渗碳淬火齿轮加工工艺

《加工艺 0牛期热工》2 1苇1 0

生产技术与应用

5,

薄盘类齿轮渗碳淬火变形的控制Co t o fDeo ma o o i a et p a sd rn r u it ga d Qu n h n n r l f r t n frThn Plt -y eGe r u i gCa b r￣n n e c lg o i

彭竹琴(州坊捉工学院，南郑州 4 00 )郑河 5 0 7

摘

要分析了簿盘类齿轮滓碳淬火变形原因采取改变工件袭炉方式、渭整滓碳淬火工艺参数辱措施来控1苒盘 I 9

类齿轮善碳淬火变形，果表明效果赴好。结 蓑 t饲：轮，碳；火变形齿誊谇中田分巍号 G1 6 3 T 5. 5文献标识码： B文章埔号：0 13 1 ( 0 10— 0 70 1 0 -8 4 2 0 ) 10 5—2

变速箱、矩器中的齿轮一般都需要渗碳淬火处变理。这些齿轮大多数属于薄盘类，径较小时变形较盘小，能满足使用要求，而盘径较大时则经常出现端部平面变形超差现象。对这类易变形超差的零件通常采用压床淬火加以纠正，采用压床淬火处理后端面平面但度虽满足要求而内孔往往产生涨大变形满足不了使用

轮进行全部检测，变形情况如表 2其。 ( )整渗碳淬火工艺参数在改变装炉方式的

材料科学,热处理,齿轮,20CrMnTi

研究与应用!$%$&’()*"++,-(&.-/0

齿轮热处理工艺与装备专辑

深层渗碳淬火齿轮剥落原因分析

南京高精齿轮股份集团有限公司

（江苏

!"##"!）

朱百智

石

斌

马红武

郭祺龙

在某小型热处理厂经过渗碳淬火处理的大模数齿轮，在使用!个月后，多个轮齿出现了程度不同的剥落现象。本文从原材料质量状况、渗碳淬火过程和组织形态特点等方面分析了剥落现象的产生原因。

二、原材料状况

!"化学成分

在!"#$%&%’齿轮的本体上进行了取样，对其成分进行了检测，检测结果如表,所示。可以看出，齿轮材料化学成分符合34567+.(—,..!标准（大型锻件标准）要求。

表!"#$%&’&(齿轮的化学成分（质量分数）

元素含量234506/1—!//"标准要求

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一、齿轮剥落的宏观形貌

一件渗碳淬火齿轮（材料：!"#$%&%’；外径：()"**；内径：++(**；齿宽：+,"**；模数：,-；齿数：!.）在使用!个月后，,!个轮齿的齿面出现了程度不同的剥落现象，如图,、图!所示。主要表现出以下特点：

详细介绍

材料和热处理工艺因素对渗碳淬火齿轮畸变的影响

郑州机械研究所（河南 450052）顾 敏

目前在硬齿面齿轮制造中，渗碳淬火是主流的工艺方式，除了工艺周期长外，其存在的突出技术问题就是齿轮的畸变。影响渗碳淬火齿轮畸变的因素很多，其中

主要包括齿轮结构尺寸、材料种类及锻件质量、机械加工流程方式、热处理及渗碳淬火工艺等因素。这些因素，如结构尺寸、材料等是特征性固定的因素，而冷热加工工艺则是过程性的因素。一般而言，对于特征性因素引起的齿轮畸变，通过变形规律的总结，较易进行有效的控制；而过程性因素由于存在许多不确定，因而是控制齿轮畸变的难点。其中，无疑热处理工艺过程对于齿轮的畸变是最为主要的因素。

合理选材是提高齿轮寿命的重要因素之一，也是减小变形的重要措施。原材料的纯净性、均匀性、淬透性（简称为“三性”）三者是影响渗碳淬火齿轮畸变的主要材料因素。纯净性是指钢的成分符合标准或设计要求时，钢中杂质含量的多少。均匀性包括成分、组织和缺陷分布的均匀性。化学成分分布不均便产生偏析，渗碳淬火后偏析部分的组织和应力与别处不一样，这样产生额外的畸变就不可避免。带状组织也是组织不均匀的一种表现，常常引起畸变增大。

