简述轴类齿轮的机械加工

王 钢 韩振伟

（北方重工集团有限公司传动设备分公司，辽宁 沈阳 110860）

简述轴类齿轮的机械加工

王 钢 韩振伟

（北方重工集团有限公司传动设备分公司，辽宁 沈阳 110860）

齿轮有很多的种类，轴类齿轮就是一个非常常见的齿轮种类。本文针对轴类齿轮的主要机械加工特点，同时结合多年来的实际机械加工的工艺编制中的经验，系统的阐述轴类齿轮的加工特点和在加工过程中需要注意的事项，工艺编制中需要注意的事项。同时介绍的还有在轴类齿轮的加工过程中的毛坯件的尺寸的确定和轴类齿轮的加工精度等。希望通过本文的介绍能够为我国的轴类齿轮加工提供力所能及的帮助。

轴类齿轮；机械加工；工艺编制；尺寸确定

一、简要叙述轴类齿轮在生产过程中的加工工艺的确定

关于轴类齿轮在生产过程中的加工工艺的确定，本文主要从八道工序来阐述。第一道工序是进行齿轮毛料的确定。第二道工序是进行齿轮的粗加工。第三道工序是进行轴类齿轮的热处理。第四道工序是进行轴类齿轮的半精加工。第五道工序是进行轴类齿轮的精加工。第六道工序是进行轴类齿轮的无损检验。第七道工序是进行所有工序的检验。第八道工序是进行轴类齿轮的表面工序处理。下面进行详细的叙述。

（1）工序一：进行齿轮毛料的确定。在进行轴类齿轮的生产过程中，齿轮的毛料的选择是非常重要的，在选择的过程中要充分地考虑到很多的加工中的因素，例如在加工过程中的加工余量能否满足生产的工艺需要等，在这里，特别是要考虑到齿轮在渗碳和淬火的过程中，非渗碳的表面的加工余量。因此在进行毛料的确定时，要对余量保护的数值进行充分的考虑。

（2）工序二：进行齿轮的粗加工。选定毛料完毕后，就要进行齿轮的粗加工的工序。齿轮的粗加工主要是加工掉加工的余量，为后续的半精加工工序做准备，也是为半精加工做基准准备。齿轮在进行粗加工的过程中，首先要选择和确定齿轮的加工基准，确定加工基准主要是为了对后续的加工表面进行合理的加工余量的分配。在齿轮的生产过程中，经过加工的表面和没有经过加工的表面在相对位置方面有着很大的区别和影响。在进行齿轮粗加工的过程中，首先要考虑的就是齿轮的材料的化学处理。这种化学热处理通常情况下就是渗碳处理。渗碳的表面有保护方法。通常有两种保护方法。第一种是镀铜的保护方法；第二种是余量加工法。镀铜保护法就是在没有渗碳的表面上进行一层镀铜处理，之后，渗碳处理和淬火处理同时进行，之后再将镀铜的表面除掉，这样的处理之后，齿轮镀铜的表面就没有含碳层；余量保护法就是在没有渗碳的表面上留足后续加工的加工余量。之后在渗碳的过程中，齿轮全部渗碳。将不需要进行渗碳处理的齿轮表面除去，然后再进行淬火检验。在正规的设计图纸中，都会标明对于轴类齿轮的无损探伤的要求和标准。现在我国常用的齿轮的无损探伤方式主要是磁粉探伤的方式。需要注意的是磁粉探伤的工序要安排在齿轮的加工全部结束之后方可进行，在进行完毕无损探伤检测合格后才能进行整体产品的质量检查。

（7）工序七，进行所有工序的检验。此工序主要是对加工完成后的齿轮进行出厂前的质量检查，要在检查的过程中及时的发现不合格的产品并且进行及时的修复处理。在齿轮的工艺检查的过程中，需要完全的按照图纸中的要求进行检查，除去了最终的检查工序之外，我们还要安排加工过程中的质量检查。（a）零件发外单位进行热处理、表面处理前后；（b）有些尺寸在齿轮全部加工完成后不易测量，例如轴类齿轮内孔的空刀槽，就可以在加工空刀槽工序后进行中间检验，最终检验时不再检查这部分尺寸。

