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浅析双联齿轮轴机械加工工艺流程及注意事项

2020-06-09 352 上传者：管理员

摘要：双联传动齿轮机械零件综合加工，整体工艺及工序设计是一种包括齿轮零件整体加工的各个工艺零件设计。在整体工艺机械加工中就需要首先对毛坯进行设计分析，了解机械的操作工艺再通过设计绘制出零件毛坯的整体结构，并正确选择好机械的整体加工工艺基准，设计绘制出机械的整体工艺设计路线。文章主要介绍了双联齿轮轴机械加工工艺流程及其机械加工的一些注意事项。

关键词：
双联齿轮
机械加工工艺流程
机械工程
注意事项
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随着近代人类科学制造技术的飞速发展，人类开始运用各种多方面的科学知识和制造技术，对双联齿轮轴机械加工工艺流程在不断的研究深化，设计工艺方法也在不断的创新发展，本文就双联齿轮，机械加工工艺流程，及加工注意事项进行了深入探究。

1、双联齿轮分析

1.1 双联齿轮的功能

双联齿轮系统是工业机器中广泛地被采用的动力传动机械零件之一。它因为可以快速传递大的动力，又因为可以自动改变齿轮转速和转动回转轴的方向。齿轮传动有多种类型，根据不同的传动结构形式可细分为三种类型。车轮与圆柱齿轮配合，驱动两个平行轴之间的轴向传动。并配合圆锥齿轮驱动相交两轴之间的轴向传动；蜗轮和传动蜗杆配合驱动两个交叉轴之间的径向传动。

1.2 双联齿轮的整体结构设计特点

双联齿轮整体结构因其实际使用工艺要求的不同而可以具有各种不同的结构形状和使用尺寸，但从它的工艺设计观点大体上我们可以把它们动机分为每轮齿圈和每个轮体两大组成部分，齿圈上个别分布着所使用需要的各种不同齿形，而每个轮体上则分别设有便于安装和使用的孔和一个轴颈。

1.3 双联传动齿轮的主要作用和传动结构特点

双联传动齿轮主要是应用于一些大型机械设备中的变速箱中，通过与机械操作传动机构的相互结合，滑动双联齿轮从而可以实现自动变速。圆柱齿轮一般可以分为单个齿圈和双联轮体两个大部分，根据每个齿轮圈和轮体的内部结构以及形状不同来正确划分齿圈。其中的两个双联圆柱齿轮轮体为一圆盘类型的齿轮，有两个双联齿圈，在两个齿圈上分别切出来的直齿呈圆齿形，在两个轮体上分别带有一个花键孔。

1.4 双联传动齿轮的使用工艺标准分析

为了有效保证双联齿轮正常运行工作和使用便于材料加工，齿轮主要部件表面的运动尺寸高度公差、位置高度公差和齿轮表面处理粗糙度须同时达到一定工艺标准。

1.4.1 双联齿轮原加工操作方法

在卧式滑动滚齿机上即可进行全部双联齿轴加工，即粗滑动滚齿-半加加精滚动制齿-精一半滚齿。经过仔细统计，发现粗大型滚齿设备工时大约占到全部大型制齿设备工时的一半。因为粗轴平滚齿轮式加工机的精度相对要求不高，而半精滚齿和精滚齿加工精度要求高，没法替代，因此决定将粗滚齿分流。经过严密分析，决定在单柱铣床上用指形铣刀进行粗铣齿替代粗滚齿。

1.4.2 改进后的加工方法

改进后的制齿顺序为：粗铣齿-半精滚齿-精滚齿。为了有效保证单柱铣粗铣齿的顺利实施，我们设计制造了简易工装。

粗铣齿加工过程：

(1）工件装夹定位。将双联齿轮轴两处轴段加工为同一尺寸，并在两直径相同的轴段处用V型铁垫实。（2）工件校正。轴向90两向强力拉表，允差0.05m，保证旋转轴线与传动工作机的台面、主轴和料箱形成水平方向运行的一定平行度，用强力压板将传动工件内部压紧。（3）用尺寸深度千分尺方法。测量工件分割刻度盘外圆至每个工件（双轴单联齿轴叶轮轴周和轴头）外径的一定距离应为基本标准，保证每个工件内外圆周4等分，度盘处的工件尺寸深度相等，则可以表明工件分度盘与双联齿轮轴轴头同轴。最后用4个固定螺栓将圆形分割刻度盘固定。

（4）校平应以分度作为基准。先在两个分度仪表盘中心孔及两条等分线的圆周任意一孔各插上等分圆直径的两个圆柱间和销，然后把两个平尺内部平放在两圆柱间的销上，用百分比将拉表角度校正为0-0，平尺内部处于一个水平垂直状态，用双手指形铣削刀即可开始第一个小锯齿的铣削加工。（5）运用分度计算方法。第一个铣削齿轮的加工工作完后，将平尺销子取下，顺时针（或称为逆时针）反复旋转整个工件（分割刻度盘与其他工件一起反复旋转），将加工销子校平放入两个等分的椭圆孔的第二个加工孔后，重新将孔放上平尺，校平后，开始铣第二个加工齿，依次以此类推，直至所有加工齿和模制品的加工工作完成。（6）分度误差分析。综合各项加工误差后，经过详尽统计分析，可以得出影响圆形分度加工误差的主要因素只有一个圆周加工分度误差销孔的圆形加工分度误差最为重要。

