齒輪制造工藝

1 齒輪資料的選取

齒輪資料的挑選是至關重要的環(huán)節(jié)，現在在通用普遍的齒輪才有以下幾種：

1.1 鋼

鋼的性質耐沖擊、耐性好，外表經過特定的熱處理后大大提升其的硬度，為適用制作齒輪的資料。

1.2 鍛鋼

合金鋼依據所含金屬的成分及功能，可分別使資料的耐性、耐沖擊、耐磨及抗膠合的功能等取得進步，也可經過熱處理或化學熱處理改善資料的力學功能及進步齒面的硬度。所以對于既是高速、重載又要求尺度小、質量小的航空用齒輪，就都用功能優(yōu)良的合金鋼來制作。

1.3 鑄鐵

鑄鋼耐磨性比較好，故用于大型的齒輪。

1.4 非金屬

非金屬資料能夠大大地降低齒輪傳動進程中的噪音，但缺點也比較明顯，耐磨性較差，只適用于部分傳動齒輪。

2 機械加工工藝

2.1 粗 / 精車

車削加工的本質就是依照零件圖紙的尺度要求，在確保尺度質量合格的情況下，確保切切削性、穩(wěn)定性、安全性。在進行精車加工的進程中，咱們有必要了解留意以下幾點：刀具的選取、切削途徑及參數的設定、產品質量。

2.2 滾齒

滾切齒輪屬于展成法，可將看作無嚙合間 隙的齒輪與齒條傳動。當滾齒旋轉一周時，相當于齒條在法向移動一個刀齒，滾刀的接連傳動，猶如一根無限長的齒條在接連移動。當滾刀與滾齒坯間嚴格依照齒輪于齒條的傳動比強制嚙合傳動時，滾刀刀齒在一系列方位上的包絡線就形成了工件的漸開線齒形。隨著滾刀的筆直進給，即可滾切出所需的漸開線齒廓。

2.3 熱處理

熱處理是指資料在固態(tài)下，經過加熱、保溫文冷卻的手段，以取得預期安排和功能的一種金屬熱加工工藝。

2.4 磨齒

利用磨齒機對齒輪的輪齒進行磨削加工的進程叫做磨齒。分為圓柱形齒輪的內齒磨削和外齒磨削;圓柱斜齒輪的內齒磨削和外齒磨削，以及傘齒輪的磨削。 磨齒機，是一種齒輪精加工用的金屬切削機床。用砂輪作為刀具來磨削現已加工出的齒輪齒面，用以進步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。是一種齒輪精加工用的金屬切削機床。用砂輪作為刀具來磨削現已加工出的齒輪齒面，用以進步齒輪精度和外表光潔度，這種加工辦法稱為“磨齒”。適用于精加工淬火后硬度較高的鋼料齒輪。

2.5 磨錐面/磨內孔

經過磨床進行外表或內孔進行加工，也包括珩磨機、超精加工機床、砂帶磨床、研磨機和拋光機等設備。

2.6 安裝

安裝是一個漢語詞語，指將零件按規(guī)則的技能要求組裝起來，并經過調試、查驗使之成為合格產品的進程，安裝始于安裝圖紙的規(guī)劃。.產品都是由若干個零件和部件組成的。依照規(guī)則的技能要求，將若干個零件接組成部件或將若干個零件和部件接組成產品的勞動進程，稱為安裝。前者稱為部件安裝，后者稱為總安裝

3 工藝挑選

3.1 資料挑選

3.1.1 輕載、低速或中速、沖擊力小、精度較低的一般齒輪

選用中碳鋼,如Q235、Q275、40、45、50、50Mn等鋼制作,常用正火或調質等熱處理制成軟齒面齒輪，正火硬度HBS160～200，一般調質硬度HBS200～280。因硬度適中,精切齒廓可在熱處理后 進行,工藝簡單,成本低。齒面硬度不高則易于磨合,但承載才能也不高。這種齒輪主要用于規(guī)范系列減速箱齒輪、冶金機械、中載機械和機床中的一些次要齒輪。

