淺談工程機械齒輪軸加工工藝與優化范文

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摘要：齒輪軸在機械設備中發揮著非常重要的作用。從多個方面講述齒輪軸的加工工藝分析和優化，以此給相關人士一些參考意見。

關鍵詞：齒輪軸；加工工藝；優化

1齒輪軸加工工藝的分析及優化

1.1零件結構的分析

齒輪軸由齒輪、環槽、花鍵、軸肩、凹槽等幾何體組成，在齒輪軸的加工過程中精度要求很高，加工難度很大，需要跟其他的零部件緊密配合。因此，需要對相關問題進行全面地分析，選擇最合適的材料才能保證完成齒輪軸加工。

1.2選擇適當的材料

選擇合適的材料是完成齒輪軸加工的基礎，常用齒輪軸通常可以選擇優質碳素結構中的45鋼以及一些優質的合金鋼。比如，可以選擇低碳合金鋼來加工裝載機的輸入齒輪軸。

1.3毛坯的選擇

由于機械設備對齒輪軸的強度要求較高，齒輪軸大小不同，直徑差異較大，選擇鍛件毛坯可以減少材料的消耗。不同的尺寸可以做不同的選擇。

1.4預熱處理及粗車

含碳量較低的優質碳素結構和合金鋼是齒輪軸選用較多的材料，可以采用正火方式的熱處理來避免硬度過低而出現的粘刀情況。正火處理還能解決鍛造應力、保證組織均勻、細化晶粒等情況。選擇不同的基準定位，可以影響齒輪軸的加工順序。理想統一的基準定位可以增加齒輪軸零件與齒輪軸表面位置的精準度，基準的公差值應該控制在1/5～1/3。

1.5精車

齒輪軸精車可以批量生產，為保證質量和效率，可以選用數控車削的辦法，在提高加工效率的同時確保加工質量。精車后的零件為減少在表面淬火等環節出現的變形情況，可以進行調質操作。調質操作可以根據實際情況進行選擇，若不需要此操作可以直接進入到后面的工序。

1.6齒部及花鍵加工

一般機械設備中的齒輪根據精度不同，有7～9級的精度劃分。插齒和滾齒可以有效保證齒形的精度，而插齒和滾齒兩者相比，滾齒的精度更高，效率更高，可以在9級精度的齒輪中選用。對于精度要求較低的齒輪，可以根據實際情況選擇小批量生產和大批量生產，不同的生產方式有著不同的加工程序，比如大批量生產可以按照先滾齒、再剃齒、然后加熱淬火、最后進行衍磨的工序加工。對于需要淬火處理的齒輪，需要在淬火前提高精度。花鍵根據形狀不同可以分為矩形花鍵和漸開線花鍵，漸開線花鍵在機械設備中使用的比較普遍。花鍵可以進行大批量加工，可以選擇使用專用銑床進行加工。

1.7表面滲碳和淬火處理

為了保證齒輪軸表面的輕度和韌性，一般需要對齒輪軸進行滲碳和淬火操作。滲碳處理一般的深度是1.1～1.7mm。有一些部位不需要進行表面滲碳和淬火處理，比如花鍵齒部、凹槽等，但需要對表面涂抹防滲透料等，進而進一步加工。是否需要進行表面滲碳和淬火處理，可根據實際情況進行選擇。1.8中心孔研磨及重要表面精加工經過前期一系列的處理，齒輪軸兩端的頂尖孔進一步做精處理，打磨外圓表面，做精基準，最終以滿足圖紙要求為標準。

1.9齒面精加工

與中心孔一樣，齒面也需要做精加工處理，可以以兩端頂尖孔作為基準，最終以滿足圖紙要求為標準。

1.10工藝路線

常用的生產工藝是，先下料，再鍛造，然后正火，再進行粗車處理，之后進行精車處理，后進行粗、精滾輪處理，再銑花鍵、去毛刺，然后進行滲碳和淬火，再較直，后進行研磨中心孔，然后在磨表面及端面，之后磨齒，最后全面檢查入庫。整個工藝工序較多、繁雜，需要進行精細化的處理。但是可以隨著新技術的不斷發明出現，對以上的工藝進行不斷的優化和改進，可以在生產實踐中不斷摸索，不斷改善，最后以提高齒輪軸的加工質量和加工效率，生成出優質的齒輪軸，以提高機械設備的使用壽命和生成量。

2結束語

對于齒輪軸加工工藝的分析，要結合產品裝配圖，要了解齒輪軸的具體用途、工作條件、零件性能等。而齒輪軸在機械設備中有著不可替代的作用，是不可或缺的部分。因此，對齒輪軸加工工藝進行深入研究和實踐探索是非常有必要的，希望未來我國機械設備中的齒輪軸質量和齒輪軸的加工工藝能夠不斷的優化和改善。

參考文獻：

[1]王彩,謝立湘,文貴華,等.空心齒輪軸中心孔加工工藝的優化[J].機械工程師,2018(2):07-08.

[2]劉曉晨,汪永超,李磊.面向綠色制造的機械加工工藝的優化選擇[J].組合機床與自動化加工技術,2016(12):04-05.

作者：龍超 單位：西華大學機械工程學院