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齒輪加工范文1

因為鼓形可以看做是一個均勻去掉兩極的球柱，鼓形齒輪就是一個帶有固定傾角的齒輪，即鼓形齒輪的齒向呈圓弧曲線型。

鼓形齒輪與圓柱齒輪、非圓齒輪的區別：

1、鼓形齒輪與圓柱齒輪的區別是：鼓形齒輪徑向截面的半徑長度是按照圓弧均勻變化的，而圓柱齒輪各徑向截面的半徑長度相等，要求在滾齒加工過程中，機床X軸應該是不斷變化；

2、鼓形齒輪與非圓齒輪的區別是：非圓齒輪在每一個截面的加工過程中，都是從橢圓長軸開始加工再到短軸，再由短軸到長軸，X軸是由正到負，再由負到正不斷變化的，而鼓形齒輪中的X軸是沿著一個方向變化。

（來源：文章屋網 ）

齒輪加工范文2

為了提高齒輪加工精度和加工效率，到了20世紀80年代以后，國內外開始對齒輪加工機床進行數控化改造和生產數控齒輪加工機床。特別是近年來，由于微電子技術的迅速發展和以現代控制理論為基礎的高精度、高速響應交流伺服系統的出現，為齒輪加工數控系統的發展提供了良好的條件和機遇。我們將齒輪加工系統分為全功能和非全功能兩大類。

差動掛輪箱

非全功能齒輪加工數控系統的結構

配這類數控系統的機床進給軸為數控軸，多采用伺服系統。由于80年代齒輪加工數控化剛開始起步，當時數控技術無法滿足齒輪加機床展成分度鏈的高同步性的要求,因此展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械傳動。這種數控加工方式，調整比機械式齒輪加工機床要方便的多。它們可以通過幾個坐標軸的聯動來實現齒向修形齒輪的加工，省去了傳統加工修形齒輪所需要的靠模等裝置，提高了生產率和加工精度。但是這類齒輪加工數控系統屬經濟型數控系統，由于其展成分度鏈和差動鏈仍為傳統的機械式，齒輪加工精度取決于機械傳動鏈的精度。目前這種齒輪加工數控系統多用于對現有機械式齒輪加工機床的數控改造。

全功能齒輪加工數控系統的結構

近年來，由于計算機技術的迅猛發展和高精度、高速響應的伺服系統的出現，全功能數控齒輪加工機床已成為國際市場上的主流產品。全功能數控指不僅齒輪機床的各軸進給運動是數控的，而且機床的展成運動和差動運動也是數控的。目前展成分度鏈和差動鏈的數控處理方法不盡相同，有基于軟件插補以及基于硬件控制的兩種類型。

分度掛輪箱

基于軟件差補的齒輪加工數控系統

這類數控系統的刀具主軸一般采用變頻裝置控制，工件主軸通過數控指令經伺服電動機直接驅動。目前國產數控齒輪加工機床所配置的數控系統大多為國外知名品牌的通用數控系統，因而都是采用這種基于軟件插補的數控加工方式。

基于軟件插補方法的優點是工件主軸的轉速完全由數控系統的軟件控制，因此，可以通過編制適當的軟件，用通用的刀具來高精度快速地加工非圓齒輪、修形齒輪，且加工精度遠遠高于傳統的機械靠模加工方法。

目前，由于控制精度、動態響應等方面的原因，基于軟件插補的齒輪加工數控系統還不能勝任高速高精度磨齒機的要求。隨著計算機速度的不斷提高、新控制方法的出現和控制精度的提高，這種方法的應用面越來越廣。基于硬件控制的齒輪加工數控系統在傳統齒輪機床的展成分度鏈中，刀具和工件是由同一個電動機來拖動的，傳動鏈很長，并常需要采用精度不易提高的傳動元件(如錐齒輪、萬向聯軸節等)，所以提高機床精度受到限制。

目前多采用光電盤脈沖分頻分度傳動鏈。砂輪主軸以固定轉速旋轉，并帶動發信元件(如光電盤)，光電盤信號經數字分頻后，控制工件軸伺服電機以一定的轉速旋轉以實現精確分度傳動關系。同時把機床的差動鏈也納入控制系統。

