雙聯(lián)齒輪軸機械加工工藝流程

金林　劉洋

摘? 要：雙聯(lián)傳動齒輪機械零件綜合加工，整體工藝及工序設(shè)計是一種包括齒輪零件整體加工的各個工藝零件設(shè)計。在整體工藝機械加工中就需要首先對毛坯進行設(shè)計分析，了解機械的操作工藝再通過設(shè)計繪制出零件毛坯的整體結(jié)構(gòu)，并正確選擇好機械的整體加工工藝基準(zhǔn)，設(shè)計繪制出機械的整體工藝設(shè)計路線。文章主要介紹了雙聯(lián)齒輪軸機械加工工藝流程及其機械加工的一些注意事項。

關(guān)鍵詞：雙聯(lián)齒輪;機械加工工藝流程;注意事項

中圖分類號：TH133.2文獻標(biāo)志碼：A? ? ? ? ?文章編號：2095-2945（2020）17-0114-02

Abstract： The comprehensive processing of the mechanical parts of the double transmission gear， the overall process and process design is a design of various process parts including the overall processing of the gear parts. In the overall process mechanical processing， it is necessary to first design and analyze the blank， understand the operation process of the machine， and then draw the overall structure of the part blank through the design， and correctly select the overall processing technology benchmark of the machine， design and draw the overall process design of the machine route. This paper mainly introduces the machining process of double gear shafts and some precautions for machining.

Keywords： double gears; mechanical process flow; matters needing attention

引言

隨著近代人類科學(xué)制造技術(shù)的飛速發(fā)展，人類開始運用各種多方面的科學(xué)知識和制造技術(shù)，對雙聯(lián)齒輪軸機械加工工藝流程在不斷的研究深化，設(shè)計工藝方法也在不斷的創(chuàng)新發(fā)展，本文就雙聯(lián)齒輪，機械加工工藝流程，及加工注意事項進行了深入探究。

1 雙聯(lián)齒輪分析

1.1 雙聯(lián)齒輪的功能

雙聯(lián)齒輪系統(tǒng)是工業(yè)機器中廣泛地被采用的動力傳動機械零件之一。它因為可以快速傳遞大的動力，又因為可以自動改變齒輪轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動回轉(zhuǎn)軸的方向。齒輪傳動有多種類型，根據(jù)不同的傳動結(jié)構(gòu)形式可細分為三種類型。車輪與圓柱齒輪配合，驅(qū)動兩個平行軸之間的軸向傳動。并配合圓錐齒輪驅(qū)動相交兩軸之間的軸向傳動;蝸輪和傳動蝸桿配合驅(qū)動兩個交叉軸之間的徑向傳動。

1.2 雙聯(lián)齒輪的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計特點

雙聯(lián)齒輪整體結(jié)構(gòu)因其實際使用工藝要求的不同而可以具有各種不同的結(jié)構(gòu)形狀和使用尺寸，但從它的工藝設(shè)計觀點大體上我們可以把它們動機分為每輪齒圈和每個輪體兩大組成部分，齒圈上個別分布著所使用需要的各種不同齒形，而每個輪體上則分別設(shè)有便于安裝和使用的孔和一個軸頸。

1.3 雙聯(lián)傳動齒輪的主要作用和傳動結(jié)構(gòu)特點

雙聯(lián)傳動齒輪主要是應(yīng)用于一些大型機械設(shè)備中的變速箱中，通過與機械操作傳動機構(gòu)的相互結(jié)合，滑動雙聯(lián)齒輪從而可以實現(xiàn)自動變速。圓柱齒輪一般可以分為單個齒圈和雙聯(lián)輪體兩個大部分，根據(jù)每個齒輪圈和輪體的內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及形狀不同來正確劃分齒圈。其中的兩個雙聯(lián)圓柱齒輪輪體為一圓盤類型的齒輪，有兩個雙聯(lián)齒圈，在兩個齒圈上分別切出來的直齒呈圓齒形，在兩個輪體上分別帶有一個花鍵孔。

1.4 雙聯(lián)傳動齒輪的使用工藝標(biāo)準(zhǔn)分析

為了有效保證雙聯(lián)齒輪正常運行工作和使用便于材料加工，齒輪主要部件表面的運動尺寸高度公差、位置高度公差和齒輪表面處理粗糙度須同時達到一定工藝標(biāo)準(zhǔn)。

