a.a.齿形加工时应根据齿形加工时应根据“基准重合基准重合”原则，原则，选择齿轮的选择齿轮的装配基准和测量基准装配基准和测
7、量基准为定位基准，为定位基准，而且尽可能在整个加工过程中保持而且尽可能在整个加工过程中保持基准的统一基准的统一。b b对于带孔齿轮，一般选择对于带孔齿轮，一般选择内孔和一个端面内孔和一个端面定位，定位，c c 对于直径较小的轴类齿轮，对于直径较小的轴类齿轮，一般选择一般选择中心孔定位中心孔定位1 1定位基准选择定位基准选择14一、齿轮加工基础知识2.齿形加工方案选择1.1.无切削加工无切削加工具有具有:生产率高，生产率高，材料消耗少、成本低材料消耗少、成本低,但其加工精度较低但其加工精度较低.2 2有切削加工有切削加工具有具有:良好的加工精度良好的加工精度，目前仍是齿形的目前仍是齿形的主要加工
8、方法。主要加工方法。2齿形加工方法滚齿滚齿插齿插齿剃齿剃齿珩齿和磨齿珩齿和磨齿热轧齿轮热轧齿轮冷轧齿轮冷轧齿轮精锻、粉末冶金等精锻、粉末冶金等15一、齿轮加工基础知识2.齿形加工方案选择2.对于要淬硬齿轮可采用：滚（插）齿齿端加工淬火校正孔1.调质齿轮用滚齿或插齿1）8级精度以下齿轮16一、齿轮加工基础知识2.齿形加工方案选择对于淬硬齿面的齿轮可采用：滚（插）齿齿端加工剃齿表面淬火校正基准珩齿的加工方案67级精度齿轮17一、齿轮加工基础知识2.齿形加工方案选择3）5级以上精度的齿轮 一般采用：粗滚齿精滚齿齿端加工淬火校正基准粗磨齿精磨齿18一、齿轮加工基础知识2.齿端加工齿端加工齿端加工方式有
9、齿端加工方式有倒圆倒尖倒棱和去毛刺经倒圆、倒尖、倒棱后的齿轮，沿轴向移动时容易进入啮合目的是：目的是：19一、齿轮加工基础知识4.精基准的修整精基准的修整精基准的修精基准的修整整方法方法齿轮淬火后其孔常发生变形，孔直径可缩小0.010.05mm。为保证齿形精加工质量，必须对基准孔予以修整。磨孔磨孔推孔推孔对于成批或大批大量生产对于成批或大批大量生产的的未淬硬的外径定心的花键孔未淬硬的外径定心的花键孔及圆柱孔齿轮，及圆柱孔齿轮，常采用推孔常采用推孔对于以对于以小径定心的花键孔小径定心的花键孔或已淬硬的齿轮或已淬硬的齿轮，以磨孔为好，以磨孔为好，磨孔应以齿面定位，符合互为基准原则磨孔应以齿面定位，
10、符合互为基准原则原因原因20二、任二、任 务务 布布 置置编制转炉初级减速机齿圈零件编制转炉初级减速机齿圈零件的机械加工工艺的机械加工工艺 目标：编制出较合理的加工工艺，目标：编制出较合理的加工工艺，并填写工艺过程卡并填写工艺过程卡 要求：要求：1.1.正确选择齿轮毛坯的生产方法正确选择齿轮毛坯的生产方法 2.2.正确选择齿轮毛坯的加工方案正确选择齿轮毛坯的加工方案 3.3.正确选择齿轮齿形的加工方案正确选择齿轮齿形的加工方案21转炉初级减速机齿圈零件详细图纸转炉初级减速机齿圈零件详细图纸22转炉初级减速机大齿圈三维图效果图转炉初级减速机大齿圈三维图效果图23三、点评三、点评-任务准备性工作任