基于硬件控制的齒輪加工數控系統的優點：采用硬件控制，特別是采用高同步精度的鎖相伺服控制時，精度高，響應速度快。缺點：機構上比較復雜，比軟件插補的方式多一個硬件控制電路部分。硬件控制的電子齒輪比(差動系數、主傳動比)，目前還不能做到實時修改，即不能實時改變工件主軸的轉速，因而不能用于加工非圓齒輪等。

非全功能數控系統由于加工精度取決于機械傳動鏈，仍存在交換掛輪，操作較繁，已較少使用。目前多用于現有機械式齒輪加工機床的數控化改造；基于軟件插補的齒輪加工數控系統具有柔性大的優點，可以很方便地通過程序控制，能加工非圓齒輪和各種修形齒輪，因而在加工精度不高的滾齒機和插齒機中有廣泛的應用；基于硬件控制的齒輪加工數控系統，由于展成運動是直接采用硬件控制，特別是采用跟蹤精度極高的鎖相伺服技術時，能很好地保證齒輪機床差動和展成運動精度，響應速度快，但柔性差，適于加工精度要求高的磨齒機。

全功能的齒輪加工數控系統在國際上已是主流產品，也必將在國內成為主流產品。

磨削技術除向超精密、高效率和超硬磨料方向發展外，自動化也是磨削技術發展的重要方向之一。

目前磨削自動化在CNC技術日趨成熟和普及基礎上，正在進一步向數控化和智能化方向發展，許多專用磨削軟件和系統已經商品化。磨削是一個復雜的多變量影響過程，對其信息化的智能化處理和決策，是實現柔性自動化和最優化的重要基礎。目前磨削中人工智能的主要應用包括磨削過程建模、磨具和磨削參數合理選擇、磨削過程監測預報和控制、自適應控制優化、智能化工藝設計和智能工藝庫等方面。近幾年來，磨削過程建模、模擬和仿真技術有很大發展，并已達到適用水平。

我國在磨削過程建模與模擬，聲發射過程監測與識別，工件表面燒傷及殘余應力預報，磨削加工誤差在線檢測、評價與補償等方面都有許多成果，并已開發出了新型磨削機器人。

齒輪加工范文3

1.滾齒機加工片齒輪典型的夾具

我公司現行生產中，滾齒類機床主要為YKX3132M系列滾齒機，盡管也有其他種類的滾齒機，但被加工零件的裝夾方式以及機床的加工方式都大同小異，在此，我們僅依照最常見的為例：

圖中 件1——夾具本體 件2——拉桿 件3——快換支座 件4——被加工零件件5——壓蓋 件6——尾座頂尖

上圖為我公司片齒輪通用的工件裝夾及加工方式，夾具安裝過程中，首先要找正件1和件3與機床回轉工作臺的位置，然后用螺釘均勻緊固，件2拉桿通過夾緊油缸活塞桿的伸縮實現夾緊放松動作，拉桿在夾緊過程中帶動件5壓蓋將工件上端面壓緊，此時件6尾座沿工件軸向下移至夾緊拉桿上端的頂尖孔內，工件夾緊過程完畢，滾刀徑向進刀后沿軸向完成一次逆銑、一次順銑，到此整個加工完成。

2.實際生產中反映出來的問題

我們在日常的機床維修過程中，操作人員多次反映機床的夾具已經校準合適，但加工出的工件齒圈徑跳不穩定。有些機床表現出來的是齒圈徑跳時好時壞，有些則是徑跳始終超差。

由此我們認為應當對這類機床進行仔細分析，分布排查找出齒圈徑跳超差的原因。

3.夾具本體在機床回轉工作臺上安裝精度的檢查

夾具本體安裝到機床工作臺上，應檢查其端面及徑向跳動，通常應在0.015mm以內，否則夾具本體中心線就與工作臺中心線偏移，工件裝到夾具上必然會產生徑跳。

4.機床工作臺自身回轉精度的檢查

機床工作臺的回轉精度由工作臺的錐瓦結合平瓦保證，機床出廠時已經調整完畢，由于軸瓦的材料選用銅合金，因此具有相當的穩定性和持久性，如果出現工作臺回轉精度差的情況，應該配刮軸瓦；