（8）工序八：进行轴类齿轮的表面工序处理。齿轮在质量检查合格以后，我们要根据客户的要求进行相应的防锈处理和耐磨处理。这两方面的处理要严格的按照客户的要求和设计的要求。齿轮的表面处理主要是四个方面的处理。第一个是表面的发蓝处理；第二个是氧化磷化表面处理；第三个是表面镀铜处理；第四个是便面镀银处理。这样的处理方法主要就是为了达到防锈和耐磨的要求。

二、简要叙述轴类齿轮的机械加工过程中的工艺尺寸的计算

（1）轴类齿轮的主要部位尺寸的计算。（2）轴类齿轮的公法线的长度的计算。（3）轴类齿轮的单齿尺寸计算。

[1]赵如福.金属机械加工工艺人员手册[M].上海：上海科学技术出版社，2006.

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[3]张玉，李文敏.互换性与测量技术基础[M].沈阳：东北大学出版社，1994.

[4]王婷婷，胡晓松.轴类齿轮的加工[J].中国新技术新产品，2014（20）.

[5]吴健洪.国产磨齿机加工短轴齿轮的工艺方法[J].现代零部件，2014（07）.处理。在进行齿轮的粗加工时，通常选择的施工方式为滚齿加工。我们在确定滚齿的分度圆厚度时，要充分的考量磨齿的渗碳薄量，渗碳薄量通常情况下不应该大于0.2mm；在滚齿的加工过程中和磨齿的加工过程中，两者之间的加工基准不是同一个基准，正是因为这样，在进行滚齿的加工过程中对于齿轮的齿形的圆跳动量的限制是非常严格的，我们要尽量的避免在磨齿的过程中出现加工余量不一致的情况，这样会造成齿轮齿面的渗碳层的不均匀，进而降低了齿轮的耐磨损性能。

（3）工序三：进行轴类齿轮的热处理。齿轮的主要加工表面在进行完毕粗加工之后，就要进行热处理工序了，进行热处理工序是为了让齿轮的尺寸更加的符合图纸的要求。例如轮齿渗碳、淬火、氰化、氮化等，以改善材料的机械性能，满足使用要求。液压泵齿轮采用的是渗碳、淬火处理。

（4）工序四：进行轴类齿轮的半精加工。在齿轮进行完毕热处理之后，就需要对齿轮进行半精加工处理。齿轮的半精加工处理主要是为了给齿轮的精加工做最后的准备。半精加工主要的操作是三种：第一种是对齿轮进行车削；第二种是对齿轮的磨削；第三种是精加工基准的矫正。齿轮在进行渗碳和淬火的过程中的加工余量可以分为两种工序来进行加工，在加工的过程中要将加工余量的保护部分给加工掉。

（5）工序五：进行轴类齿轮的精加工。在进行齿轮的精加工时，主要进行两个部位的精加工。第一个部分是齿轮的轮体的精加工；第二个部分是齿轮的轮齿的精加工。轮体的精加工主要是零件的精密表面的加工和光整度的加工。对轮体的加工方式主要有滚，插和拉削。螺纹的磨、铣、车加工；键槽的铣、插加工；工艺扁台的铣削；减轻孔的钻铰等。这些工序多安排在轴承外圆的精加工及轮齿的精加工（磨齿）之前。 高精度齿轮精度多为6～7级，最高为5级。根据齿轮精度等级，直齿圆柱齿轮的轮齿精加工多采用磨齿。磨齿时要选择合适的切削参数，避免磨削烧伤及裂纹。

（6）工序六：进行轴类齿轮的无损

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