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3秒自动关闭窗口第6章& 典型零件加工工艺
6.1 &轴类零件加工
6.1.1 轴类零件的种类结构特点及技术要求
1. 轴类零件的种类结构特点& 轴类零件是用来支承传动零件(如齿轮、带轮等)、传递转矩和承受载荷, 并保证装在轴上的零件具有一定的回转精度。
&&& 轴类零件的加工表面, 通常有内外圆柱面、圆弧面、圆锥面、螺纹、花键、键槽、环槽、齿轮等。
&&& 轴类零件按其结构形状可分为光轴、台阶轴、花键轴、空心轴和曲轴等 , 如图 6-1所示。
光轴& （b）台阶轴& （c）花键轴& （d）空心轴& （e）曲轴
图6-1& 轴的种类
2. 轴类零件的技术要求
（1) 加工精度
1) 尺寸精度& 主要是指轴的直径尺寸精度和长度尺寸精度。根据使用要求主要轴颈直径尺寸的公差等级通常为IT6～IT9, 特别精密的轴颈为IT5。长度尺寸精度一般按未注公差尺寸的要求 , 台阶轴各台阶的长度要求较高时 , 其公差约为 ±(0.05～0.2)mm。&&
2) 几何形状精度& 主要是指轴颈的几何形状精度 (直线度、圆度、圆柱度), 一般应限制在直径公差范围内。对几何形状精度要求较高时, 可在零件图上标注出规定允许的偏差值。
3) 相互位置精度& 保证装配传动件的配合轴颈与装配轴承的支承轴颈的同轴度 ,它是轴类零件相互位置精度的普遍要求。普通精度的轴, 配合轴颈对支承轴颈的径向圆跳动一般为0.01 mm～0.03mm; 高精度轴为 0.001 mm～0.005mm 。
（2) 表面粗糙度& 配合孔的表面粗糙度值为 Ra1.6μm～0.4 μm, 配合轴颈的表面粗糙度值为 Ra0.04μm～0.1μm, 一般非配合表面粗糙度约为 Ra6.3μm～1.6 μm 。
6.1.2 &轴类零件的材料和毛坯
1. 轴类零件的材料& 一般轴类零件的材料常用45 钢, 并根据不同的工作条件采用不同的热处理规范( 如正火、调质、淬火、表面淬火等), 以获得一定的强度、韧性和耐磨性。
对于中等精度而转速较高的轴类零件, 可选用40Cr、 4OMnVB等中碳合金结构钢。这类钢经调质和表面淬火后 ,具有较高的综合力学性能。精度较高的轴, 有时还用弹簧钢65Mn 和轴承钢GCr15 等材料, 通过调质和淬火(表面淬火)处理后, 具有很高的耐磨性和耐疲劳性能。
对于在高转速、重载荷条件下工作的轴, 可选用20Cr,20MnVB,20CrMnTi等低碳合金结构钢, 经渗碳、淬火处理后, 具有很高的表面硬度, 耐冲击韧度和强度, 但热处理时变形较大。特别重要的轴, 可采用38CrMoAlA氮化钢, 经调质和表面氮化处理后, 表面硬度很高, 有优良的耐磨性和耐疲劳性能, 氮化处理时因温度低, 又不需淬火, 故热处理变形很小。但氮化钢的价格昂贵, 氮化处理的时间很长, 又需专门用来氮化的设备, 这些都大大增加了零件的成本, 所以应严格控制选用。
表 6-1 机床主轴常用材料及热处理方法
机床主轴种类
预备热处理方法
最终热处理方法
表面硬度( HRC)
车床、铣床、钻床主轴
正火或调质
局部淬火后回火
平面磨床主轴
外圆磨床砂轮架、头架主轴
锻造后球化退火调质
淬火后去应力回火
精密车床主轴
局部淬火后回火
齿轮磨床主轴
渗碳淬火后回火
卧式镗床主轴
高精度外圆磨床砂轮架主轴
调质除应力处理
（HV＞900）
2． 轴类零件的毛坯& 轴类零件最常用的毛坯是圆棒料和锻件, 只有某些大型或结构复杂的轴才采用铸钢件,曲轴常采用球墨铸铁铸件。光轴或直径相差不多的台阶轴常用热轧或冷拉棒料。由于毛坯经加热锻造后, 能使金属内部纤维组织沿表面均匀分布, 从而可以得到较高的抗拉、抗弯强度，所以一般比较重要的轴多采用锻件。
6.1.3 &轴类零件加工工艺
花键轴的零件图见图6-2。花键轴加工工艺过程见表6-2
表 6-2 花键轴的加工工艺过程
定位及夹紧
棒料,毛坯加长28mm,全长为254mm(28mm为工艺夹头)
车工艺夹头φ18mm×28mm,在右端车端面,钻中心孔
调头,车另一端面,钻中心孔
粗车各段外圆,留加工余量2～2.5mm
两端中心孔
钻左端螺纹MlO-7H孔至小径φ8.5mm,车孔口φ10.5mm
攻螺纹M10-7H
调质硬度24OHBS
半精车左端外圆φ20 &mm，工序余量0.2～0.3mm,长度车至尺寸,孔口分别倒60°和120°，退刀槽3mm×0.5mm
半精车各处外圆,留加工余量0.2～0.3mm,车退刀槽和中间档圈槽
粗铣花键，两侧留加工余量0.3mm
精铣花键至尺寸
磨花键外圆φ28&mm和端面、磨外圆φ20土0.007mm至图样要求
调头,磨另一端外圆φ20 &mm，至图样要求,磨花键外圆φ28mm，及端面至图样要求。
两端中心孔
两端中心孔
车去工艺夹头部分
6.1.4 &轴类零件加工工序分析
1. 花键轴的加工工序分析
（1) 花键轴的技术条件和工艺分析
1) 热处理工序的安排& 图 6-2 花键轴中的技术条件为调质处理后硬度达24OHBS。调质处理的工序, 可安排在粗车前或粗车后, 安排在粗车后进行调质比较合理, 因为这样可消除粗车时产生的内应力。
2) 定位基准的选择& 花键轴的各档外圆尺寸精度要求都比较高, 用精车或磨削的方法都能达到。因属中批生产, 故虽然表面粗糙度要求不高, 仍采用磨削来保证加工精度较为合适。在车削和磨削外圆时, 均以两端中心孔作为精基准定位。而加工两端面和中心孔以及左端螺孔时, 均以外圆作为粗基准。由于热处理时中心孔易产生变形或锈蚀, 故最好能安排研中心孔工序, 其顺序放在车孔口倒60°和120°角之后, 半精车外圆之前。
3) 花键的加工& 精度不高的花键轴可在铣床上用分度头在两顶尖中安装, 用成形铣刀铣出。精度要求较高的花键轴须在专用的花键铣床上，用花键滚刀加工。若花键轴表面需经淬火处理 , 则需用花键磨床进行磨削。根据图中花键部分要求: 键侧面对A-B 轴线的位置度均为0.02mm, 必须采用花键滚刀滚切才能达到要求。由于工件两端台阶长度较短, 为了保证花键滚刀越出行程长度, 同时便于夹紧和加工时承受转矩, 加长尺寸应由花键滚刀直径来决定, 现确定将工件右端加长28mm, 待精磨后车去。