11、务准备性工作插入辅助工序和热处理工序后工艺路线荒荒车车正正火火粗粗车车划划线线钳钳工工插插键键槽槽滚滚齿齿精精车车24三、点评三、点评-制订工艺技术文件制订工艺技术文件齿轮加工工艺过程卡片齿轮加工工艺过程卡片工序工序工工序名称序名称工序内容工序内容定位与夹紧定位与夹紧1 荒荒 车车荒加工工件各表面荒加工工件各表面，见平见圆即可。，见平见圆即可。以以外圆、内孔及端面为外圆、内孔及端面为基准基准，四爪卡盘夹紧，四爪卡盘夹紧2 正正 火火热处理：正火，硬度达技术要求热处理：正火，硬度达技术要求HB=239269。3 粗粗 车车1.粗加工工件左端面粗加工工件左端面，单边留，单边留1mm精加工余量。精加
12、工余量。2.粗加工工件左端外圆粗加工工件左端外圆，单边留，单边留1mm精加工余精加工余量。量。3.粗加工工件内孔粗加工工件内孔325，单边留，单边留1mm精加工余精加工余量。量。4.粗加工工件左端内止口粗加工工件左端内止口，单边留，单边留1mm精加工精加工余量余量右端面及其外圆右端面及其外圆为安装为安装基面，四爪卡盘夹紧基面，四爪卡盘夹紧5粗加工工件右端粗加工工件右端，单边留，单边留1mm精加工余量。精加工余量。6.粗加工工件右端外圆面粗加工工件右端外圆面，单边留，单边留1mm精加工精加工余量。余量。左端面及其外圆左端面及其外圆为安装为安装基面，四爪卡盘夹紧基面，四爪卡盘夹紧25三、点评三、点
13、评-制订工艺技术文件制订工艺技术文件工工序序工序工序名称名称工序内容工序内容定位与夹紧定位与夹紧4 精精 加加1.精加工工件左端面达图要求。精加工工件左端面达图要求。2.精加工工件左端外圆达精加工工件左端外圆达图要求。图要求。3.精加工工件内孔精加工工件内孔325H8达图要求。达图要求。4.精加工工件左端内止口及其端面精加工工件左端内止口及其端面达图要求。达图要求。以工件以工件右端面及其外圆为安装基面右端面及其外圆为安装基面定定位，四爪卡盘夹紧位，四爪卡盘夹紧5精加工工件精加工工件右端面右端面达图要求。达图要求。6.精加工工件右端外圆精加工工件右端外圆面达图要求。面达图要求。以工件已加工以工件
14、已加工左端面及其外圆为安装左端面及其外圆为安装基面基面定位，四爪卡盘夹紧定位，四爪卡盘夹紧5划划线线划出左右斜齿的对称中心面与外圆的交线和工件十字中心线及划出左右斜齿的对称中心面与外圆的交线和工件十字中心线及键槽的加工位置线。键槽的加工位置线。6滚滚齿齿1.以划线为参考，调整刀具，分齿检查后以划线为参考，调整刀具，分齿检查后滚右端齿滚右端齿加工工件达加工工件达图要求。图要求。以工件以工件左端面及内孔为定位基准左端面及内孔为定位基准，定，定位后夹紧工件位后夹紧工件2.滚左端齿滚左端齿加工工件达图要求加工工件达图要求工件工件右端面及内孔为定位基准右端面及内孔为定位基准定位后定位后夹紧工件夹紧工件8
15、插插键键槽槽插键槽插键槽加工工件达图要求。加工工件达图要求。以工件以工件左端面为安装基面，以内孔找左端面为安装基面，以内孔找正正夹紧工件夹紧工件9钳钳工工钳工清整零件。钳工清整零件。齿轮加工工艺过程卡片齿轮加工工艺过程卡片26作业：为下述零件的加工制定加工工艺作业：为下述零件的加工制定加工工艺005.036.21005.06.27齿号齿号模数模数22齿数齿数2842精度等级精度等级7GK7JL公法线长度变公法线长度变动量动量0.0390.024齿圈径向跳动齿圈径向跳动0.0500.042基节偏差基节偏差0.0160.016齿形公差齿形公差0.0170.018齿向公差齿向公差0.0170.017公法线平均长公法线平均长度度跨齿数跨齿数4527双联齿轮三维效果图双联齿轮三维效果图28谢谢观赏！谢谢观赏！