5.機床尾座頂尖的回轉精度的檢查

機床的尾座頂尖一般由兩套背靠背安裝的角接觸球軸承固定于尾座內，其自身的回轉精度由軸承的間隙來保證，在軸承沒有損壞的情況下，該項精度應保證在0.01mm以內。

通過以上分析，我們基本可以明確機床、夾具對工件徑跳產生影響的各項因素，在此做個小結：

（1）機床精度對于工件徑跳的影響主要包括工作臺自身的回轉精度以及尾座頂尖的自身回轉精度，維修人員在遇到此類問題時，應當對這兩項精度進行重點檢查；

（2）夾緊拉桿與夾具本體的配合精度是保證工件回轉軸線重要因素，更換夾緊拉桿時務必檢查其夾具體的配合；

齒輪加工范文4

關鍵詞：半齒輪；加工工藝；無損檢測；熱處理

前言

鑄鋼件缺陷司空見慣，大型齒輪就材質而言都是鑄鋼件，經常會出現各種缺陷。在大型鑄鋼齒輪沒有銑齒之前，其缺陷很容易處理，只要清理后補焊就可以了。至于補焊受熱引起的變形，比較起剩余的加工余量，顯得微不足道。然而齒輪銑齒后就不一樣，補焊的熱影響變形對齒輪的精度不得不考慮。齒輪是比較精密的零件，大齒輪也是如此。在大齒輪銑齒后，齒面暴露出缺陷往往很多。大型齒輪在粗加工后，在尚未熱處理前和銑齒之前，根據用戶對其強度的不同要求，通常要進行超聲波檢查。超聲波探傷可以檢查出鑄鋼件內部至少80%以上的內部缺陷，然而超聲波探傷的依據是超聲波探傷標準。是以當量和面積來評定缺陷大小的，很多沒有超標的缺陷，并不能在探傷報告中反映出來。這些小當量小面積的缺陷在工件內部也并不能對工件強度造成太大的影響，但經過銑齒之后就不一樣了，這些小當量小面積缺陷有時會暴露在工件的表面，比如大型鑄鋼齒輪就可能會暴露在齒面上。一旦齒面出現開放性的小缺陷，對齒輪的強度就會造成很大的影響。處理齒面表面缺陷的方法有兩種。一種是對深度不大的小缺陷而言，打磨掉不影響齒輪精度，就不予處理。另一種方法就是徹底清除缺陷，然后補焊。補焊產生的熱量就會對齒輪的尺寸有一定的影響，處理這種尺寸的變形非常麻煩。所以盡可能減少銑齒后暴露出來的缺陷，對大型鑄鋼件齒輪的加工生產十分必要。

1減少齒面出現缺陷的手段

精加工后齒面缺陷處理十分困難，在齒輪要求精度不是很高的情況下，精加工后補焊受熱變形也可以忽略。然而隨著科技的進步，對產品精度的要求也越來越高，很多情況下不允許精加工后出現較大的變形。即使在銑齒后留有1-2mm的余量，然后進行磁粉或者是滲透探傷，發現缺陷及時補焊處理，如果補焊量過大，也會出現較大的變形，影響大齒輪的精度，這給補焊帶來了巨大的難度。傳統的工藝都是在粗加工車出外圓后進行超聲波探傷，再進行熱處理，然后車外圓，再銑齒并留幾毫米的余量，磁粉或者滲透探傷，處理探傷缺陷后精加工銑齒。有的時候在熱處理后增加一道粗車工序，去掉黑皮，給熱處理后超聲波探傷創造條件，之后做超聲波探傷，發現延遲缺陷還有處理的余地。超聲波探傷都是按照標準執行的，對于沒有超過標準的缺陷，超聲探傷報告并不能反映出來，但這些小當量小面積的缺陷經過銑齒后，一旦暴露在齒面上，外觀檢查和磁粉以及滲透探傷都不能通過，必須要經過清除和補焊處理。問題的關鍵就在于這些經超聲檢測而不超標的缺陷應該如何對待。能不能盡可能減少銑齒后暴露出表面的缺陷，以減少補焊量，從而達到減小變形的目的呢？改進加工工藝，是人們首先想到的一個辦法。最常用的方法就是在熱處理之前增加一道銑齒的工序，這種方法在生產四分之一大型鑄鋼齒輪過程中經常使用。改進后的工藝就是在熱處理前車好外圓后銑齒，將齒面銑出一半的齒高，然后進行磁粉或者滲透探傷工序，表面探傷檢測出來的缺陷經過補焊處理，再進行熱處理工序。這種方法可以大量補焊，不怕變形，不會影響鑄鋼大齒輪的精度，但因為經過銑齒的外圓，表面形狀復雜，應力集中，容易產生更多的缺陷。