（2) 花键轴的加工工艺& 花键轴的加工工艺路线为: 备料→车端面、钻中心孔→粗车→钻孔(车床) →攻螺纹 (钳工)→调质→精车→粗滚花键→精滚花键→修毛刺→磨外圆→车(去工艺夹头) →清洗→检验入库。
6.2 套类零件加工
6.2.1 套类零件的种类结构特点及技术要求
1. 套类零件的种类结构特点& 套类零件主要用来支承旋转轴和轴上零件 , 在工作时承受径向或轴向载荷 , 夹具上用的钻套和镗套可起导向作用。常见的套类零件形状见图 6-3。
（a）、（b） 滑动轴承& （c）钻套& （d） 轴承衬套& （e） 汽缸套& （f） 液压套
图6-3& 套筒类零件示例
套类零件按其结构特点可分整体式和剖开式 （通常称为轴瓦）两种。由于套类零件的功用不同,其形状和结构尺寸也不同。但从结构上来分析，它们仍有共同特点。如零件的主要表面均为同轴度要求较高的内外旋转表面，零件的端面和轴线有较高的垂直度要求，零件壁厚一般较薄易变形，零件的长度一般大于直径等。
2. 套类零件的技术要求
套类零件的主要表面是内孔和外圆，其主要技术要求如下：
（1) 内孔& 内孔是套类零件起支承或导向作用最主要的表面，通常它与运动着的轴、刀具或活塞相配合。内孔直径的尺寸公差等级一般为IT7，精密轴套有时取IT6，液压缸的内孔一般取IT8，若与其相配的活塞上有密封圈，则可降低为IT9。
内孔的形状精度应控制在孔径公差范围内。对于某些精密轴套的内孔可控制在孔径公差的1/2～1/3范围内。长套筒零件除了对孔的圆度和圆柱度要求外，还应注意孔轴线的直线度要求。
&&& 为了保证零件的功用和提高其耐磨性，内孔的表面粗糙度值一般为 Ra1.6μm～0.1μm；要求&& 高的内孔，表面粗糙度值可达 Ra0.04μm。
&&& （2) 外圆& 外圆表面是套类零件本身的支承面，常以过盈配合或过渡配合与箱体或机架上的孔相连接。外径的公差等级通常为 IT6～IT7；形状精度控制在外径公差范围以内；表面粗糙度值为 Ra3.2μm～0.4 μm 。对于长套筒零件，其外圆往往作为加工内孔时的辅助定位基准，因此对外圆提出较高的形状精度和等直径要求。
(3) 内外圆之间的同轴度& 当内孔的最终加工是将套压入箱体或机座后进行时，套内外圆间的同轴度要求较低；若套的最终加工是在装配前完成时，内外圆的同轴度要求较高，一般为 0.01 mm～0.05mm。
(4) 孔轴线与端面的垂直度& 套的端面在工作时若承受轴向载荷，或在加工中作为定位基准面时，端面与孔轴线的垂直度要求都较高，一般为 0.02 mm～0.05mm 。
6.2.2 &套类零件的材料和毛坯
1. 套类零件的材料& 套类零件一般用钢、铸铁、青铜或黄铜等材料制成。有些滑动轴承采用双金属结构，即用离心铸造法在钢制外套的内壁上浇注锡青铜、铅青铜或巴氏合金等轴承合金材料，这祥既可节省贵重的有色金属，又能提高轴承的承载能力和使用寿命。
2. 套类零件的毛坯& 套类零件的毛坯选择与零件的材料、结构、尺寸以及生产批量等有关。孔径较小的套筒( 如直径小于2Omm )，一般选择热轧或冷拉棒料，也可采用实心铸件。孔径较大时，常采用带孔的铸件和锻件，或无缝钢管。对某些薄壁轴瓦可用双金属板料弯曲而成。大量生产时，可采用冷挤压和粉末冶金等先进的制造工艺，既能提高生产率又可节约金属材料。&
6.2.3 &套类零件加工工艺过程
V带轮的零件图见图6-4。V带轮的加工工艺过程见表6-3
图6-4& V带轮
表 6-3 V 带轮的加工工艺过程
定位及夹紧
(l) 车端面 , 控制长度 183土1，
(2) 车外圆至φ360，
(3) 车内孔至，孔深 20，
(4) 车外圆至φ120，深度90，
(5) 车小端面至长60，&
(6) 车60°内锥面 , 大端至φ260, 深度 90（底平面车平），
(7) 车内孔至φ66,孔深104，
(8) 倒角 1×45 °，
用三爪自定心卡盘反卡爪夹住φ280处毛坯外圆
(l) 车小端面至长181，
(2) 车外圆至φ282, 长140，
(3) 车外圆至φ249, 长至100，
(4) 车外圆至φ82, 长 60，
(5)车内孔至
用软卡爪夹住
定位及夹紧
(1) 车小端面至总长 180
(2) 车外圆至φ357
(3) 车外圆至φ 280, 长140
(4)车外圆至φ247, 长100
(5) 车外圆至φ80, 长 60
用软卡爪反夹φ285×20台阶孔
(2)车大V 形槽共6 条
(2)车小 V 形槽共7 条
(3)倒角 1×45°去毛刺
(1 〉精车内孔至
(2) 车内沟槽 4×0.5
(3) 倒角 1×45°
用软卡爪夹住￠247外圆
(1) 钻 2×φ22 孔，孔距φ144
(2) 锐边倒钝
检验合格后入库
6.2.4 &套类零件加工工序分析
1. V带轮的加工工序分析
（1）V带轮的技术条件分析& V带轮见图6-4。其技术条件和结构如下：
1) 零件的外形呈台阶状，三级大外圆，上各有两条宽 13.4mm、深 12.5mm 的 38°V 形带槽，小外圆上有七条宽 3.8mm、深 4mm 的 38°V 形带槽。
2)左端φ68J7(+0.018) (-0.012)内孔为基准孔 , 因是基轴制过渡配合的孔，内装滚动轴承。 V带轮靠滚动轴承在轴上空转。右端内孔为φ46+0.039 0mm, 虽未标注与基准孔的同轴度要求 , 但在加工时应控制两孔同轴 , 否则在装配时会产生困难。
3) 零件外形台阶长度尺寸分别为 60mm、100 mm、14Omm 和 180mm，相互之间的距离均为 4Omm。
4) 零件为 HT200 铸铁件，加工余量较多。
5) 各V形带槽两侧面对φ68J7基准孔轴线的圆跳动公差均为0.1mm 。加工时应保证达到要求。
6) 除φ568J7基准孔的表面粗糙度值为 Ra1.6μm 外，其余均为 Ra3.2μm 。