1.4.1 雙聯(lián)齒輪原加工操作方法

在臥式滑動滾齒機上即可進行全部雙聯(lián)齒軸加工，即粗滑動滾齒-半加加精滾動制齒-精一半滾齒。經(jīng)過仔細統(tǒng)計，發(fā)現(xiàn)粗大型滾齒設(shè)備工時大約占到全部大型制齒設(shè)備工時的一半。因為粗軸平滾齒輪式加工機的精度相對要求不高，而半精滾齒和精滾齒加工精度要求高，沒法替代，因此決定將粗滾齒分流。經(jīng)過嚴密分析，決定在單柱銑床上用指形銑刀進行粗銑齒替代粗滾齒。

1.4.2 改進后的加工方法

改進后的制齒順序為：粗銑齒-半精滾齒-精滾齒。為了有效保證單柱銑粗銑齒的順利實施，我們設(shè)計制造了簡易工裝。

粗銑齒加工過程：

（1）工件裝夾定位。將雙聯(lián)齒輪軸兩處軸段加工為同一尺寸，并在兩直徑相同的軸段處用V型鐵墊實。（2）工件校正。軸向90兩向強力拉表，允差0.05m，保證旋轉(zhuǎn)軸線與傳動工作機的臺面、主軸和料箱形成水平方向運行的一定平行度，用強力壓板將傳動工件內(nèi)部壓緊。（3）用尺寸深度千分尺方法。測量工件分割刻度盤外圓至每個工件（雙軸單聯(lián)齒軸葉輪軸周和軸頭）外徑的一定距離應(yīng)為基本標(biāo)準(zhǔn)，保證每個工件內(nèi)外圓周4等分，度盤處的工件尺寸深度相等，則可以表明工件分度盤與雙聯(lián)齒輪軸軸頭同軸。最后用4個固定螺栓將圓形分割刻度盤固定。（4）校平應(yīng)以分度作為基準(zhǔn)。先在兩個分度儀表盤中心孔及兩條等分線的圓周任意一孔各插上等分圓直徑的兩個圓柱間和銷，然后把兩個平尺內(nèi)部平放在兩圓柱間的銷上，用百分比將拉表角度校正為0-0，平尺內(nèi)部處于一個水平垂直狀態(tài)，用雙手指形銑削刀即可開始第一個小鋸齒的銑削加工。（5）運用分度計算方法。第一個銑削齒輪的加工工作完后，將平尺銷子取下，順時針（或稱為逆時針）反復(fù)旋轉(zhuǎn)整個工件（分割刻度盤與其他工件一起反復(fù)旋轉(zhuǎn)），將加工銷子校平放入兩個等分的橢圓孔的第二個加工孔后，重新將孔放上平尺，校平后，開始銑第二個加工齒，依次以此類推，直至所有加工齒和模制品的加工工作完成。（6）分度誤差分析。綜合各項加工誤差后，經(jīng)過詳盡統(tǒng)計分析，可以得出影響圓形分度加工誤差的主要因素只有一個圓周加工分度誤差銷孔的圓形加工分度誤差最為重要。

2 機械加工工藝流程

確定毛坯為研磨鍛件，清理后毛坯進行正熱淬火研磨處理，以有效消除毛坯內(nèi)應(yīng)力提高機械加工切削機的加工技術(shù)性能，在毛坯工藝車間，對其認真檢驗進行分析，達到規(guī)定毛坯的加工技術(shù)性能要求。然后毛坯送到其他機械加工工藝車間中用來進行加工研磨鍛造、正火-粗磨精車滾輪外圓及研磨端面-滾輪拉絲提花鍵孔-滾齒去毛刺-精車外圓、端面-總線檢驗-剃刀滾輪磨齒-剃刀插齒-齒輪倒轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)角-滾齒去毛刺-剃刀滾齒-齒部高頻研磨淬火-拉花推孔-衍生滾齒-總線質(zhì)檢。

3 機械加工工藝流程注意事項

在機械加工技術(shù)理論中，為了獲得被加工零件的精確表面，必須采用理想的加工原理和精確的成形運動。然而，在實際工作中，很難實現(xiàn)機械加工技術(shù)的精確原理，與理想值之間存在很大差距。如果僅僅追求精確的理論，往往會嚴重影響加工效率，達不到預(yù)期的經(jīng)濟效益。

3.1 選擇齒輪毛坯

3.1.1 毛坯的材料選擇

機械齒輪毛坯結(jié)構(gòu)簡單，尺寸小，并且它具有多個臺階和轉(zhuǎn)軸，力學(xué)性能相對要求很高，精度較高且不需要便于進行中間小批或大批加工生產(chǎn)，所以一般選用毛坯模鍛件，其毛坯加工余量小，表面質(zhì)量好，機械運動強度高，生存率高。工件所用材料一般選用45鋼，毛坯的工件尺寸公稱精度標(biāo)準(zhǔn)要求為1，it1級，公稱精度尺寸100，長50。