3.1.2 中載、中速、接受必定沖擊載荷、運動較為平穩(wěn)的齒

選用中碳鋼或合金調質鋼,如45、50Mn、40Cr、42SiMn等鋼,也可選用55Tid、60Tid等低淬透性鋼。其終究熱處理選用高頻或中頻淬火及低溫回火,制成硬齒面齒輪,可達齒面硬度HRC50～55,齒輪心部堅持正火或調質狀況,具有較好的耐性。因為感應加熱外表淬火的齒輪變形小,若精度要求不高(如7級以下),可不用再磨齒。機床中絕大多數齒輪就是這種類型的齒輪。對外表硬化的齒輪,應留意控制硬化層深度及硬化層沿齒廓的合理散布。

3.1.3 重載、高速或中速,且受較大沖擊載荷的齒輪

選用低碳合金滲碳鋼或碳氮共滲鋼,如20Cr、20CrMnTi、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr、30CrMnTi等鋼。其熱處理選用滲碳、淬火、低溫回火,齒輪外表取得HRC58～63的高硬度,因淬透性較高,齒輪心部有較高的強度和耐性。這種齒輪的外表耐磨性、抗皮勞強度和齒根的抗彎強度及心部抗沖擊才能都比外表淬火的齒輪高,,精度要求較高時,終一般要安排磨削。它適用于工作條件較為惡劣的轎車、拖拉機的變速箱和后橋齒輪。碳氮共滲與滲碳相比,熱處理變形小,生產周期短,力學功能高,而且還應用于中碳鋼或中碳合金鋼,所以許多齒輪可用碳氮共滲來替代滲碳工藝。內燃機坦克、飛機上的變速齒輪的負載和工作條件比轎車的更重、更惡劣,要求資料的功能更高,應選用含合金元素高的合金滲碳鋼,以取得更高的強度和耐磨性。

3.1.4 精細傳動齒輪或磨齒有困難的硬齒面齒輪(如內齒輪)

主要要求精度高,熱處理變形小,宜選用氮化鋼,如35CrMo、38CrMoAlA等鋼。熱處理選用調質及氮化處理,氮化后齒面硬度高達HV850～1200(相當于HRC65～70),熱穩(wěn)定性好(在500～550℃仍能堅持高硬度),并有必定的抗蝕性。其缺點是硬化薄,不耐沖擊,故不適用于載荷頻頻變動的重載齒輪,而多用于載荷平穩(wěn)、光滑杰出的精細傳動齒輪或磨齒困難的內齒輪。近年來,因為軟氮化和離子氮化工藝的開展,使工藝周期縮短,選用鋼種變寬,選用氮化處理的齒輪逐步廣泛。

3.2 車銑加工

3.2.1 車銑設備

數控車床是一種的加工設備，能夠對齒輪的軸向/徑向尺度進行粗加工與精加工.

3.2.2刀具類型

在進行數控車削的進程中，咱們需求有幾大要素需求掌握，刀具的挑選、工裝的承認、切削參數的設定。其間重要的環(huán)節(jié)就是刀具挑選。在挑選車削刀具的進程中需考慮刀具的原料、趕緊方法、刀桿形狀、刀片形狀、刀片后角、刀桿方向、內切圓直徑、刀片切削刃長等。刀具類型一般取決于加工工件區(qū)域的不同，加工內孔一般運用鏜孔刀。加工工件外圓尺度一般運用慣例外圓車刀;加工槽的進程中一般運用特種成型刀具。