（2）V 带轮的加工工艺分析
l) 加工方式的确定& 该零件在小批生产情况下应采用工序相对集中的方式加工。
a. 坯料为铸铁件，加工余量多且外圆直径较大，整个零件较为笨重，应减少工件搬运和装夹的次数。
b. 零件尺寸较多 , 若工序分散，则不利于保证各部分尺寸。
c. 零件相互位置精度要求较高的部位，应尽量在一次装夹中加工，如φ68J7 内孔和内端面。
2) 主要精度尺寸的加工工艺分析
a. φ68J7(+0.018) (-0.012)内孔为基准孔，是该零件的设计基准、装配基准和测量基准，其孔径尺寸和表面粗糙度必须达到图样要求。
b. 为确保 V带槽两侧面对φ68J7 内孔轴线的斜向圆跳动误差在公差范围内 ( 小于0.1mm), 在车削前必须进行正确的找正和装夹。
c. 在车削 38°V 形带槽时，因槽较宽且深，可先用直槽刀车至槽底，再用成形刀车削。如车削时产生振动，可调整切削用量或用辅助工具支撑，如图 6.5所示。
d. 车削右端 38°小 V形带槽时，为确保 V 形带槽中心距 4.8 ± 0.05mm，可用成形刀车削，当第一条槽（至端面距离 6.2mm）车好后，可移动小滑板根据百分表读数定位，车削以后各槽，如图 6.6 所示。即车好第一条槽后，退出中滑板并保持原轴向位置，移动小滑板 4.8mm（读数通过百分表获得）车第二条槽，以后各槽均用此法依次车削。
&图6-5 用辅助工具支承车削V形带轮&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 图6-6用百分表定位
6.3 板盖类零件加工
6.3.1 板盖类零件的种类结构特点及技术要求
1. 板盖类零件的种类结构特点& 板盖零件种类较少，结构较为简单，其主要特征是平面，尺寸精度要求不高，但平面形状精度要求较高。典型的板盖零件有，液压阀体盖，减速器箱体盖，机床主轴箱盖等。
2. 板盖类零件的技术要求& 板盖零件的主要加工表面为平面。为了保证盖板的装配精度，对盖板零件的加工主要有如下技术要求。
(1) 主要平面的形状精度& 盖板零件的主要平面是以箱体平面精密接触，对有些要求较高的，需精密接触的平面，其平面须经刮研或磨削精度加工，平面度在0.05mm范围内。
（2）表面粗糙度& 盖板零件平面的表面粗糙度，如一般接触平面表面粗糙度值为Ra1.6 um～3.2um，平面形状精度要求较高的平面的表面粗糙度值为Ra1.6um以内。
6.3.2 板盖类零件的材料和毛坯
1. 板盖类零件的材料& 一般盖板类零件的材料常用灰铸铁，灰铸铁具有容易成型，切削性能好抗震性能好，成本低等优点。常用牌号为HT150～HT250，尤以HT200用得最广，在单件小批量生产的情况下，为了缩短生产周期，避免制造木模，可采用钢板或钢板焊接。
2. 板盖类零件的毛坯 &板盖类零件最常用的毛坯是铸件，加工余量应视生产批量而定。当单件、小批生产时 , 一般采用木模手工造型 , 毛坯的精度低 , 加工余量较大。当成批或大量生产时 , 可采用金属模机器造型 , 毛坯的精度高 , 加工余量较少。
6.3.3 板盖类零件加工工艺过程
曲轴箱盖零件图见图6-7。曲轴箱盖的加工工艺过程见表6-4。
6.4 叉架类零件加工
6.4.1 叉架类零件的种类结构特点及技术要求
1. 叉架类零件的种类结构特点& 叉架零件种类较多，结构有简单的也有复杂的，其主要特征是平面或单孔、多孔等作为基准，孔的尺寸精度和平面相互位置精度要求较高。
2. 叉架类零件的技术要求& 叉架零件的主要加工表面为孔和平面。为了保证叉架孔的装配精度，对叉架零件主要有如下技术要求。
(1) 基准平面的形状精度，与孔相互位置精度和表面粗糙度 托架的基准平面一般都是装配或加工中的定位基准面，直接影响托架与机器总装或与其他零件部装时的相对位置和接触刚度，也影响叉架加工中的定位精度。一般叉架的装配和定位基准面的平面度在0.05mm范围内，表面粗糙度值在Ra1.6um以内。精密托架上的装配和定位基准面的平面度在0.02mm范围以内，基准平面须经刮研或磨削等精加工，表面粗糙度值在Ra0.8以内，以保证接触良好。
表6-4& 曲轴箱盖的加工工艺过程
人工时效处理
非加工表面涂防锈漆
划分割面加工线，划φ100mm轴承孔线,按分割面凸缘上面找正,划尺寸230mm高度线,照顾相互间尺寸,保证加工余量
以分割面定位,按分割面加工线找正,装夹工件,铣上平面180mm×170mm至划线处
以平面180mm×170mm定位装夹工件,并在凸缘上加辅助支撑点,铣分割面,留磨余量0.5～0.8mn
以平面180mm×170mm定位装夹工件,并在凸缘上加辅助支撑点,磨分割面,至图样尺寸23Omm
以180mm×170mm平面定位装夹工件,采用专用钻模按分割面外形找正,钻12×φ16mm孔,锪12×φ32mm凸台
Z3050专用工装
钻、攻2× M8螺纹孔
修锉飞边毛刺
检查各部尺寸
6.4.2 叉架类零件的材料和毛坯
1. 叉架类零件的材料& 一般叉架类零件的材料常用灰铸铁，灰铸铁具有容易成型，切削性能好抗震性能好，成本低等优点。常用牌号为HT150～HT250，尤以HT200用得最广，在单件或小批量生产的情况下，为了缩短生产周期，避免制造木模，可采用钢板焊接件。
2. 叉架类零件的毛坯& 毛坯的精度和加工余量应视生产批量而定。当单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量较大。当成批或大量生产时，可采用金属模机器造型，毛坯的精度高，加工余量较少。
6.4.3 叉架类零件加工工艺过程
某托架零件图见图6-8。该托架的加工工艺过程见表6-5
图6-8& 托架表6-5&
托架的加工工艺过程
定位及夹紧
清除浇冒口、型砂、飞边、毛刺等
内壁涂黄漆 , 非加工表面涂底漆
划线，考虑φ16孔外圆余量均匀，划φ16孔中心线及φ16，划A基准面及A基准垂直面
粗、精铣A基准面及垂直面达图要求
以2×φ15孔平面及φ26外圆定位，按线找正
