圆柱齿轮加工的主要工艺问题介绍

1）定位基准的选择与齿坯的加工

定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。齿轮加工时的定位基准应符合基准重合与基准统一的原则，轴齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，对大直径的轴齿轮，则可采用轴颈和一个较大的端面定位；对带孔齿轮，可采用孔和一个端面定位。

不同生产类型的齿轮，齿坯的加工方案也不尽相同，以带孔齿轮齿坯的加工为例，在不同的加工批量下，其采用的加工方案如下：

大批量生产时，采用“钻—车—拉—车”的加工方案。毛坯经过模锻和正火后在钻床上钻孔，然后经过多刀半自动车床粗车后到拉床上拉孔，再以内孔定心、端面定位，在液压多刀半自动车床上对端面及外圆面进行半精加工。

中批量生产时，采用“车—拉—车”的加工方案。先在卧式车床或转塔车床上对齿坯进行粗车和钻孔，然后拉孔，再以孔定心、端面定位，精车端面和外圆。

单件小批量生产时，在卧式车床上完成孔、端面及外圆的粗、半精加工。先加工一端，再调头加工另一端。

齿轮淬火后，基准孔常发生变形，要进行修正。一般采用磨孔工艺，磨孔加工精度高，但效率低。对内孔未淬火、精度要求不特别高的齿轮，可采用推孔工艺。

2）轮齿加工方法及工艺路线的拟定

齿轮的轮齿切齿的加工方法主要有滚齿、插齿加工，一般可达到8级左右精度。对于软齿面齿轮，还可以通过剃齿进一步提高精度和降低齿面粗糙度数值，一般可达到7级精度；对于硬齿面，可以通过珩齿加工，使齿轮精度恢复到表面淬火前的精度，一般可达到7级精度。如果要达到5～6级，甚至更高级别，一般只能通过磨齿加工才能达到。

齿轮加工工艺路线的拟定，主要取决于齿轮的精度等级、材料及热处理方法等。下面，针对常用的45钢或40Cr和20CrMnTi两类材料齿轮，要加工到7级和8级的轮齿加工工艺路线进行讨论。(www.xing528.com)

（1）中碳或中碳合金钢（如45钢或40Cr）。

①8级软齿面加工工艺路线。这类齿轮，在齿坯加工好后，只要经过滚齿或插齿即可达到要求，一些双联齿轮和内齿轮只能采用插齿加工。

②8级硬齿面加工工艺路线。这类齿轮，在轮齿加工好后，经过表面淬火，轮齿精度有所下降，需在淬火前将精度提高一级，其加工工艺路线为：滚齿→剃齿→表面淬火。

③7级软齿面加工工艺路线。这类齿轮，在滚齿后精度不能可靠达到7级，一般还要经过剃齿加工，其加工工艺路线为：滚齿→剃齿。

④7级硬齿面加工工艺路线。同样由于表面淬火的影响，表面淬火后还需经过精加工，其加工工艺路线为：滚齿→剃齿→表面淬火→珩齿。由于珩齿效率比磨齿高得多，一般优选珩齿作为齿轮淬火后的精加工工序。

（2）低碳或低碳合金钢（如20CrMnTi、20Cr或20钢）。这类材料制造的齿轮，都要经过渗碳或碳氮共渗处理，可使齿面硬度达到58～63HRC，心部韧性更好（33～38HRC），其加工工艺路线如下。

①8级齿轮加工工艺路线。这类齿轮，在齿坯加工好后，轮齿加工工艺路线为：滚齿→剃齿→渗碳淬火→抛丸。考虑到渗碳淬火会使齿轮精度下降，淬火前先将其精度提高到7级以上。抛丸或喷砂是为了清除表面淬火后的氧化皮，同时可以提高齿轮抗疲劳强度。

②7级齿轮加工工艺路线。这类齿轮，因精度较高，整体热处理后必须进行精加工才能达到要求，其加工工艺路线为：滚齿→剃齿→渗碳淬火→珩齿。如果精度达不到或要加工7级以上齿轮，其加工工艺路线为：滚齿（或插齿）→渗碳淬火→磨齿。