5.9 齿轮加工的概述（课件）-高一《机械加工技术》同步精品课堂（机工版·第2版）

《机械加工技术》 5.9 齿轮加工的概述 机械工业出版社（第2版） 第5章 典型零件的加工 知识目标 掌握圆柱齿轮加工的功用和结构特点、精度要求。 能力目标 深度把握齿轮零件常用材料与热处理综合性能以及圆柱齿轮的加工工艺过程。 情感目标 提供对基础知识的学习和运用，乐于探索机械专业的学习规律，培养学生综合学习的能力。 三维目标 导入 01 问题导入：小组总结本课时的圆柱齿轮的加工工艺过程。 本节课重点 新知学习 02 一、概述 1、轴类零件是机械加工中常见的典型零件之一。 圆柱齿轮在机械传动中应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。圆柱齿轮的结构可以分成齿圈和轮体两部分。 根据它们在机器中的不同使用要求，可以设计成不同的形状和尺寸。按轮体的结构形式，大致可以划分为:盘状齿轮、内齿轮、套类齿轮、齿条和连轴齿轮等 新知学习 02 2、齿轮的传动精度包括以下四个方面: (1) 运动精度 要求传动比恒定，规定为传递运动的准确性，指在齿轮一转中，其转角误差最大值不超过一定限度。 一、概述 新知学习 02 2、齿轮的传动精度包括以下四个方面: (2) 工作平稳性精度 要求齿轮传动平稳，无冲击，振动和噪声小。这就需要限制齿轮传动时瞬时传动比的变化，即齿轮在一转中多次出现的小周期性转角误差不应超过一定的限度。 一、概述 新知学习 02 2、齿轮的传动精度包括以下四个方面: (3) 接触精度 齿轮工作时，要求齿面有一定且均匀的接触面积，并保证有符合要求的接触位置，以齿面载荷分布的均匀性来保证齿轮的使用寿命。 一、概述 新知学习 02 2、齿轮的传动精度包括以下四个方面: (4) 齿侧间隙 要求齿轮传动时，非工作面留有一定的间隙，用以储存润滑油，补偿弹性变形、热变形及齿轮制造和装配误差。 一、概述 新知学习 02 一、概述 3、圆柱齿轮的材料与毛坯: 新知学习 02 4.圆柱齿轮的加工工艺过程 圆柱齿轮的加工工艺可以分为齿坯工艺和齿形工艺两部分。其工艺过程因零件的结构形状、精度要求、生产批量及具体生产条件的不同，而采取不同的加工方案。一般工艺路线可归纳如下:毛坯制造一毛坯热处理一齿坯加工一检验一齿形粗加工一齿端加工一齿面热处理一精基准修正一齿形精加工一检验。 一、概述 新知学习 02 一、概述 新知学习 02 5.圆柱齿轮主要工艺问题： (1)定位基准的选择 齿轮设计时，为保证其传动精度，轮的设计基准大多与装配基准重合。工艺中应本着基准重合的原则，尽量使定位基准与设计基准、装配基准、测量基准重合，并尽可能在整个工艺过程中保持基准统一。 一、概述 新知学习 02 5.圆柱齿轮主要工艺问题： (2) 齿坯加工方案 齿坯加工是齿轮加工工艺的重要组成部分，齿坏加工将做出以后齿形加工和检验用的基准，基准的好坏对齿形加工的质量影响很大。 大批大量生产的盘类齿轮，齿坯加工应尽量选择高生产率机床(如拉床，多刀机床单轴、多轴自动机床，数控机床等)。一般工艺路线为:多刀粗车外圆、端面与孔一拉孔一多刀精车外圆、端面及其他表面。 一、概述 新知学习 02 5.圆柱齿轮主要工艺问题： (3)热处理工序的安排 齿坯工艺过程中一般安排预先热处理:正火或调质。正火安排在毛坏锻造后，齿坯加工前，目的为消除锻造应力，改善材料的加工性能，得到较小的表面粗糙度值，生产中应用较多。 一、概述 新知学习 02 5.圆柱齿轮主要工艺问题： (4)齿端加工 齿轮的端加工有端倒圆、倒尖、倒棱等。 一、概述 新知学习 02 5.圆柱齿轮主要工艺问题： (6)齿形加工方案 齿形加工是齿轮加工的关键，其方案的选择，依据齿轮的精度等级、生产批量和热处理方法确定。常用的方案为: 一、概述 1)8 级或8 级精度以下的调质轮用:滚(插)一端加工 2)8 级或8 级精度以下的火轮采用:滚(插)一端加工一表面火一修内孔。 注意，热处理前的齿形加工精度应高一级。 3)6~7 级精度不淬火齿轮采用:滚(插)齿一端加工一剃齿。 4)6~7级度火采用:滚(插)一端加工一一表面火一修基准一齿。此方案设备简单，生产率高，成本较低。 5)6~7 级精度渗碳轮用:滚(插)一端加工一渗碳火一修基准一磨齿。 6)5级以上精度，硬(未硬) 轮用加工:即滚(插)一端加工一渗碳淬火 (表面淬火)一修基准一粗磨齿一精磨齿。磨齿加工是目前齿形加工精度最高、表面粗糙度值最小的方法，但磨齿加工成本高，生产率低。 新知学习 02 1、滚床加工： (1) 滚齿原理 滚是在滚齿机上用展成法加工齿轮，所用的刀具是齿轮滚刀。滚齿加工是按一对螺旋齿轮啮合原理进行工作的。滚刀的实质是一个嫖旋角很大的螺旋齿轮，通常齿数为1，外貌像一个螺旋升角很小的蜗杆，经开槽和铲齿后形成齿轮滚刀。 二、圆柱齿轮的齿形加工