划线2×φ15孔
钻2×φ15孔及锪2×φ30沉孔，深度为1，平面达图要求
A基准仅触平面
双头铣铣φ16孔两端面达图要求
钻，扩φ16孔，留余量0.2mm
铰φ16孔达图要求
铣φ18凸台平面
用φ8.5钻头钻M10螺纹底孔，钻φ11平底孔达图要求
铣凸缘3mm槽达图要求
修锐边及去毛刺
6.5 箱体零件加工
6.5.1 箱体零件的种类结构特点及技术要求
1. 箱体零件的种类结构特点& 箱体零件的种类较多，结构较为复杂，其主要特征是平面多、孔多，孔的尺寸精度和相互位置精度要求较高。典型的箱体零件有：液压阀体、减速器箱体、机床主轴箱、进给箱箱体等。
箱体是构成机器的主要零件 , 也是箱体部件的基础零件。它的作用是使该部件内各有关零件（如轴、轴承、齿轮、拨叉等）保持正确的相互位置，彼此按照一定的传动关系工作。所以，箱体零件的加工质量，直接影响机器的精度、性能和寿命。
图 6-9是几种常见箱体的结构简图。从图中可以看出，箱体的结构形状虽然随着机器的结构和箱体在机器中的作用不同而变化，但仍有许多共同的特点。例如，结构形状一般都比较复杂，壁薄并且不均匀，壁上既有许多精度较高的轴承孔和平面需要加工，还有许多精度较低的紧固孔和螺纹孔需要加工。箱体的底平面或侧面常作为装配时的基准面，其加工要求较高，其它各面和孔的轴心线多以该面作为基准，保持一定的加工尺寸精度和相互位置精度。
2. 箱体零件的技术要求& 箱体零件的主要加工表面为孔系和平面。为了保证箱体部件的装配精度，对箱体零件的加工，主要有如下技术要求：
&&& （1） 支承孔的尺寸精度、形状精度和表面粗糙度& 箱体上的主要支承孔 ( 如主轴孔 ) 的尺寸公差等级为 IT6 级，圆度为 0.006～0.008mm，表面粗糙度值为 Ra0.8μm～0.4 μm 。其它支承孔的尺寸公差等级为 IT6～IT7 级，圆度在 0.0lmm 左右，表面粗糙度值为 Ra1.6μm～0.8 μm 。
（2） 支承孔之间的相互位置精度& 箱体上有齿轮啮合关系的孔系之间，应有一定的孔距尺寸精度和平行度要求，否则会影响齿轮的啮合精度，使工作时产生噪声和振动，并影响齿轮使用寿命。这项精度主要取决于传动齿轮副的中心距允差和齿轮啮合的精度。同一轴线的孔应有一定的同轴度要求，否则，不仅使轴的装配困难，而且使轴的运转情况不良，加剧轴承的磨损和发热，温升增高，影响机器的精度和正常工作。支承孔间中心距允差一般为± 0.05mm；轴心线的平行度0.03mm/ 30Omm～0.lmm/ 30Omm；同轴线孔的同轴度为 0.02mm 。
（3） 主要平面的形状精度、相互位置精度和表面粗糙度 &箱体的主要平面一般都是装配或加工中的定位基准面，直接影响箱体与机器总装时的相对位置和接触刚度，也影响箱体加工中的定位精度。一般箱体上的装配和定位基面的平面度在 0.05mm 范围内，表面粗糙度值为 Ra1.6 μm 以内。主要结合平面须经刮研或磨削等精加工，以保证接触良好。
（4) 支承孔与主要平面间的相互位置精度& 箱体的主要支承孔与装配基面的位置精度由该部件装配后精度要求所确定，一般为0.02mm 左右，多采用修配法进行调整。若采用完全互换法，则应由加工精度来保证，所要求的精度就较高。
6.5.2 箱体零件的材料和毛坯
1. 箱体零件的材料& 箱体零件的材料常采用灰铸铁，灰铸铁具有容易成形、切削性能和抗振性能好、成本低等优点。常用牌号为 HT150～HT250, 尤以HT200 用得最广。在单件小批生产情况下，为了缩短生产周期，避免制造木模，可采用钢板焊接。
2. 箱体零件的毛坯& 毛坯的精度和加工余量应视生产批量而定。当单件小批生产时 , 一般采用木模手工造型，毛坯的精度低，加工余量较大。当成批或大批量生产时，可采用金属模机器造型，毛坯的精度高，加工余量较少。在单件小批生产时，直径大于 5Omm 的孔， 或在成批生产时直径大于 30mm 的孔，一般都在毛坯上先铸出孔，以节省机械加工工作量和节约材料。
（a） 车床主轴箱&& （b） 车床进给箱& （c）减速箱& （d） 剖分式减速箱
图6-9& 几种箱体的结构简图
6.5.3 箱体零件加工工艺过程
图6-10为镗床减速箱箱体的零件图。
图6-10 镗床减速箱箱体
根据箱体零件的一般工艺过程表 , 结合该零件的工艺和结构特点 , 制订的加工工艺过程见表6-6
表 6.6 减速箱箱体加工工艺过程
定位及夹紧
清除浇冒口、型砂、飞边、毛刺等
内壁涂黄漆 , 非加工表面涂底漆
划各外表面加工线
顶面及两主要孔
粗、精铣底面 , 粗糙度 Ra2.5um( 工艺用 )
顶面按线找正
粗、精铣顶面 , 高 127mm, 粗糙度 Ra5um
铣底座四侧面 18Omm × 17Omm ( 工艺用〉 , 粗糙度 Ra20μm
顶面并校正
粗铣四侧凸缘端面 , 均留加工余量 0.5mn, 铣底座两侧上平面 , 高 15mm至 (15 士 0.03)mm( 工艺用 ), 表面粗糙度 Ra2.5μm
底面及一侧面
粗、精孔镗￠47+0.027 0mm, 镗孔￠42mm, 镗孔￠75mm 并刮端面至图样要求
高 15mm 台面及一侧面
粗、精镗直径￠35+0.027 0mm 两孔并刮端面 , 保证尺寸130mm 至图样要求
底面直径￠47+0.027 0孔 及一侧面
粗、精镗直径￠40+0.027 0mm 两孔并刮端面 , 保证尺寸 117mm至图样要求
钻孔 6×￠9mm, 锪孔 6×￠14mm
钻各面螺纹 M5 -7H 小径孔
攻各面螺纹 M5 -7H
底面、顶面、侧面
修底面四角锐边及去毛剌
底面、顶面、侧面
6.5.4 箱体零件加工工序分析