2新舊工藝實物缺陷比較

熱處理是一個工件的加熱和冷卻過程，也是一個應力產生和釋放的過程。熱處理的理論證明，工件表面的形狀對于因熱處理產生出來的缺陷有很大影響，在熱處理前，應盡可能做到工件表面光滑，沒有棱角以及較多的凹陷和突起。任何尖角部位都可能應力集中，并在受熱的過程中產生裂紋。比較銑齒之前鑄鋼大齒輪的齒面外觀形狀和銑齒之后的齒面外觀形狀，顯然經過初步半銑齒后，表面的形狀復雜多了，棱角和凸凹也多了很多，給應力釋放產生裂紋創造了條件，銑齒后的熱處理必將出現更多的裂紋缺陷。表1顯示了隨機的三組四分之一鑄鋼大齒輪，采用了新舊工藝出現的缺陷比較。從表1不難看出新工藝雖然解決了探傷缺陷補焊帶來的受熱變形，但同時也增加了缺陷的數量，而且也使得缺陷的長度顯著增加。產生缺陷的原因是因為在銑齒后表面形狀復雜，給熱處理增加了難度，銑齒后不是不可以熱處理，銑齒后的熱處理多半是硬齒面的表面淬火處理。從表1中顯然可以看出，新工藝比起傳統的工藝，更容易產生熱處理缺陷。缺陷的數量多，尺寸大，都會給缺陷的清除和補焊造成麻煩，對于大面積的缺陷來說，往往三次補焊都不能成功。根據焊接理論，重復三次以上的焊接，為了保證焊接質量，需要對焊接對象進行適當的處理。多次補焊不僅耗時費力，加大成本，更給工件內部組織帶來影響，直接影響到鑄鋼齒輪的內部質量。

3自制企業標準減少缺陷出現

銑齒后出現暴露缺陷的根本原因是粗加工后內部缺陷沒有及時處理，而沒有處理這些缺陷的根本原因是根據現有的國內外鑄鋼件無損檢測標準，超聲探傷并沒有檢測到超過標準允許的缺陷。正是這些沒有超標的小當量或小面積的缺陷，在最終銑齒后暴露出來。如果能在超聲波檢測過程中，將沒有超標的缺陷也都及時清理干凈，無疑給接下來的銑齒后缺陷清除及修復帶來極大的便利。現有的國內外標準都沒有將這類小當量或小面積缺陷作為危害性缺陷處理，為了能將不超標的缺陷也反映在超聲探傷報告中，有必要制定一個在企業內部執行的標準。企業標準由企業自主掌控，對鑄鋼大齒輪齒面的超聲波探傷可以根據企業內部的標準執行。通過企業探傷標準，可以控制鑄鋼齒輪的質量，將小當量或小面積缺陷在銑齒之前進行修復，從而可以達到銑齒后不再暴露出齒面缺陷的目的。因為鑄鋼件材質存在著不如鍛件均勻的特點，鑄鋼件超聲波探傷的靈敏度普遍采用的是φ6當量，允許的缺陷面積根據標準的不同和等級的不同大多不盡相同。多次的探傷實踐證明，在齒面處，距離齒面一個齒高深度的缺陷，以φ6當量為基準，面積在80mm2以上的缺陷，都可能暴露在齒面部位。

4結束語

根據分析與實踐，在距離齒面一個齒高的范圍內，任何超過面積在80mm2以上的缺陷都有可能暴露出來，對此，可以制定一個針對鑄鋼大齒輪檢測的企業標準，將缺陷的允許面積限制在80mm2以內，采用這種標準進行超聲波檢測，無疑對暴露在齒面的缺陷能夠有效地控制，而且不會產生更多的熱處理缺陷，比起熱處理前銑半個齒高的方法要經濟有效得多。

參考文獻

[1]GB/T7233-1987GB/T7233-2009.鑄鋼件超聲探傷及質量評級標準[S].

[2]陳再良，呂東顯，曹明宇，等.金屬熱處理殘余應力與開裂失效關系的探討[J].