材料的淬透性包括两个方面：一是淬透性的高低，二是淬透性

坚苎里.ehAli壅皇 jer&pa a pc R c io s t

【摘要】通过控制齿轮渗碳淬火变形的主要因素，在简单设备与简易操作条件下，通过控制工件放置方向，有

现这些高精度硬齿面齿轮国产化制造水平的提升，通过

开展科研与制造技术攻关，现已具备设计制造的高速齿轮的能力，其最大功率为4 0 k,高圆周速度为 4O0 W16 s 5 m/,齿轮制造精度为4级；重载齿轮最大功率~5

效控制了齿轮渗碳淬火变形的缺陷。

l

、

问题的提出

达6 0 k,最大传递转矩达 2 0 k m,圆周速度达 00W 0 0 N

齿轮在传动过程中要承受弯曲、冲击等载荷。齿轮产品的质量和性能，除依赖于合理而先进的设计方法外，主要决定于齿轮制造水平的高低。根据齿轮的工作条件不同，一般应满足下列几个基本要求：

3~5m s 0 0/,齿轮精度达5级。~6 大功率齿轮的高速与重载、特别是大直径辐板结构渗碳淬火生产的批量化，对制造精度提出更高的要求。一般为控制变形，常采用淬火压床、热油淬火或等温淬火等方法。然而，配置淬火压床需有一定的设备

()轮齿表面层要有足够的硬度和耐磨性。 1( )对于承受交变载荷和冲击载荷的齿轮，基体 2要有足够的抗弯强度与韧性。

成本和设备制作周期，且由于

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第2 8卷第 1期20 07年 2月

热处理技术与装备R HU IJS U HU EC L I HU Y Z ANG E B I

V0 . 8. . 12 No 1 F b20 e,0 7

工

艺

2 CN2 0 r iMo材料齿轮渗碳工艺改进陈云祥涂小龙郁俐，,(. 1浙江机电职业技术学院，浙江杭州 30 5; 10 3杭州 3 10 ) 123 2杭州前进齿轮箱集团有限公司热处理厂， .浙江

摘

要： 2 CN2 o将 0 ri渗碳钢材料齿轮渗碳工艺由传统的渗碳一 M缓冷一球化退火一加热淬火一低温回火，

改为渗碳后直接淬火，并从理论上分析了直淬的可行性， 0 riM为2 CN2 o的渗碳热处理工艺的改进提供了一些实践经验和理论数据。

关键词： CN2 o渗碳； 2 ri; 0 M直接淬火；碳势控制中图分类号：G 5. 1 T 168 文献标识码： B文章编号：6 3- 9 120 )1- 0 2—0 17 4 7 (07 0 03 2

I r v me to O Ni M o Ge r Ca b n z to r c s mp o e n f2 Cr 2 a r o ia in P o

产品型号 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品名称 材料牌号 工序号 10 20 30 描 图 描 校 底 图 装订号 零件图号 零件名称 每件毛坯可制件数 每台件数 共 页 备注 工 时 第 页 毛坯种类 毛坯外 形尺寸 工序名称 选料 锻造 热处理1 检验 车 处数 工 序 内 容 锻造棒料Φ190×52 采用等温正火工艺 锻坯检验 车外圆、车端面 签字 日期 车间 锻造间 热处理中心 检验中心 金工 工设 备 段 签字 热处理炉 CA6140 日期 工 艺 装 备 准 外圆车刀 设计(日期) 审核(日期) 标准化(日期) 会签(日期) 单 40 50 标记 更改文件号 标记 处数 更改文件号

产品型号 机 械 加 工 工 艺 过 程 卡 片 产品名称 材料牌号 工序号 60 70 90 毛坯种类 毛坯外 形尺寸 零件图号 零件名称 每件毛坯可制件数

工艺课程设计任务书

题目：落地铣镗床——ZT30DA工作台回转台——31210中心轴机械加工工艺设计

应完成任务：

（1）CAD绘制及手工绘制A3零件图(各一张) （2）编制机械加工工艺规程卡片（一套）

（3）编写工艺课程设计任务书 1

一份

（

前言

机械制造工艺课程设计是在学完了机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。是一次将理论与实际相结合对专业知识的综合训练，并且为我们以后做好毕业设计进行的一次综合训练和准备。其目的在于：

1.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理，机械设计，公差与技术测量，金属切削机床，金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。