图 6-10 为镗床的减速箱箱体，材料为 HT150 铸铁，小批量生产。各工序均在通用机床上加工，各平面加工前均需进行划线，划线以顶面及两主要孔A、B为基准，应使各加工面有足够的加工余量，并尽量照顾到加工表面与非加工表面间的位置要求。该箱体上直径φ35+0.027 0mm 、φ54+0.027 0mm 、φ47+0.027 0mm 三个孔的精度要求高，又有相互垂直度的要求，为提高生产率和保证加工质量，须用专用夹具安装。箱体上孔系的设计基准和装配基准为15mm厚的凸台顶面（装配时该面与机体接触，倒挂在机体上)，其表面粗糙度值为 Ra3.2 μm 。若选用该面作为定位基准，虽然符合“基准统一”原则 , 对保证加工精度有利，但夹具较为复杂，测量又较困难，故改为选用底面作为定位基准，并提高其加工精度为(15 ±0.03)mm, 表面粗糙度值提高为 Ra2.5 μm, 以保证尺寸 90±0.1mm的精度。
6.6 圆柱齿轮加工
6.6.1 齿轮的种类结构特点及技术要求
1. 齿轮的种类结构特点& 齿轮的结构因使用要求不同而具有各种不同的形状。按齿形可分为直齿、斜齿和人字齿等，按结构特点大致可分为盘形齿轮、内齿轮、套筒齿轮、扇形齿轮、连轴齿轮和齿条等，如图6.11 所示。
图6-11 圆柱齿轮的结构形状
(a),(b),(c) 单联，双联和三联齿轮& (d) 套筒齿轮& (e) 齿条& (f) 扇形齿轮
(g) 连轴齿轮& (h) 装配式齿轮& (i) 内齿轮
盘形齿轮的应用最广。盘形齿轮有单齿轮、双联齿轮、三联齿轮等几种，双联和三联齿轮多应用于变速箱中，用来改变轴的转速，其内孔多为精度较高的圆柱孔或花键孔。内齿轮除了起传动作用外，有时还可起离合器的作用。齿条则相当于一分度圆直径为无限大的齿轮， 它与齿轮相啮合，可将齿轮的旋转运动转变为直线运动。装配式齿轮常为大型齿轮，分为齿圈和齿盘两部分，当齿轮磨损或损坏时，只需要更换齿圈，可以节省金属材料。
2. 齿轮的技术要求& 齿轮制造应满足齿轮传动的使用要求。齿轮传动的要求为：传递运动准确性、传动平稳性、载荷分布的均匀性、齿侧间隙的合理性。现行的国家标准 GB/T10095.1～.2－2008《渐开线圆柱齿轮精度》对平行轴传动的渐开线圆柱齿轮规定了13个精度等级，从 0～12 级精度依次降低。其中 0～2 级是有待发展的精度等级；3～5 级为高精度等级；6～8 级是中精度等级(用的最多)；9级为较低精度等级；10～12 级为低精度等级。中精度等级中的 7 级是基础级，它是设计中普遍采用的，也是加工中用一般切齿工艺便能达到的精度等级。该齿轮精度标准规定的必检偏差项目为齿距偏差、齿廓偏差、螺旋线偏差和齿厚偏差四项。各项目偏差见 ( 表 6-7 )。
表 6-7 齿轮必检偏差项目表
必检偏差项目
对传动性能的主要影响
传递运动的准确性
传递运动的平稳性
载荷分布的均匀性
齿侧间隙的合理性
齿轮制造时，除了注意上述有关各项精度要求外，还应重视切齿前齿坯加工的精度要求。 因为齿坯的内孔（或轴颈）和基准端面常是齿轮加工、检验和装配的基准，齿坯加工的精度对齿轮加工和传动的精度均有很大的影响。齿坯公差主要包括基准孔（或轴）的直径公差、径向圆跳动和基准端面的端面跳动，分别见表 6-8 和表6-9。
表 6-8 齿坯公差
齿轮精度等级
表 6-9& 齿轮基准面径向和端面跳动公差μm
分度圆直径(mm)
精&&&& 度&&&& 等&&&& 级
标准对齿轮工作齿面和齿坯基准面的表面粗糙度未作具体规定，表 6-10 所列数据可供参考。
表6-10 齿轮孔 ( 轴 ) 和齿面的表面粗糙度Ra（μm）
6.6.2 齿轮的材料和齿坯
1. 齿轮的材料
(1) 中碳结构钢（如 45 钢）经调质或表面淬火& 这种钢经热处理后，综合力学性能较好，但切削性能较差，齿面粗糙度较粗。由于 45 钢淬透性差，整体淬火后变形大，所以一般采用齿面表面淬火，硬度可达48HRC～5OHRC，而内部保持一定的韧性。主要适用于低速、轻载或中载的一些不太重要的 7 级精度以下齿轮。
(2) 中碳合金结构钢（如 40Cr）经调质或表面淬火& 这种钢经热处理后，综合力学性能较 45 钢好，齿面硬度可达 52～58HRC，且热处理变形小。适用于速度较高、载荷较大及精度为 6 级以上的齿轮。某些高速齿轮为提高齿面的耐磨性，减少热处理后的变形，可选用氮化钢进行氮化处理。
(3) 低碳合金结构钢（如 20Cr）经渗碳或碳氮共渗& 这种钢经渗碳淬火后，齿面硬度可达58～63HRC，内部又有较高的韧性，既耐磨又能承受冲击载荷，适用于高速、中载或受冲击载荷的齿轮。渗碳工艺比较复杂，淬火后齿轮变形较大，对高精度齿轮还需进行磨齿，其成本较高。因此，有些齿轮可采用碳氮共渗，此法比渗碳变形小，但渗层较薄，承载能力不及渗碳。
(4) 铸铁& 铸铁容易铸成复杂形状的齿轮，其切削加工性好、成本低，但抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。故常用于受力不大、冲击小、低速的齿轮。如机床中大直径回转工作台的齿轮、进给机构和操纵机构中的齿轮等。常用的铸铁型号有 HT200 和 HT300 。
(5) 有色金属& 有色金属作为齿轮材料的有黄铜 HPb59-1，青铜 QSnP10-1和防锈铝合金 5A02 等。黄铜的切削性能良好，易获得较细的表面粗糙度，抗腐蚀性能好，常用来制造要求耐腐蚀的齿轮。青铜有较高的耐磨性和尺寸稳定性，常用来制造蜗轮。有色金属多用于仪器、仪表中的小模数齿轮。
(6) 非金属材料尼龙、夹布胶木、塑料等非金属材料也常用来制造齿轮。这些材料具有容易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点，适用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。
2. 齿轮的齿坯& 齿轮的毛坯种类有棒料、锻件、铸件。棒料用于小尺寸、结构简单而且强度要求不高的齿轮。当齿轮要求强度高、耐磨、耐冲击时多采用锻件，锻造后的毛坯要经过正火处理，以消除锻造应力，改善晶粒组织和切削性能。当直径很大且结构复杂，不便锻造的齿轮，可采用铸钢件。铸钢的齿轮坯晶粒较粗，力学性能较差，且加工性能不好，故应经过正火处理，消除内应力和硬度的不均匀性，以改善加工性能。
6.6.3 渐开线齿形加工方法