齒輪加工范文5

1螺旋錐齒輪的概述

應用于交錯軸回轉運動的齒輪，稱之為錐齒輪。常用的錐齒輪主要包括直齒錐齒輪和螺旋錐齒輪兩種類型。在直齒錐齒輪當中，輪齒在節錐母線方向上是直的。在傳動過程當中，直齒錐齒輪相比于螺旋錐齒輪，會同時嚙合較少的齒數，因此容易產生沖擊，造成噪聲較大、傳動不平穩的情況，進而降低承載能力。而在螺旋錐齒輪當中，由于輪齒是彎曲的，因此在傳動過程中，輪齒會從一端逐漸向另一端接觸，因而能夠同時嚙合更多的齒數。具體如圖1所示。在螺旋錐齒輪當中，又包括了弧齒錐齒輪、準雙曲面齒輪等類型。其中，弧齒錐齒輪的兩個相交軸的軸線，是處于同一個平面當中的。而在準雙曲面齒輪當中，兩個相交軸的軸線并不在同一個平面之內，二者之間存在著一定的偏置距。因此，在同等條件之下，準雙曲面齒輪的小輪螺旋角會更大，同時其節點的半徑也將會增加。因此，其小輪的重合系數、承載能力、力學強度等都會有所增強，從而使其使用壽命得到延長。在螺旋錐齒輪的加工過程當中，通常采用斷續加工方法對圓弧齒錐齒輪進行加工，而采用連續加工方法對延伸外擺線齒錐齒輪進行加工。由此也形成了兩種不同的齒制，分別為準雙曲面齒制、延伸外擺線齒制，這些齒制在平常的應用當中，就是人們常說的格里森齒輪、奧利康齒輪、克林貝格齒輪等。

2螺旋錐齒輪的數控加工

2.1局部共軛原理在螺旋錐齒輪數控加工當中，利用機床上的搖臺機構，進行齒輪的假想。在搖臺上安裝的刀盤切削面，作為一個假想齒輪的輪齒。通過數控系統控制假想齒輪和被加工齒輪的運動，使其根據設定的傳動比，各自繞軸旋轉，這樣，刀盤就會在輪坯上切出相應的齒槽。在這一過程中，齒面切削的過程相當于準雙曲面齒輪的嚙合過程。在被加工輪齒曲面和刀盤切削面之間，具有完全的共軛現象，如圖2所示。這種加工方法成為展成法，其中搖臺代表了假想齒輪，也就是產形輪。而局部共軛原理則是根據展成法加工的大輪齒面，利用齒輪嚙合原理，得到能夠完全與之共軛的小輪齒面。而在實際加工當中，通常將齒面修正為局部共軛，從而使其可調性得以提高。

2.2切齒修正原理在加工螺旋錐齒輪的過程中，對局部共軛的切齒加工原理進行了應用，在經過修正之后，在理論齒面和實際齒面之間，在某點的法矢是相同的，但是二者之間的曲率會存在著一定的差別。對理論齒面的曲率進行修正，從而得到實際齒面的曲率。兩個曲面在某個點上相切，因此在這一點上，二者之間的切平面和法矢相同。在兩個齒面嚙合接觸的過程中，根據齒面之間的距離，能夠用紅丹粉對齒面接觸痕跡進行檢查。在兩個齒面運轉的過程中，也能夠根據這一原則來確定其接觸區的大小。利用要求的接觸區長度，能夠得到接觸點上兩個齒面的相對法曲率，進而對單方向齒面的曲率修正量進行確定，具體如圖3所示。

2.3計算點與節錐參數在螺旋錐齒輪的數控加工當中，通常利用雙面法對大輪進行加工，在大輪齒槽上，利用雙面刀盤同時對其兩個側面進行切削。在加工與之相匹配的小輪的過程中，通常采用的是單面法，對于小輪齒兩個側面，分別在不同的數控機床調整下，利用不同的刀盤進行切削加工。通過這種方式，能夠更為有效地分別控制兩側齒面的接觸區[3]。一般來說，在兩側的齒面當中，計算點應當是不同的，因此需要對切齒進行分別計算。但是這樣會使過程更為復雜，并且難以確定加工調整參數。因此，采用了共軛曲面原理計算切齒，將大輪齒槽中點作為計算點，從而形成大齒輪槽兩側計算點相同的半徑。

3螺旋錐齒輪的誤差修正

3.1齒面接觸區修正對于螺旋錐齒輪來說，其接觸區的好壞，會對齒輪的傳動特性、傳動質量、使用壽命等產生極大的影響。通過接觸區的形狀、位置、大小，可以對齒輪的調整和加工進行修正，進而提高其傳動特性。而我國當前由于技術等方面的不足，在修正齒面的過程中，往往難以利用CMM進行修正測量。大多采用的是傳統的對滾方法。在計算切齒的過程中，只對曲率和法矢進行了考慮，因而難以確保整個接觸區的法矢符合要求。對此，在實際加工當中，可通過TCA方法繪制齒面接觸區，并利用紅丹粉對進行對滾，實現接觸區修正。

