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齿轮分类 利用机械的方法获得齿轮特定结构和精度的工艺过程。齿轮是汽车运动中的核心传动部件，其加工质量的优劣对汽车总成乃至整车的振动噪声以及可靠性等会带来直接影响，有时会成为制约产品水平提高的关键因素。 可分为4类。 ①圆柱齿轮。按零件结构可分为盘齿和轴齿，按齿形可分为直齿和斜齿，用于平行轴动力和运动的传递，如变速箱速度变换、发动机点火正时等。 ②锥齿轮。根据齿形可分为直齿锥齿轮和螺旋锥齿轮，用于交叉轴或交错轴动力和运动的传递，如后桥的差速器和减速器等。其中螺旋锥齿轮，根据齿形加工原理和方法的差别在国际上形成了不同的制度体系，通常称为制式。中国汽车行业基本上采用圆弧渐缩齿（又称格利森制）或摆线等高齿（又称奥利康制）。 ③齿环类。如用于变速连接的滑动齿套和用于行星变速传动的齿圈属于内齿环，用于变速同步控制的同步器齿环属于外齿环。 ④特殊用途齿轮。如机油泵齿轮、速度表蜗杆、转向齿条等。 齿轮加工工艺 汽车齿轮一般属于大批量专业化生产，圆柱齿轮和锥齿轮具有广泛的代表性，根据不同结构及精度需要采用不同的工序组合。由于设备投资大，工艺方式的选择通常都充分考虑已有资源。 齿轮加工过程中的微小变形及工艺稳定性控制相对复杂。毛坯锻造后大多要采用等温正火，以期获得良好的加工性能和趋势变形的均匀金相组织；对于精度要求不高的低速网柱齿轮可以热前剃齿而热后不再加工，径向剃齿方法的应用扩大了剃齿应用范围；圆柱齿轮热后加工有珩齿和磨齿两种方式，珩齿成本低但齿形修正能力弱，磨齿精度高而成本高；采用沿齿高方向的齿顶修缘和沿齿长方向的鼓形齿修形工艺能够显著降低齿轮啮合噪声和提高传动性能，是被广泛关注的研究领域。 直齿锥齿轮主要用于差速器，由于速度低，精度要求相对较低，精锻齿形是重要发展方向。螺旋锥齿轮加工计算和机床调整中，以往非常复杂和耗时的手工操作已被现代专用软件和计算机程序所取代，有限元分析的引入使工艺参数设计更为可靠和便捷。螺旋锥齿轮热后加工有研齿和磨齿两种，由于磨齿的成本高、效率低且有局限性而目前大多采用研齿，研齿几何上的修正能力很弱，因此螺旋锥齿轮的从动齿轮多采用渗碳压淬工艺。齿轮材料及其热处理技术发展是齿轮加工中对变形控制的具有挑战性的课题。 齿轮加工机床 汽车齿轮加工机床可分为圆柱齿轮和锥齿轮加工机床两大类，具有不同的精度水平和适用范围。 圆柱齿轮加工机床按工艺方式可分为滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿、挤齿、倒角机床等；锥齿轮加工机床按工艺方式可分为铣齿、刨齿、拉齿、磨齿、研齿、倒角、滚动检验、淬火机床等。中国齿轮加工机床已基本形成了较完整的系列，已开发出技术含量具有国际水准的螺旋锥齿轮六轴数控磨床，但齿轮机床总体制造水平在精度、寿命、稳定性、数控技术应用等方面与欧美相比存在较大差距。 齿轮加工刀具 齿轮加工具有专用且复杂的刀具系统，需要根据不同的齿轮产品和加工方式选择和设计不同的刀具。如用于圆柱齿轮加工的滚刀、剃齿刀、插齿刀，用于直齿锥齿轮的圆拉刀，用于螺旋锥齿轮加工的各种铣齿刀具。因此，齿轮刀具的刃磨一般需要由专门的机床来完成，如滚刀铲磨机床、多功能剃齿刀磨床、螺旋锥齿轮刀具磨床等。 一、 齿轮加工工艺流程 1.锻造制坯 热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了 大范围推广。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小， 而且生产效率高。 2.正火 这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为终热处理做组织准备，以有效减少 热处理变形。 所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、 设备和环境的影响比较大， 使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响金属切 削加工和终热处理，使得热变形大而无规律，零件质量无法控制。为此，采用等温正火工艺。实 践证明，采用等温正火有效改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。 3.车削加工 为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车 刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又 保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。另外， 数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。 4.滚、插齿 加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便，但生产效率较低，若 完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地 进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃 磨时间，效益显着。 5.剃齿 径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽 车齿轮生产中。公司自1995年技术改造购进意大利公司专用径向剃齿机以来，在这项技术上已经应 用成熟，加工质量稳定可靠。 6.热处理 汽车齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定 可靠的热处理设备是必不可少的。公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满意 的热处理效果。 7.磨削加工 主要是对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，以提高尺寸精度和减小 形位公差。 二、 齿轮加工厂 1、 平阳县敖江益总齿轮加工厂 2、 温岭市雍昌铸业有限公司 3、 台州市通宇变速机械有限公司 4、 慈溪市迅成五金塑料厂 5、 苏州市鸿运传动机电设备有限公司 6、 金力原机电设备五金厂 7、 广州福森机电科技有限公司 |
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