齿轮的齿形加工分为无屑加工和切削加工两大类。无屑加工包括热轧、冷轧、冷挤、压铸和粉末冶金等。无屑加工具有生产率高、材料消耗少、成本低等优点，但因加工精度不高，目前尚未广泛应用。齿形切削加工按其加工原理可分为仿形法和展成法。
&&& 仿形法是采用刀刃形状与被加工齿轮齿槽形状相仿的成形刀具来进行齿形加工。常用的
有模数铣刀铣齿、齿轮拉刀拉齿和成形砂轮磨齿等。
&&& 展成法是利用齿轮啮合原理进行的齿形加工。常用的有滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等。这种加工方法的加工精度和生产率较高，所以在生产中广泛应用。
常见齿形加工方法的加工精度和适用范围表6-11。
表 6-11 常见齿形加工方法的加工精度和适用范围
齿形加工方法
表面粗糙度
适 用 范 围
用盘状或指状铣刀加工,分度头分齿,加工精度及生产率均较低
精度和生产率较高,但拉刀制造困难,价格高,故仅在大量生产时采用，适宜拉内齿轮
适用于大批量生产,宜磨削内齿轮和齿数少的齿轮
生产率较高,通用性大,常用于加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮和蜗轮
生产率较高,通用性大,常用于加工内外啮合齿轮（包括台阶齿轮），扇形齿轮，齿条等
生产率高,主要用于齿轮滚、插 加工后,淬火前的齿形精加工
珩齿机或 剃齿机
多用于经过剃齿和高频淬火后的齿形加工,宜于成批生产
生产效率低，加工成本较高，用于齿形淬硬后的精密加工，适用于单件小批量生产
1. 滾齿加工
（1) 滚齿原理& 图 6-12 是用齿轮滚刀加工齿轮的原理，图6-12 a）为一对螺旋齿轮传动，b)为蜗杆蜗轮传动，c)为滚刀加工齿轮，齿轮滚刀相当于一个经过开槽和铲齿的蜗杆，具有许多切削刃并磨出后角。由于蜗杆的法向截面近似于齿条形，当滚刀旋转时，就相当于一根齿条在移动 ( 图 6-12(d)), 如果被切齿轮与移动的齿条互相啮合转动，滚刀切削刃的一系列连续位置的包络线就形成被切齿轮的齿廓曲线 ( 图 6-12(e)) 。
（2）滚齿工艺特点& 滚齿是齿形加工中应用最广的一种加工方法，其生产率较高，除可加工圆柱齿轮外，还可加工蜗轮。
&&& 滚齿既可用于齿轮的粗加工，也可用于精加工。对于8、9级精度齿轮，可直接经滚齿加工后获得。当采用精密级齿轮滚刀和高精度滚齿机时，也可直接加工出 7 级精度的齿轮。
一般滚齿机多采用高速钢滚刀，只能用来对软齿面 ( 未淬火齿轮 ) 的粗精加工，切削用量较低，一般切削速度在 30m/min 左右，进给量为 1 mm/r～3mm/r。当采用硬质合金滚刀，在大功率高刚度的滚齿机上，可实现高速滚齿 ( 切削速度可达 100m/min)，使滚齿的生产率大幅度提高。 此外，硬质合金滚刀对淬火后的硬齿面齿轮 (45 HRC～64HRC) 可进行精滚，精度低于 8 级的齿轮能用滚齿代替磨齿。
图 6-12& 展成法滚齿原理
滚齿加工是直接在圆柱形齿坯上切出齿形，由于滚刀上参加切削的刀齿数有限，齿面的表面质量较差。为了提高加工质量，应将粗、精滚齿分开。精滚时的齿厚加工余量一般为 0.5～1mm，并取较高的切削速度和较小的进给量。
（a）对角滚齿&&& （b）一般滚齿
图6-13对角滚齿和一般滚齿切削后的齿面
（3) 提高滚齿生产率的途径
1) 高速滚齿& 近年来，我国已设计和制造出刚度好并有自动轴向窜刀机构的滚齿机，同时研制了适合高速滚齿的高速钢滚刀，切削速度达度100m/min，硬质合金滚刀的切削速度高达300m/ min。这不仅大大提高生产率，而且滚齿质量较稳定，齿面粗糙度较细。
2) 改进刀具结构& 采用大直径滚刀可增加圆周上的刀齿数，孔径也可增大，刀齿数的增多使包络齿面的刀刃数增加、切削平稳、粗糙度变细，对模数不大的齿轮，可一次走刀便可滚出。孔径增大提高了滚刀刀杆的刚度，允许采用较大的切削用量，因此大直径滚刀已广泛应用于大量生产中的剃齿前加工。
采用多头滚刀将明显地提高生产率，据统计，双头滚刀的切齿效率提高 40%～60%，三头滚刀可提高70%～80%。但多头滚刀各头之间的分度误差将增加工件的齿距和齿厚误差，且因包络齿面的刀刃数减少，而使齿面的粗糙度变粗，所以多头滚刀多用于粗加工。
3) 采用对角滚齿法& 普通滚齿法在滚齿过程中，不是全部刀齿都参与切削，因此，刀齿磨损不匀，影响滚刀的耐用度和滚齿生产率的提高。对角滚齿法是让滚刀在切削过程中，除沿工件轴向进给外，还增加了沿滚刀本身轴心线方向的切向进给运动。这样滚刀就具有轴向进给和切向进给的综合运动，加上分齿运动和相应的附加运动，结果使滚刀的进给运动轨迹就成了对角线形。
对角法滚齿的优点，在于滚刀增加了沿其轴线方向的切向进给后，使滚刀在全长上所有刀齿都能参加切削，使各刀齿的负荷均匀，因而磨损均匀，刀具耐用度增加，便于提高切削用量，达到提高生产率的目的。
对角滚齿法滚出的齿面痕迹不像普通滚齿那样平行于齿轮的轴线，而为交叉的网形 ( 图 6.13), 故齿面粗糙度细，对进一步精加工齿形有利。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
2. 插齿加工
（1) 插齿原理& 插齿和滚齿一样，是利用展成法原理来加工齿轮。插齿刀和工件相当于一对轴线相互平行的圆柱齿轮相啮合，而插齿刀就像一个磨有前、后角而形成刀刃的齿轮，如图 6-14 所示。
图6-14 插齿原理
（2) 插齿的工艺特点& 插齿是生产中常用的一种切齿方法。和滚齿相比较，插齿在加工精度、生产率和应用范围等方面均有一些特点。
1) 加工精度& 插齿的齿形精度比滚齿高，因为插齿时形成齿形包络线的切线数由圆周进给量的大小决定，可以选择。而滚齿时形成齿形包络线的数量是由滚刀头数和滚刀圆周上的齿数决定。故插齿所得的齿形粗糙度比滚齿细，齿形误差也较小。
滚齿时的周节累积误差较小，这是因为工件的每个齿槽都是由滚刀上的 2～3 圈刀齿切削出来的，而滚刀的齿距误差较小。 插齿时的传动链比滚齿长，多了一部分传动链误差，并且插齿刀的一个刀齿切削一个齿槽，因此插齿刀的周节累积误差将反映到工件上去。