3.2運動誤差分析修正在同等制造的齒輪當中，對于傳動誤差來說，齒輪與齒輪副的接觸區、齒輪的使用壽命、承載能力、傳動質量等，都有著十分密切的聯系。在齒輪運動過程中，由于傳遞運動缺乏準確性，在兩齒的接觸和脫開過程中，運動缺乏連續性，因而造成了齒輪噪音增大和沖擊增大的現象。由于采用了局部共軛原理來加工準雙曲面齒輪，如果局部共軛的齒輪副安裝在正確的位置，會在輪齒中部發生齒輪副的接觸。而如果沒有正確安裝，在接觸區會在中點附近移動，輪齒邊緣也就不會集中荷載。

3.3實際齒面誤差修正在實際齒面誤差修正的過程中，按照處理齒面誤差數據，能夠得出螺旋錐齒輪數控加工機床的調整參數修正量。利用修正之后的調整參數進行重新的加工，通過幾次試切能夠得到合格的產品。然后對其進行齒面測量，得出實際齒面誤差。通過這種方法，能夠對齒輪熱處理變形誤差、安裝誤差、機床調整誤差等進行重復的修正。同時，還可以利用該方法根據標準樣件齒輪對數控加工機床進行調整。采用齒面測量方法，不但修正加工誤差，也能夠得出齒輪齒形其它方面的誤差參數，從而用于其它方面的分析修正。

4結論

齒輪加工范文6

關鍵詞：動力鉗；齒輪加工；滲碳淬火齒輪；內花鍵孔；加工工藝

在齒輪加工中，為解決低碳合金鋼滲碳齒輪淬火后內花鍵孔加工問題，一般采取以下方法。對于花鍵孔硬度要求不高的齒輪，可在滲碳前。內孔及孔口兩端面上留2mm余量，滲碳后車去內孔及端面上的碳滲層余量，使內孔及端面達到最終或工藝尺寸。內孔及端面處的硬度低于刀具硬度，可直接用拉刀拉削內花鍵。如動力鉗上CMN齒輪馬達配對齒輪的漸開線內花鍵就采用了這種加工工藝。這類齒輪也可以在滲碳前，按常規工藝精加工孔。滲碳時，在內孔及孔口兩端面上涂上防滲涂料，滲碳后拉削內花鍵。由于防滲涂料在實際運用時效果不是很好，淬火時還要采用悶頭悶內孔，以延緩內孔的冷卻速度，降低內孔的淬火硬度，便于淬火后修整鍵槽。這些方法均是通過降低內花鍵孔的淬火硬度以便加工，從實際運用上來看， 效果不是很理想。

我公司在對動力鉗輸出齒輪等要求硬齒面花鍵孔的加工時，通過摸索和借鑒，找出一種比較符合我公司實際情況的加工方法。這就是在滲碳前拉出內花鍵，滲碳后直接淬火，熱處理后在壓機上用花鍵推刀推擠修正內花鍵。這種加工方法必須控制齒輪內花鍵孔滲碳淬火后的收縮變形量，以便于下道工序修整內花鍵。

為了能穩定滲碳淬火后齒輪內花鍵孔的變形量，我們首先在齒輪材料以及熱加工工藝上采取了一些措施。鋼材內部組織疏松是導致內孔收縮量大的原因之一。我們嚴格按照國家標準精選材料，同時加大鍛造比，使組織緊密，以減少內孔收縮量。在鍛件中如有魏氏組織與帶狀組織等缺陷，常溫的正火難以消除，組織不均勻使冷加工后殘余應力增加。齒輪滲碳淬火后，內孔變形量增大。因此，嚴格控制鍛造工藝，是減小齒輪內孔變形的重要一環。對于正火溫度，我們經過多次試驗，將其控制在940-950℃，高于滲碳溫度，比較符合我們的實際要求。齒坯充分正火后得到均勻的珠光體與鐵素體，晶粒度為7-8級，齒輪內孔變形變小。