3.2.3刀具裝夾

快速松開的趕緊方法能夠削減換刀時間，剛性趕緊的方法能夠削減振動、延常刀具壽命。

3.3 滾齒加工

滾齒設備是一種進行齒輪成型的設備，滾刀是加工進程中的重中之重，常用的加工外嚙合支撐和斜齒圓柱齒輪的刀具。加工時，滾刀相當于一個螺旋角很大的螺旋齒輪，其齒數即為滾刀的頭數，工件相當于另一個螺旋齒輪，互相依照一對螺旋齒輪空間嚙合，以固定的速比旋轉，由依次切削的各相鄰方位的刀齒齒形。刀轉一轉﹐齒輪繞自身軸線轉過一個齒﹔多頭滾刀轉一轉﹐齒輪轉過的齒數與滾刀頭數持平。值得說明的一點是用硬質合金制作滾刀﹐能夠明顯進步切削速度和切齒效率。全體硬質合金滾刀已在鐘表和儀器制作工業(yè)中廣泛地用于加工各種小模數齒輪.

3.4熱處理

對工件外表進行強化的金屬熱處理工藝。它廣泛用于既要求表層具有高的耐磨性、抗皮勞強度和較大的沖擊載荷，又要求全體具有杰出的塑性和耐性的零件，如曲軸、凸輪軸、傳動齒輪等。外表熱處理分為外表淬火和化學熱處理兩大類。

刀具的涂層技術

刀具的涂層技能，有用，要轉發(fā)收藏！

1.刀具涂層的特點

　?。?）力學和切削功用好。涂層刀具將基體資料和涂層資料的優(yōu)良功用結合起來，既堅持了基體良好的韌性和較高的強度，又具有涂層的高硬度、高耐磨性和低沖突系數。因而，涂層刀具的切削速度與未涂層的相比，切削速度可進步2~5倍，運用涂層刀具能夠獲得明顯的經濟效益。

　?。?）通用性強。涂層刀具通用性廣，加工范圍明顯擴展，一種涂層刀具能夠替代數種非涂層刀具運用，因而能夠大大削減刀具的品種和庫存量，簡化刀具管理，下降刀具和設備本錢。

2.涂層的分類

　　依據涂層辦法不同，涂層刀具可分為化學氣相堆積涂層刀具、物理氣相堆積,涂層刀具及混合工藝及組合技能。CVD涂層原理如圖1a所示，PVD涂層原理如圖1b所示?；旌瞎に囀堑入x子輔助CVD技能與傳統的PVD技能進行有用的結合。比如先堆積傳統的CrN硬質涂層，再在上面堆積一層用于削減沖突的DLC涂層。組合技能是涂層前對東西或零部件的外表層進行氮化，能夠進步涂層的成效。

　　CVD能夠涂覆耐磨損性優(yōu)異的TiCN、耐熱性非常優(yōu)異的Al2O3厚膜，因而在發(fā)生高溫的高速、率切削加工中能顯示出長壽命，CVD涂層如圖2a所示。

　　PVD一般用在與無涂層硬質合金、高速鋼相同或較高速的切削速度條件下，以延常刀具壽命為方針。對基體制約少、損傷小，因而特別適合用于要求耐磨損性、耐崩刃性的刀具，也適用于要求鋒利刃口的低進給加工與精加工或螺紋加工東西等，PVD涂層如圖2b所示。

　　依據涂層刀具基體資料的不同，涂層刀具可分為硬質合金涂層刀具、高速鋼涂層刀具以及在陶瓷和超硬資料（金剛石和立方氮化硼）上的涂層刀具等。涂層硬質合金刀具一般選用化學氣相堆積法，堆積溫度在1 000℃左右。涂層高速剛刀具一般選用物理氣相堆積法，堆積溫度在500℃左右。

　　金剛石涂層選用CVD（化學蒸鍍法）在硬質合金基體上組成。組成的涂層具有與天然金剛石相匹敵的硬度與導熱系數，在非鐵資料的加工中發(fā)揮著優(yōu)異的功用。金剛石涂層刀具由于其良好的切削功用，在切削加工范疇具有廣闊的使用前景，是加工石墨、金屬基復合資料、高硅呂合金及許多其他耐磨蝕資料的理想刀具，目前其主要使用范疇是轎車和航空航天工業(yè)。金剛石涂層刀具的組織如圖3所示。