2) 生产率& 插削模数较大的齿轮时，由于插齿刀的刚性较差，切削过程中又有空行程损失，故生产率比滚齿低。但在加工小模数、多齿数和齿宽较窄的齿轮时，其生产率比滚齿高。所以，插齿多用于中、小模数齿轮的加工。
3 )应用范围 插齿的应用范围比滚齿要广，它除了能加工圆柱直齿轮外，还能加工多联齿轮、内齿轮、扇形齿轮和齿条等。也可以通过插齿机上的附属装置加工螺旋齿轮，但不如滚齿方便，插齿还不能加工蜗轮。
（3) 提高插齿生产率的途径
1) 高速插齿& 用高速插齿机进行高速插齿，增加插齿刀每分钟往复次数，可缩短机动时间，从而提高了生产率。现有高速插齿机的往复次数每分钟可达1200～1500次，最高可达 2500 次。
2) 提高圆周进给量& 提高圆周进给量，可缩短机动时间，但插齿刀的回程让刀量增大，容易引起振动，使齿面粗糙度变粗，因此，应将粗、精插齿分开。新型插齿机均备有加工余量预选分配装置，以及低速大进给粗插和高速小进给精插的自动转换机构，实现加工过程的自动循环。
3. 磨齿加工& 磨齿是齿形加工中精度最高的一种方法。适用于淬硬齿轮的精加工，其精度可达 4～6 级，表面粗糙度值为 Ra0.80μm～0.20 μm。磨齿对齿轮误差或热处理变形具有较强的修正能力，故多用于硬齿面的高精度齿轮、插齿刀和剃齿刀等的精加工。但磨齿的生产率低，加工成本很高。
磨齿按加工原理分为仿形法和展成法两类。仿形法是用成形砂轮直接磨出渐开线齿形，生产率较高，但精度较差，目前生产中很少应用。展成法是根据齿轮与齿条啮合原理，即将砂轮修整成假想齿条的单侧或双侧表面，通过与工件的啮合运动包络出齿轮的渐开线齿面。
（1) 磨齿方法& 根据砂轮形状的不同，展成法磨齿可分为：锥形砂轮磨齿、碟形砂轮磨齿、大平面砂轮磨齿和蜗杆砂轮磨齿等四种方法。下面介绍常用的三种磨齿方法。
（a）锥形砂轮磨齿 &&&&&&&&&&&&&&b）碟形砂轮磨齿& &&&&（c） 蜗杆砂轮磨齿
图6-15& 磨齿的方法
1）锥形砂轮磨齿（图6-15(a)）& 锥形砂轮作为假想齿条中的一个齿形（固定不动），磨齿时，砂轮一面旋转一面沿齿面快速往复运动。展成运动由工件的旋转和相应的移动来实现。当工件向右滚动时，砂轮右锥面磨齿槽的右侧面，从齿根磨到齿顶；继而向左滚动，砂轮左锥面磨齿槽的左侧面，也是从齿根磨到齿顶。然后工件快速离开砂轮进行分度后，再磨下一个齿槽。这种磨齿法的砂轮刚性好，磨削效率也高，但磨齿精度较低，一般为 6 级。
&&& 2）碟形砂轮磨齿（图6-15（b)）& 用两片碟形砂轮倾斜安装后即构成假想齿条的两个齿侧面。磨齿时砂轮只在原位旋转，展成运动由工件在水平面内作往复移动及相应的转动来实现，同时工件还沿齿面作进给往复运动。当齿槽的两个齿侧面磨完后，工件即快速退离砂轮，然后进行分度，以便对另一齿槽两侧齿面磨齿。这种磨齿法的砂轮刚性差，磨削深度小，生产率低，故加工成本较高，但磨削精度高，最高可达 4 级，适用于单件或小批生产中高精度的直齿、斜齿、圆柱齿轮的精加工。
&&& 3）蜗杆砂轮磨齿（ 图 6-15(c)）& 砂轮做成蜗杆形状，其原理和滚齿相似，蜗杆砂轮相当于滚刀。磨齿时砂轮与工件的轴线间有一轴交角，两者旋转运动须保持严格的速比，为磨出全宽，工件还需沿轴线方向作进给运动。为了达到必要的磨削速度，砂轮的直径较大（φ20Omm～φ35Omn），且转速较高（200Or/min）所以磨削效率很高，适用于大、中批生产。磨齿精度一般为 5～6 级，最高可达 3 级。
（2) 磨齿工艺参数的选择
1) 磨齿余量 磨齿余量直接影响磨齿效率和质量。磨齿余量大小主要取决于齿轮尺寸、磨齿前加工精度和热处理变形。高频淬火变形小磨齿余量可少些；渗碳淬火变形大磨齿余量可多些，对于中等尺寸的淬火齿轮，一般取 0.3mm 左右。
2)磨齿切削用量& 磨齿的切削用量包括磨削速度、磨削深度、纵向进给量和展成进给量等。磨削速度即砂轮旋转的圆周线速度，一般为 30m/s。磨削深度指一次磨削中齿面法向切入的深度，粗磨时大些；精磨时应小些，碟形砂轮磨齿时较小（粗磨 0.02 mm～0.05mm，精磨≤0.01mm）。锥形砂轮磨齿时较大（粗磨 0.03 mm～0.lmm；精磨≤0.01mm）。纵向进给量指砂轮沿工件轴向的进给量，碟形砂轮磨齿时为 2 m/min～4m/min；锥形砂轮磨齿时为 5 m/min～7m/mim；蜗杆砂轮磨齿时为 0.5mm/r～3mm/r。
6.6.4 圆柱齿轮加工工艺过程
1. 普通精度圆柱双联齿轮的加工工艺过程& 图 6-16 所示为一双联齿轮 , 材料为 40Cr, 精度为7（Fp、fpt、Fα、Fβ）GB/T10095.1, 齿部经高频淬火 , 硬度为 50～55HRC, 其加工工艺过程见表 6-13( 中批生产 ) 。
7 GB/T10095.1
6 GB/T10095.1
公法线平均长度及偏差
1. 未注明倒角均为 1.5 × 45 °
2. 材料 40Cr
3. 热处理：齿部高频淬火50～55 HRC
图6-16双联齿轮
表6.12& 双联齿轮加工工艺过程
工& 序& 内& 容
粗车内外圆,B面尽量放长
夹B端，车φ246、φ186及φ165至尺寸；车φ140孔为φ138，车平面、倒角、不车槽；调头，车面留磨量，倒角1.5×45°
平磨B面85±0.15
划3×￠8油孔位置线
钻3×￠78油孔,孔口倒角至图样要求
内孔去毛刺
滚齿Z=80,L=78.841-0.16 -0.21 (即留磨量0.2),n=9
插齿Z=60,L=60.088+0.09 0,n=7
齿倒圆角,去齿部毛刺
剃齿Z=60,L=60.088-0.09 -0.21,n=7
B面和分度圆
齿部高频淬火50～55HRC
精车￠140+0.014 -0.010,合塞规,车槽至要求
珩齿Z=60,L=60.088-0.15 +0.205，n=7
磨齿Z=80,L=78.841-0.16 -0.21,n=9
注：表中Z-齿数， L-公法线平均长度，n-跨测齿数