3.1.2 基準(zhǔn)的零件選擇

主要根據(jù)相關(guān)零件設(shè)計圖紙及相關(guān)零件的日常使用維護情況進行分析。知φ3花鍵孔，端面的橢圓跳動，平行度跳動等均值都應(yīng)通過正確的直線定位基準(zhǔn)才能得到保證，故對定位基準(zhǔn)的正確選擇問題應(yīng)及時進行綜合分析。

3.1.3 粗糙細基準(zhǔn)的軸線選擇

粗糙細基準(zhǔn)的軸線選擇：對于像雙聯(lián)傳動齒輪這樣的回路運轉(zhuǎn)體系和零件來說，選擇好粗糙的基準(zhǔn)線也是至關(guān)重要。對于能回應(yīng)旋轉(zhuǎn)體積的零件我們通常以外觀的圓弧形作為粗細的基準(zhǔn)。精度與基準(zhǔn)的精度選擇在一個加工工序完成后，φ3花鍵孔以后各一個工序則以每個花鍵孔為一個定位精度的基準(zhǔn)。這樣就分別滿足了固定基準(zhǔn)互為重合的固定原則和互為固定基準(zhǔn)的重合原則。在我們加工某些材料表面時，可能會同時出現(xiàn)某些基準(zhǔn)不同或重合，這時我們需要注意進行不同尺寸鏈的基準(zhǔn)換算。

3.2 加工設(shè)計方法，制定機械工藝設(shè)計路線

機械加工中的工藝路線設(shè)計。為了確保證能夠達到加工零件的整體幾何結(jié)構(gòu)形狀、尺寸測量精度、位置移動精度及各項機械技術(shù)性能要求，必須首先制定合理的機械工藝設(shè)計路線。由于機床生產(chǎn)工藝綱領(lǐng)為中小批量生產(chǎn)，所以需要采用大量通用大型機床零件配以用戶專用的工、夾、量具，并充分考慮生產(chǎn)工序比較集中，以利于提高機床生產(chǎn)率和盡量減少通用機床零件數(shù)量，使機床生產(chǎn)成本大幅下降。

雙聯(lián)齒輪軸機械加工分為兩種方案?？偟膩碚f，第一種方案是先對z=33的自動齒形進行滾齒加工，然后再對z=19的手動齒形進行手動插齒加工，從而有效地保證了插齒機的加工能夠平穩(wěn)、均勻地繼續(xù)進行。在第二種方案中，在滾齒和銑削z=33的雙齒輪毛坯之后，z=19的雙齒輪毛坯需要進一步滾齒和銑削。由于毛坯部分的齒輪是雙傳動齒輪，所以兩個齒輪之間的間隔很小。如果滾銑z=19的雙聯(lián)齒輪毛坯需要專用加工設(shè)備，加工成本和滾齒操作難度會增加。另外，選擇設(shè)計方案時還一定應(yīng)仔細考慮生產(chǎn)工廠的具體條件等其他因素，如有設(shè)備，充分借用工、夾、量具等。

同時，手柄、手輪、按鈕的結(jié)構(gòu)和布置位置應(yīng)符合規(guī)定。啟動按鈕應(yīng)安裝在機柜中，或配有保護環(huán)，以防止意外接觸。加工過程中安裝在軸桿上的手輪、手柄在機器自動進給時會造成人身傷害，因此應(yīng)安裝自動脫離裝置以保護人身健康。加工工藝廠的設(shè)計和調(diào)度部門根據(jù)工藝規(guī)程安排各零件的進料時間和數(shù)量，并調(diào)整設(shè)備負荷。各工作場所應(yīng)根據(jù)工時定額等有節(jié)奏地進行生產(chǎn)。以便整個企業(yè)的各個部門、車間、工段和工作場所密切配合，確保機械加工工藝生產(chǎn)計劃的均衡完成。

4 結(jié)束語

雙輪并聯(lián)齒輪其實就是兩個傳動齒輪互相連成兩個一體。這種單輪雙聯(lián)復(fù)合齒輪在傳動輪系中（例如變速器）被廣泛稱為雙輪滑移并聯(lián)齒輪，雙輪并聯(lián)齒輪本身的設(shè)備制造工藝精度，對整個傳動機器的正常工作運動性能、承載能力及設(shè)備使用壽命都會具有很大的直接影響。通過上面的文章，希望能帶來一定的借鑒作用，能夠在我國的雙聯(lián)齒輪軸機械加工工藝流程中產(chǎn)生一定的作用，從而促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展。

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