　　依據涂層資料的性質，涂層刀具又可分為兩大類，即“硬”涂層刀具和“軟”涂層刀具?！坝病蓖繉拥毒邔で蟮闹饕结樖歉叩挠捕群湍湍バ?，其主要長處是硬度高、耐磨性好，典型的是TiC和TiN涂層，各種涂層刀具如圖4所示?！败洝蓖繉拥毒呤沁x用固體潤滑劑如MoS2、WS2等制備的刀具，“軟”涂層尋求的方針是低沖突系數，也稱為自潤滑刀具，它與工件資料的沖突系數很低，只有0.1左右，可減小粘、減輕沖突、下降切削力和切削溫度。

　　對刀具進行涂層處理是進步刀具功用的重要途徑之一，涂層刀具的出現，使刀具切削功用有了較大的進步，使用范疇不斷擴展，涂層刀具在數控加工范疇有巨大潛力，將是往后數控加工范疇中重要的刀具品種。目前國外硬質合金可轉位刀片的涂層份額在70%以上，歐洲齒輪刀具的涂層份額高達90%。涂層技能已使用于立銑刀、鉸刀、復合孔加工東西、齒輪滾刀、剃齒刀、成形拉刀及各種機夾可轉位刀片，滿意高速切削加工各種鋼和鑄鐵、耐熱合金和有色金屬等資料的需求。

3.涂層刀具的制備

　　精密東西、零部件和功用件的新式高功用涂層都是由涂層爐出產出來的。由于不同的使用需求不同品種的涂層，且需求快速的交貨期，因而涂層爐有必要要有滿足的靈活性，以保證出產不同系列的涂層都能有蕞佳的本錢效益?，F代化的涂層設備能夠在金屬、陶瓷乃至是塑料的外表進行快速、穩(wěn)定且全自動的涂層?，F代涂層設備有必要滿意以下原則：①單爐時間短。②日常運營本錢低。③靈活性高。④設備保養(yǎng)和備件費用本錢規(guī)劃低。⑤出產可靠性高。⑥全自動操作。⑦CE認證，工作安全標準高。

4.涂層的選用

　　為了更好地挑選和開展刀具及零部件的蕞佳成效，需求辨別其主要及特定的磨損性和失效機理。磨損、粘附、腐蝕和疲憊都視為磨損機理，而且都取決于實踐的使用。經歷指出，資料的沖突和磨損都不是資料的原因，而是整個系統的原因。因而，在挑選涂層前就有必要分析整個沖突系統，包括零部件的技能功用、抗壓力范圍以及磨損機理的類型。

5.結語

　　正確選用涂層是合理運用涂層刀具和充分發(fā)揮涂層功用的前題?，F在的涂層主要是以TiN和CrN為主。當然DLC涂層和用于鋁壓鑄模具的新式微合金涂層的使用也越來越廣泛。在曩昔幾十年間，為了滿意對功用涂層不斷的要求，工業(yè)等離子外表技能獲得了十分迅猛的開展。面向未來，新的挑戰(zhàn)也會推進現行的涂層技能和新涂層概念及其使用向更先進的方向開展。經過使用新的蒸發(fā)設備和濺射理念以及脈沖技能，電弧PVD和濺射工藝也將愈加先進。經過選用超高密度的等離子體和優(yōu)化的電弧蒸發(fā)技能能夠生成微合金涂層和專用規(guī)劃的多結構涂層。涂層的納米規(guī)劃也將成為東西開展方向之一。