6.6.5 圆柱齿轮加工工艺过程分析
1. 定位基准的选择& 为了保证齿轮的加工质量，齿形加工时应根据“基准重合”原则，选择齿轮的设计基准和装配基准作为定位基准，并尽可能在整个加工过程中保持基准的统一。
(1) 带孔的盘形齿轮& 带孔齿轮一般选择内孔和端面定位作为定位基准，采用专用心轴。这种方法定位精度高，生产率也较高，适用于成批生产。
&&& 当批量较小而不采用专用心轴时，可选择外圆和端面作为定位基准，但外圆对内孔的径向跳动应有严格的要求。这种方法生产率低。
&&& (2) 连轴齿轮& 对于直径较小的连轴齿轮，可选择两端中心孔作为定位基准。对于直径较大的连轴齿轮，因自重和切削力较大，不宜再选择中心孔定位，而选用轴颈和端面作为定位基准。
2. 齿轮的热处理 &在齿轮的加工过程中 , 常安排两种热处理工序。
(1) 齿坯的热处理& 在齿坯的粗加工前后常安排正火或调质，作为预先热处理。目的是改善材料的加工性能，减少锻造引起的内应力。正火一般安排在粗加工之前，调质则安排在粗加工之后。上述高精度齿轮的加工工艺过程中，调质安排在粗加工前进行，其原因是材料为12CrNi4A,属低碳合金结构钢，经调质处理比正火处理硬度稍高，有利于切削加工，并使晶粒变细，为渗碳处理作好组织准备。
(2) 齿面的热处理& 根据齿轮的材料与技术要求，在齿形加工后，为了提高齿面的硬度和耐磨性，常安排高频表面淬火或渗碳淬火。高频淬火用于中碳钢（如45、40Cr 等）制造的齿轮，硬度为 50HRC左右，齿面的变形较小，但内孔直径一般会缩小0.01～0.05mm，淬火后应予以修正。渗碳淬火用于低碳钢（如20Cr,12CrNi4A等）制造的齿轮，硬度可达6OHRC以上，齿面的变形大，需经磨齿加工，故常用于高精度齿轮。
3. 齿形加工方案的选择& 齿形加工方案的选择，主要根据齿轮的精度等级、生产批量和齿轮的热处理方法等考虑。
对于8级或8级以下精度的齿轮，用滚齿或插齿即能达到要求。采取滚(插)齿→齿端加工→齿面热处理→修正内孔的方案。但对淬火齿轮，在淬火前的齿形加工精度应提高一级或在淬火后珩齿。
对于 6～7 级不淬硬的齿轮可采用滚(插)齿→剃齿的方案。
&&& 对于 6～7 级淬硬齿轮， 当生产批量较少时，可采用滚(插)齿→齿端加工→齿面热处理→修正基准→磨齿的加工方案。当批量较大时，可采用滚(插)齿→齿端加工→剃齿→齿面热处理 →修正基准→珩齿的加工方案。
&&& 对于 5 级或 5 级以上的高精度齿轮，可采用粗滚齿→精滚 ( 插 ) 齿→齿端加工→齿面热处理→修正基准→粗磨齿→精磨齿的加工方案。
4. 齿端加工& 齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱和去毛刺等。
对于轴向滑移齿轮必须倒圆或倒尖，以利于齿轮滑移时容易啮合。一般的齿轮均需修去尖角、毛刺或锐边，可采用齿端倒棱方法，以免这些尖角毛刺或锐边淬硬后崩裂，影响齿轮的传动精度。
图6-17所示为用指状铣刀进行齿端倒圆。高速旋转的铣刀绕圆弧中心作往复运动，对齿端倒圆，加工完一个齿后，工件沿径向退出。分度后再接近铣刀，再加工下一个齿的齿端。齿端加工必须安排在齿面热处理之前，通常多在滚 ( 插 ) 齿之后进行。
图6-17& 齿端倒圆
对于高精度齿轮，为了提高齿面的耐疲劳强度，防止应力集中，在齿面上凡是过渡处均应为圆弧，不允许有尖角。各部分表面粗糙度要求较细，甚至在齿端倒角部分还需抛光。同时还对齿轮进行磁力探伤，以确保齿轮质量。
5. 基准孔的修整　齿轮基准孔由于淬火后产生变形，因此必须对基准孔进行修整，以保证齿轮精加工的质量。以外径定心的花键孔定位齿轮，通常采用花键推刀修整。
&&& 对于圆柱形孔的修整，一般采用推孔或磨孔。推孔可生产率高，但只能用于内孔不淬硬的齿轮。磨孔生产率低但精度高，适用于整体淬火后内孔变形大、硬度高的齿轮，以及内孔较大、厚度较薄的齿轮磨孔时应以齿轮分度圆作为定位基准，这样可使磨孔后的齿圈径向跳动量较小，对以后珩磨或磨齿都比较有利。
图6-18 磨内孔分度圆定心示意图&& &&&&&&&&&&&图6-19& 用四爪单动卡盘装夹磨齿轮孔的方法
图 6-19 所示为用三个滚子放在齿槽内，在三爪自定心卡盘中安装，这种方法只能装夹齿数为三的倍数的齿轮，并且三爪自定心卡盘本身精度不高，所以磨出的孔与分度圆的同轴度不高。用四爪单动卡盘夹紧齿轮外圆，并将滚子放在齿槽内，用百分表测量滚子外圆，根据百分表读数进行调整，使分度圆的圆跳动量在要求范围内，然后磨孔，如图 6-19 所示。这种方法虽然可以达到较高的精度，但调整困难，生产率很低，只能用于单件或小批生产。当大批量生产时，可用图6-20所示的夹具来安装，工件以分度圆作为定位基准，用三粒相隔120°的淬硬钢珠1夹在齿槽间，端面以定位块2定位。工件的夹紧是用手拧紧螺母4，使套筒3沿夹具体5配合面向右移动，由于套筒3右端内孔为圆锥孔，故迫使三粒钢珠将工件定心并夹紧。
图6-20 磨齿轮孔夹具
思考题和习题
6-1 &轴类零件的主要技术要求有哪些？&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&
6-2 &轴类零件的常用材料有哪几种？对于不同的材料，应安排哪些热处理工序？
6-3& 简述套类零件的技术要求。
6-4& 怎样选择套类零件的毛坯？
6-5& 箱体零件有哪些主要技术要求？箱体零件一般用什么材料制造？
6-6& 箱体零件的加工工艺有哪些共同的特点？
6-7 &齿轮常用哪些材料制造？需经什么热处理？
6-8 &试述滚齿原理。滚齿有哪些工艺特点？
6-9 &试述插齿原理。插齿有哪些工艺特点？
6-10 &磨齿有哪些方法？各有什么工艺特点？
6-11 &根据齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法，如何选择其齿形加工方案？
6-12 &齿轮经淬火后，为什么要对内孔进行修整？修整方法有哪几种？各适用于哪些齿轮？&