動力鉗具有花鍵孔的齒輪形狀典型的有圖示兩種情況。

圖一 圖二

齒輪形狀不同，加熱與冷卻時，各截面的塑性變形抗力不一。同一材料的齒輪經滲碳淬火后，花鍵尺寸相同的內徑徑向收縮量也不同。根據我們多次實際試驗摸索，這兩種形狀的齒輪滲碳淬火后變形規律如下：圖一所示的齒輪（如配對齒輪等），孔的兩端結構對稱，在滲碳淬火后內孔呈反腰鼓形，即孔中部收縮大，兩端收縮較小，且產生橢圓。對于圖二所示的齒輪（如輸出齒輪等），其結構特點是孔兩端壁厚不對稱。此類零件的花鍵孔熱處理收縮變形規律主要是：除孔收縮變形產生橢圓外，還明顯形成錐度。這是因為孔壁薄的一端收縮變形量比孔壁厚的一端收縮變形量大所致。

由此可見，花鍵孔的熱處理收縮變形規律及變形量大小與齒輪的結構形狀有關。要得變形量小就應盡量使花鍵孔的兩端結構對稱且壁厚均勻，并盡量增加孔的壁厚尺寸。對于圖一所示的齒輪，在設計許可的前提下，將孔中部一段花鍵切削掉，其尺寸比花鍵大徑深0.3-0.4（如圖一）。對于圖二所示的齒輪，臺階一端內花鍵切削掉一段。這樣齒輪內花鍵孔將不受臺階一端收縮的影響，而可基本保持孔徑相同。這類齒輪，如以臺階端面為基準進行拉削，由于該端壁薄，易產生彈性變形。拉削后，此臺階部分孔徑往往偏小（壁薄時可達0.03以上）。加上滲碳淬火后，該端孔徑收縮又較大，從而產生錐形孔。如以齒輪端面為基準進行拉削，則可克服上述缺點。

對于內花鍵孔收縮量較大的齒輪，根據花鍵孔的變形規律，適當加大花鍵拉刀徑向尺寸，盡量使滲碳淬火后，花鍵孔尺寸在合格范圍內，這種方法既經濟，效果又好。我們根據實際積累的經驗，相應制定了花鍵孔的拉削尺寸，拉削公差0.021，加工后較好地控制了內孔變形。為了彌補不對稱壁厚的熱處理縮孔變形，我們還采用了漲孔工藝。壁薄端孔漲量稍大于淬火后兩端孔縮量的差值，使熱處理后花鍵孔具有了一個正確的形狀。可用帶錐度的外花鍵或漲芯套漲孔，使花鍵大徑產生塑性變形。此時，大徑的內應力較大，熱處理后應力恢復要增大變形，所以孔漲量稍大。

對于精度要求較高的齒輪，我們還采用了穿心軸淬火工藝，先滲碳后穿心軸淬火。既保證了花鍵齒面的滲碳層深度，又減小了花鍵大徑熱處理變形。淬火心軸的大徑應比花鍵孔大徑小0.05-01mm，理論上減小值應與零件的縮孔變形量相等，但實際取值應稍大一些。淬火心軸的小徑應不大于零件花鍵孔相配的花鍵軸的小徑，以免發生干涉。齒厚應小于花鍵孔齒槽寬，齒厚減薄量在0.5mm左右，防止齒側干涉，同時增加通油量，提高花鍵硬度。

花鍵孔大徑作為齒輪加工、測量及安裝基準，必須具有較高的精度。在上面的工藝措施有效地減小了淬火變形后，我們在齒輪滲碳淬火后采用花鍵推刀在壓機上對花鍵孔進行推擠修整， 使其達到設計要求。

結束語

經過我們不斷的摸索和改進完善工藝措施，基本上消除了花鍵孔的橢圓度和錐度誤差，有效地減小了花鍵孔淬火變形。使得在齒輪滲碳淬火后采用花鍵推刀在壓機上對花鍵孔進行推擠修整更加方便，提高了刀具耐用度，延長了推刀使用壽命，符合我公司批量生產的實際要求，具有一定的實用推廣價值。

參考文獻：

[1]《熱處理手冊》第二卷 機械工業出版社 2008年出版

[2]《滲碳齒輪內花鍵孔淬火變形的預控制》王學淵，《機械制造》1987年04期

[3]《齒輪滲碳淬火變形及其改進措施》李愛花，《科學創新導報》2008 年第28期

[4]《淺析滲碳淬火齒輪的變形與控制》謝浪，《機械工人》（熱加工）2002年03期