3.培养学生熟悉并运用有关手册，规范，图表等技术资料的能力。 4.进一步培养学生识图

工艺课程设计任务书

题目：落地铣镗床——ZT30DA工作台回转台——31210中心轴机械加工工艺设计

应完成任务：

（1）CAD绘制及手工绘制A3零件图(各一张) （2）编制机械加工工艺规程卡片（一套）

（3）编写工艺课程设计任务书 1

一份

（

前言

机械制造工艺课程设计是在学完了机械制造工艺学及机床夹具设计课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节，它要求学生全面地综合运用本课程及其有关课程的理论和实践知识，进行零件加工工艺规程的设计和机床夹具的设计。是一次将理论与实际相结合对专业知识的综合训练，并且为我们以后做好毕业设计进行的一次综合训练和准备。其目的在于：

1.培养学生运用机械制造工艺学及有关课程（工程材料与热处理，机械设计，公差与技术测量，金属切削机床，金属切削原理与刀具等）的知识，结合生产实习中学到的实践知识，独立地分析和解决工艺问题，初步具备设计一个中等复杂程度零件的工艺规程的能力。

2.能根据被加工零件的技术要求，运用夹具设计的基本原理和方法，学会拟定夹具设计方案，完成夹具结构设计，提高结构设计能力。

3.培养学生熟悉并运用有关手册，规范，图表等技术资料的能力。 4.进一步培养学生识图

汽车变速器二轴五档齿轮工艺规程设计

第一章 零件的分析

1.1零件的工作状态及工作条件

汽车行驶时，齿轮始终在重载荷、高转速中工作。在换挡时，还承受冲击载荷，所以要求齿轮具有较高的耐磨性和抗冲击性。在齿轮加工中，为保证齿轮能满足以上要求，应对齿轮在滚齿之后采取磨齿，对齿轮的热处理应采用渗碳淬火，在最终加工中还应采取磷化处理以提高齿轮的防腐性能。

第五速齿轮从结构上来分析属于多联齿轮，由结合齿和传动齿组成。为使润滑用能充分的起到润滑作用，在齿轮钻出3个油孔。换挡时为减少齿轮的冲击，在齿轮大端加工出四个止口。

1.2零件的技术条件分析

齿轮加工分为齿坯和齿轮轮齿加工。齿轮的加工部位有轮缘、轮辐、轮毂和内孔。齿坯的加工精度对齿轮的加工、检验和装配精度影响很大，所以其加工精度应满足GB10095-88的要求。

齿轮轮齿的加工部位有齿形和倒角，同时还要进行热处理，以提高承载能力和使用寿命。热处理后还要进行内孔、内孔端面的磨削加工和齿形的精整加工。

综上所述，零件的技术条件主要分以下两种： 1.零件的表面粗糙度和加工精度

如零件图所示：齿面的粗糙度Ra 0.8，加工精度IT5~IT6;

?0.025 齿轮内孔尺寸?300,由于齿轮与第二轴上

摘要

本文对传动齿轮的加工工艺路线进行了设计。其中包括了工艺分析，工艺要求，确定毛坯的制造形式，确定定位基准，粗基准的选择，精基准选择的原则，确定各表面加工方案，零件表面的加工方法的选择，提高齿轮的加工精度，工艺路线的拟定，工序的合理组合，加工阶段的划分，工艺路线，确定齿轮的偏差，机械加工余量及毛坯尺寸，毛双联坯形状、尺寸确定的要求，确定机械加工余量，确定毛坯尺寸，设计毛坯图，工序设计，选择加工设备，确定工序尺寸。机械制造工艺规程的制定需选择机械加工余量，加工余量的大小，不仅影响机械零件的毛坯尺寸，设备的调整，材料的消耗，切削用量的选择。先锻件成型后进行表面热处理(正火、淬火、回火等)此次设计的主要内容在于如何使加工工序简单化、降低加工难度。

关键词：工艺路线工序定位基准加工余量

目录

1 零件特点及其工艺性分析 (3)

1.1圆柱齿轮的特点 (3)

1.2圆柱齿轮的技术要求 (4)

1.3审查圆柱齿轮的工艺性 (4)

1.4确定圆柱齿轮的生产类型 (4)

2机械加工工艺规程设计 (5)

2.1选择毛坯 (4)

2.2 确定毛坯的尺寸公差和机械加工余量 (5)

2.3绘制圆柱齿轮铸造毛坯简图 (5)

3数控加工工艺设计 (6)

3.1 数控加工工艺设计主要内容 (6)