2、机械加工工艺流程

确定毛坯为研磨锻件，清理后毛坯进行正热淬火研磨处理，以有效消除毛坯内应力提高机械加工切削机的加工技术性能，在毛坯工艺车间，对其认真检验进行分析，达到规定毛坯的加工技术性能要求。然后毛坯送到其他机械加工工艺车间中用来进行加工研磨锻造、正火-粗磨精车滚轮外圆及研磨端面-滚轮拉丝提花键孔-滚齿去毛刺-精车外圆、端面-总线检验-剃刀滚轮磨齿-剃刀插齿-齿轮倒转转角-滚齿去毛刺-剃刀滚齿-齿部高频研磨淬火-拉花推孔-衍生滚齿-总线质检。

3、机械加工工艺流程注意事项

在机械加工技术理论中，为了获得被加工零件的精确表面，必须采用理想的加工原理和精确的成形运动。然而，在实际工作中，很难实现机械加工技术的精确原理，与理想值之间存在很大差距。如果仅仅追求精确的理论，往往会严重影响加工效率，达不到预期的经济效益。

3.1 选择齿轮毛坯

3.1.1 毛坯的材料选择

机械齿轮毛坯结构简单，尺寸小，并且它具有多个台阶和转轴，力学性能相对要求很高，精度较高且不需要便于进行中间小批或大批加工生产，所以一般选用毛坯模锻件，其毛坯加工余量小，表面质量好，机械运动强度高，生存率高。工件所用材料一般选用45钢，毛坯的工件尺寸公称精度标准要求为1,it1级，公称精度尺寸100，长50。

3.1.2 基准的零件选择

主要根据相关零件设计图纸及相关零件的日常使用维护情况进行分析。知φ3花键孔，端面的椭圆跳动，平行度跳动等均值都应通过正确的直线定位基准才能得到保证，故对定位基准的正确选择问题应及时进行综合分析。

3.1.3 粗糙细基准的轴线选择

粗糙细基准的轴线选择：对于像双联传动齿轮这样的回路运转体系和零件来说，选择好粗糙的基准线也是至关重要。对于能回应旋转体积的零件我们通常以外观的圆弧形作为粗细的基准。精度与基准的精度选择在一个加工工序完成后，φ3花键孔以后各一个工序则以每个花键孔为一个定位精度的基准。这样就分别满足了固定基准互为重合的固定原则和互为固定基准的重合原则。在我们加工某些材料表面时，可能会同时出现某些基准不同或重合，这时我们需要注意进行不同尺寸链的基准换算。

3.2 加工设计方法，制定机械工艺设计路线

机械加工中的工艺路线设计。为了确保证能够达到加工零件的整体几何结构形状、尺寸测量精度、位置移动精度及各项机械技术性能要求，必须首先制定合理的机械工艺设计路线。由于机床生产工艺纲领为中小批量生产，所以需要采用大量通用大型机床零件配以用户专用的工、夹、量具，并充分考虑生产工序比较集中，以利于提高机床生产率和尽量减少通用机床零件数量，使机床生产成本大幅下降。

双联齿轮轴机械加工分为两种方案。总的来说，第一种方案是先对z=33的自动齿形进行滚齿加工，然后再对z=19的手动齿形进行手动插齿加工，从而有效地保证了插齿机的加工能够平稳、均匀地继续进行。在第二种方案中，在滚齿和铣削z=33的双齿轮毛坯之后，z=19的双齿轮毛坯需要进一步滚齿和铣削。由于毛坯部分的齿轮是双传动齿轮，所以两个齿轮之间的间隔很小。如果滚铣z=19的双联齿轮毛坯需要专用加工设备，加工成本和滚齿操作难度会增加。另外，选择设计方案时还一定应仔细考虑生产工厂的具体条件等其他因素，如有设备，充分借用工、夹、量具等。

同时，手柄、手轮、按钮的结构和布置位置应符合规定。启动按钮应安装在机柜中，或配有保护环，以防止意外接触。加工过程中安装在轴杆上的手轮、手柄在机器自动进给时会造成人身伤害，因此应安装自动脱离装置以保护人身健康。加工工艺厂的设计和调度部门根据工艺规程安排各零件的进料时间和数量，并调整设备负荷。各工作场所应根据工时定额等有节奏地进行生产。以便整个企业的各个部门、车间、工段和工作场所密切配合，确保机械加工工艺生产计划的均衡完成。

4、结束语

双轮并联齿轮其实就是两个传动齿轮互相连成两个一体。这种单轮双联复合齿轮在传动轮系中（例如变速器）被广泛称为双轮滑移并联齿轮，双轮并联齿轮本身的设备制造工艺精度，对整个传动机器的正常工作运动性能、承载能力及设备使用寿命都会具有很大的直接影响。通过上面的文章，希望能带来一定的借鉴作用，能够在我国的双联齿轮轴机械加工工艺流程中产生一定的作用，从而促进我国国民经济发展。

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