一、閥門的挑選及設置部位：

 （一）給水管道上運用的閥門，一般按下列準則挑選：

 1、管徑不大于50mm時，宜選用截止閥，管徑大于50mm時選用閘閥、蝶閥

 2、需調理流量、水壓時宜選用調理閥、截止閥

 3、要求水流阻力小的部位（如水泵吸水管上），宜選用閘板閥

 4、水流需雙向活動的管段上應選用閘閥、蝶閥，不得運用截止閥

 5、設備空間小的部位宜選用蝶閥、球閥

 6、在常常啟閉的管段上，宜選用截止閥

 7、口徑較大的水泵出水管上宜選用多功能閥

 （二）給水管道上的下列部位應設置閥門：

 1、居住小區(qū)給水管道從市政給水管道的引進管段上

 2、居住小區(qū)室外環(huán)狀管網的節(jié)點處，應按分隔要求設置。環(huán)狀管段過長時，宜設置分段閥門

 3、從居住小區(qū)給水干管上接出的支管起端或接戶管起端

 4、管、水表和各分支立管（立管底部、筆直環(huán)形管網立管的上、下端部）

 5、環(huán)狀管網的分干管、貫通枝狀管網的連接收

 6、室內給水管道向住戶、公用衛(wèi)生間等接出的配水管起端，配水支管上配水點在3個及3個以上時設置

 7、水泵的出水管，自灌式水泵的吸水泵

 8、水箱的進、出水管、泄水管

 9、設備（如加熱器、冷卻塔等）的進水補水管

 10、衛(wèi)生器具（如大、小便器、洗臉盆、淋浴器等）的配水管

 11、某些附件，如主動排氣閥、泄壓閥、水錘消除器、壓力表、灑水栓等前、減壓閥與倒流避免器的前后等

 12、給水管網的蕞低處宜設置泄水閥

 （三）止回閥一般應按其設備部位、閥前水壓、封閉后的密閉功能要求和封閉時引發(fā)的水錘大小等因素來挑選

 1、閥前水壓小時，宜選用旋啟式、球式和梭式止回閥

 2、封閉后的密閉功能要求緊密時，宜選用有封閉彈簧的止回閥

 3、要求削弱封閉水錘時，宜選用速閉消聲止回閥或有阻尼設備的緩閉止回閥

 4、止回閥的閥掰或閥芯，應能在重力或彈簧力作用下自行封閉

 （四）給水管道的下列管段上應設置止回閥：

 引進管上；密閉的水加熱器或用水設備的進水管上；水泵出水管上；進出水管合用一條管道的水箱、水塔、高地水池的出水管段上。

 注：裝有管道倒流避免器的管段，不需在裝止回閥。

 (五)給水管道的下列部位應設置排氣設備：

 1、間歇性運用的給水管網，其管網末端和蕞高點應設置主動排氣閥

 2、給水管網有顯著崎嶇積累空氣的管段，已在該段的峰點設主動排氣閥或手動閥門排氣

 3、氣壓給水設備，當選用主動卜氣式氣壓水罐時，其配水管網的蕞高點應設主動排氣閥

二、各種閥門的優(yōu)缺陷：

 1、閘閥：閘閥是指封閉件（閘板）沿通道軸線的筆直方向移動的閥門，在管路上首要作為堵截介質用，即全開或全關運用。一般，閘閥不可作為調理流量運用。它能夠適用低溫壓也能夠適用于高溫高壓，并可依據閥門的不同原料。但閘閥一般不用于運送泥漿等介質的管路中

 優(yōu)點：

 ①流體阻力??；

 ②啟、閉所需力矩較小；

 ③能夠運用在介質向兩方向活動的環(huán)網管路上，也就是說介質的流向不受約束；

 ④全開時，密封面受作業(yè)介質的沖蝕比截止閥??；

 ⑤形體結構比較簡單，制作工藝性較好；

 ⑥結構長度比較短。

 缺陷：

 ①外形尺寸和敞開高度較大，所需設備的空間亦較大；

 ②在啟閉過程中，密封面人相對沖突，摩損較大，乃至要在高溫時容易引起擦傷現象；

 ③一般閘閥都有兩個密封面，給給加工、研磨和維修增加了一些困難；

 ④啟閉時刻長。

 2、蝶閥：蝶閥是用圓盤式啟閉件往復回轉90°左右來敞開、封閉和調理流體通道的一種閥門。

 ①結構簡單，體積小，重量輕，耗材省，別用于大口徑閥門中；

 ②啟閉敏捷，流阻??；

 ③可用于帶懸浮固體顆粒的介質，依據密封面的強度也可用于粉狀和顆粒狀介質?？蛇m用于通風除塵管路的雙向啟閉及調理，廣泛用于冶金、輕工、電力、石油化工體系的煤氣管道及水道等。

