分析双联齿轮零件的加工工艺

于涛 王明海

关键词：双联齿轮;零件;加工工艺;注意事项

在机器以及相关器械运作过程中，齿轮具有输送动力、承受重力等作用，现阶段的齿轮已经广泛应用各个制造行业及领域，齿轮的形状大小不一，而齿轮的精确程度对机器正常运行具有一定的影响。因此，在对不同的齿轮进行加工时，应结合齿轮的形态结构设计相应的加工工艺流程，致力于保障齿轮的契合度并与实际机器运作的需求相符合。在实际双联齿轮加工过程中，应对双联齿轮的实际构造进而选择相对应的插齿方式，如滚齿方式。因此，在各类齿轮零件加工时，应正确有效制定加工工艺方式，确保齿轮零件的精准性。

1.分析双联齿轮加工工艺及齿轮发展现状

1.1双联齿轮加工工艺研究历程

19世纪末期，展成切齿法的原理以及这一原理相关的工具随后出现，如刀具、切齿专用的机床并广泛用在冶金、汽车、轮船制造等行业，因此齿轮的精确度与稳定性逐步受到重视。而在1674年，丹麦著名的天文学家罗默首次指出将外摆线作为齿廓曲线，进而实现齿轮的平稳性。在十八世纪工业革命阶段，齿轮的技术得到快速进步发展，使得人们开始积极对齿轮投入研究。1733年法国著名数学家卡米发布了齿廓啮合基本定律，随后在1765年，瑞士著名数学家欧拉大力推崇运用渐开线作为齿廓曲线。随着社会的进步发展，19世纪开始出现插齿机与滚齿机，这两种机器的出现为人们有效解决了生产高精确度与高平稳性的齿轮加工问题。1900年，普福特在滚齿机安装了差动装置，使得双联齿轮开始普遍应用。

1.2齿轮发展现状

根据查阅相关资料表明，我国齿轮工业在“十五”期间取得迅速发展，自2000年后至2005年齿轮行业的年产值增加了443亿元，并成为我国现阶段机械基础零件中规模最大的行业。2006年，我国全部齿轮、驱动以及传动零件制造企业累积总产值达到102628183千元，比去年同一时期增加了24.15%，由此可见，我国近年来齿轮制造业的进步发展产生了巨大的变化。然而，我国齿轮制造业与发达水平的国家相比仍然存在部分不足之处，如企业管理力度较差、缺乏仓惭能力以及员工综合素养偏低等。

2.分析双联齿轮零件加工工艺

2.1零件加工

如下图所示的双联齿轮加工工艺作为分析案例，由图可知，这一齿轮的加工材料为二十钢，且外圆的齿面、齿形、以及花键槽和端面是这一齿轮的重要加工部分，由于这一零件对精确性等级比较高，而齿轮在运作过程中传递的动力比较大，因而这一齿轮的加工应要与力学职能相符。

2.2齿轮加工

齿轮形态的精确度与齿数的均匀分布是检测齿轮零件加工达标的重要关键。因此，从业人员在实际齿轮加工工作过程中，应重视加工零件的精确度，有效保障齿轮的各个孔位是否达标。若想将这一加工流程完全落实，首先应对定位基准进行精确的加工，进而为后期齿形的精加工做好铺垫工作，再通过进行粗加工84毫米直径和60毫米直径的外圆部件以及30毫米半径的中间花键孔位，从业人员应注意在粗加工进行后必须留出2毫米的空隙，为后续精加工做准备。其次，端面两侧的加工可实现同步运行，定位基准在进行粗加工后须再进行精加工直至尺寸达标。另外，对齿形进行加工，由于齿形在实际运作中要发挥传递动力的作用以及满足物理力学的需求，基于此，工作人员在对齿形进行加工时，应先淬火处理，有利于提升零件的硬度与强度。

2.3修正基准技术

由于齿轮在经过淬火处理后定位基准的孔位较易发生形态变化，而再用于零件加工，则会使得零件精确度大大降低，进而造成零件不达标现象。因此，在定位基准进行淬火处理后应对定位孔进行修正，通常齿轮在热处理之后定位孔会发生变形，如果继续利用此定位基准进行加工，那么后续工序的加工精度会大幅度下降。常见的孔位修正方式有磨削或者推刀共两种加工，不同的定位孔之间修正方法不一致，而修正方式取决于加工工件的数量，由于磨削加工精确性较高但加工效率偏低，对于数量不大的加工应选择磨削加工，而数量过大的加工则可以应用推刀加工进行修正，这一加工效率虽高，但精确性较低。而在齿轮中心花键孔的基准定位修正则可以使用推刀加工，工作人员对于这一加工进行时，应正确操作，而使用加长的推刀加工方法有利于预防倾斜造成的不良影响。

3.双联齿轮加工工艺应注意的事项说明

3.1毛坯加工工序

由于齿轮在器械运作过程中需要传输的动力較大，而齿面的制作应遵循力学中性能的标准。因而在实际齿轮制作时，对于毛坯的选择也有一定要求。通常情况下，毛坯会依据多种技术进行热处理。而对于毛坯的热处理方法包含有淬火、回火、退火以及正火处理，这一工序的作用是通过减少毛坯在加工阶段残留的热应力，进而实现提升零件的加工机能和满足力学职能的效果。齿轮毛坯的架构包含轴套类与盘类，因此，齿轮毛坯的加工工序应要参照架构的类型和加工精准性标准以及生产的数量进而决定。

3.2齿形加工工序

作为一名齿轮加工从业人员，应有效掌握力学的职能要求，而齿形的加工工序应经过淬火处理，并且这一工序为后续精加工的工序具有关键作用。因此，齿形加工工序对齿轮精确度有一定的影响。此外，部分对力学职能标准不高的齿轮不需要经过淬火处理，因而齿形加工工序作为齿轮最终加工流程，通过加工后的齿轮对精确度的标准应实现技术达标。

3.3精加工工序

精加工是制作齿轮最重要的工序之一。在经过粗加工后的零件，应进行淬火处理，进而达到力学职能的要求。其次，精加工工序通常在热处理工序完成之后进行，此外，应注意在精加工前对定位基准的孔位进行修正，有利于保障精加工工序的精确性。

4.结论

综上所述，齿轮零件的加工精确性与齿形的均匀分布和齿面精确性具有密不可分的联系，因此，若想制造出高精确性和平稳性的齿轮，作为一名齿轮加工工艺人员，应当侧重于对这两步工序的加强工作，并在实际齿轮制造过程中，有效将齿轮架构与不同的加工工艺方法相结合，进而使齿轮达到一定的精确等级。