 ①流量調理規(guī)模不大，當敞開達30%時，流量就將進95%以上；

 ②因為蝶閥的結構和密封資料的約束，不宜用于高溫、高壓的管路體系中。一般作業(yè)溫度在300℃以下，PN40以下；

 ③密封功能相對于球閥、截止閥較差，故用于密封要求不是很高的當地。

 3、球閥：是由旋塞閥演化而來，它的啟閉件是一個球體，利用球體繞閥桿的軸線旋轉90°完成敞開和封閉的意圖。球閥在管道上首要用于堵截、分配和改動介質活動方向，規(guī)劃成V形開口的球閥還具有良好的流量調理功能。

 ①具有蕞低的流阻（實踐為0）；

 ②因在作業(yè)時不會卡?。ㄔ跓o潤滑劑時），故能牢靠地應用于腐蝕性介質和低沸點液體中；

 ③在較大的壓力和溫度規(guī)模內，能完成完全密封；

 ④可完成快速啟閉，某些結構的啟閉時刻僅為0.05~0.1s，以確保能用于試驗臺的主動化體系中?？焖賳㈤]閥門時，操作無沖擊；

 ⑤球形封閉件能在邊界方位上主動定位；

 

  

 

刀具鈍化

什么是刀具鈍化通過對刀具進行去毛刺,平坦,拋光的處理、從而進步刀具質量和延伸使用壽命。刀具在精磨之后，涂層之前的一道工序，其稱號現在國內外尚不統一，有稱“刃口鈍化”、“刃口強化”、“刃口珩磨”、“刃口預備”等。為什么要進行刀具鈍化經一般砂輪或金剛石砂輪刃磨后的刀具刃口，存在程度不同的微觀缺口(即細小崩刃與鋸口)。在切削進程中刀具刃口微觀缺口極易擴展，加速刀具磨損和損壞?，F代高速切削加工和自動化機床對刀具功能和穩(wěn)定性提出了更高的要求，特別是涂層刀具在涂層前必須通過刀口的鈍化處理，才能保證涂層的結實性和使用壽命。刀具鈍化的意圖刃口鈍化技術，其意圖就是處理刃磨后的刀具刃口微觀缺口的缺陷，使其鋒值削減或消除，到達油滑平坦，既鋒利鞏固又經用的意圖。刀具鈍化的主要效果為：刃口的圓化：去除刃口毛刺、到達經確一致的倒圓加工。刃口毛刺導致刀具磨損，加工工件的外表也會變得粗糙，經鈍化處理后，刃口變得很潤滑，極大削減崩刃，工件外表光潔度也會進步。對刀具凹槽均勻的拋光，進步外表質量和排削功能。槽外表越平坦?jié)櫥?，排屑就越好，就可完成更高速度的切削。一起外表質量進步后,也減小了刀具與加工資料咬死的危險性。并可削減40%的切削力，切削更流暢。涂層的拋光去除刀具涂層后產生的突出小滴，進步外表光潔度、添加潤滑油的吸附。涂層后的刀具外表會產生一些細小的突出小滴，進步了外表粗糙度，使得刀具在切削進程簡單產生較大的摩擦熱，下降切削速度。通過鈍化拋光后，小滴被去除，一起留下了許多小孔，在加工時可以吸附更多的切削液，使得切削時產生的熱量大大削減，可以極大得進步切削加工的速度。