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摘 要：渗碳齿轮是汽车、矿山、地质等机械变速机构中经常使用的齿轮，由于承受较大的冲击和交变载荷，且加工精度要求较高，加工有较大的难度。本文主要介绍其加工工艺方法。
关键词：高强度 渗碳齿轮 加工工艺
中图分类号：TH132.417 文献标识码：A
Study on processing technology of high strength gear
LIU Guo-zhong
（Tianhe College of Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou， 510540， China）
Abstract： Carburized gear is often used in the speed change mechanism of auto， mine and geology. Because the carburized gear is subjected to the larger impact and cyclic loading， and requires a higher machining accuracy， it has difficulty in the machining. This paper describes the processing method of carburized gear.
Keywords： high strength； carburized gear； processing technology
1、引言
汽车、矿山、地质等机械变速机构中的齿轮承受较大的冲击和交变载荷，必须满足齿面硬度高而心部强度高、韧性好的特性。要保证齿轮的加工质量，提高生产效率和降低成本，就要选择合适的材料，制订合理的冷、热加工工艺规程[1][2]。
下面两种类型的齿轮属于以上机械变速机构中的高强度齿轮。
这两种类型的齿轮精度要求较高（一般为6-8级），而承受载荷的能力大，所以，在选择材料和热处理方法上较严格，并且要与机械加工工艺很好的结合。
2、工艺分析
根据多年的实践和理论知识的积累，采用低碳合金钢20CrMnTi，经渗碳、高频淬火，采用如下加工工艺是完全可以满足要求的[3]。以下是加工工艺：
圆钢下料——锻造成型——正火——粗车全部，倒角——半精车内孔（控制内孔公差），倒角——拉花键——以花键孔定位精车外圆（符合图样）与一端面，倒角——平面磨削另一端面（总长合图）——以花键孔定位粗加工轮齿——半精加工轮齿（用留剃滚刀或留剃插齿刀）——渗碳——用拉刀校正花键孔——以花键孔定位剃齿——高频淬火——低温回火——检验——入库。
工艺路线的几点说明：
（1）毛坯必须经锻造成型：消除铸态组组织的缺陷，增大材料的强度和韧性，为后续热处理作组织准备以及减少毛坯的加工余量。
（2）正火的目的：提高低碳合金钢的硬度，便于切削加工；细化晶粒，提高材料强度。
（3）以花键孔定位，精车外圆与一端面，磨另一端面的目的：减少定位误差，保证齿面加工的同轴度和垂直度。
（4）渗碳后用拉刀校正花键孔，减少定位面的变形量，提高后续机械加工的精度。
（5）渗碳后剃齿的目的：硬度不太高便于剃齿。
（6）剃齿后采用高频淬火：是减少淬火的变形量，保证齿轮的切削加工精度。
3、结论
（1）承受较大冲击和交变载荷的高强度齿轮，表面要求硬度高，耐磨损，而心部要强度高和韧性好。因此，必须采用低碳合金钢20CrMnTi渗碳后剃齿再高频淬火。
（2）可以保证齿轮加工质量，提高工效，降低成本：高强度齿轮采用渗碳淬火和回火的热处理方法，渗碳一般要加熱到850C0-900C0左右，时间要10小时以上，温度高时间长，容易产生较大的热变形，如果直接用普通方法淬火，变形更大，就必须用磨齿来消除变形，提高精度。
若在渗碳后用剃齿的方法消除渗碳变形，再用高频淬火方法淬火，产生的变形就小多了，对于7-8级精度的齿轮，就不需要磨齿，而直接达到图样要求的精度。这样，既保证了产品的质量，又节省了需要高技术工人磨齿的工序，节约了工时和费用，提高了工效，降低了加工成本，实为最佳的加工工艺。
参考文献
[1] 于文强， 张丽萍. 机械制造基础[M]. 北京： 清华大学出版社， 2010
[2] 王先逵. 机械制造工艺学[M]. 北京： 机械工业出版社， 2003
[3] 夏立芳. 金属热处理工艺学[M]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社， 2007
关键词：高强度 渗碳齿轮 加工工艺
中图分类号：TH132.417 文献标识码：A
Study on processing technology of high strength gear
LIU Guo-zhong
（Tianhe College of Guangdong Polytechnic Normal University， Guangzhou， 510540， China）
Abstract： Carburized gear is often used in the speed change mechanism of auto， mine and geology. Because the carburized gear is subjected to the larger impact and cyclic loading， and requires a higher machining accuracy， it has difficulty in the machining. This paper describes the processing method of carburized gear.
Keywords： high strength； carburized gear； processing technology
1、引言
汽车、矿山、地质等机械变速机构中的齿轮承受较大的冲击和交变载荷，必须满足齿面硬度高而心部强度高、韧性好的特性。要保证齿轮的加工质量，提高生产效率和降低成本，就要选择合适的材料，制订合理的冷、热加工工艺规程[1][2]。
下面两种类型的齿轮属于以上机械变速机构中的高强度齿轮。
这两种类型的齿轮精度要求较高（一般为6-8级），而承受载荷的能力大，所以，在选择材料和热处理方法上较严格，并且要与机械加工工艺很好的结合。
2、工艺分析
根据多年的实践和理论知识的积累，采用低碳合金钢20CrMnTi，经渗碳、高频淬火，采用如下加工工艺是完全可以满足要求的[3]。以下是加工工艺：
圆钢下料——锻造成型——正火——粗车全部，倒角——半精车内孔（控制内孔公差），倒角——拉花键——以花键孔定位精车外圆（符合图样）与一端面，倒角——平面磨削另一端面（总长合图）——以花键孔定位粗加工轮齿——半精加工轮齿（用留剃滚刀或留剃插齿刀）——渗碳——用拉刀校正花键孔——以花键孔定位剃齿——高频淬火——低温回火——检验——入库。
工艺路线的几点说明：
（1）毛坯必须经锻造成型：消除铸态组组织的缺陷，增大材料的强度和韧性，为后续热处理作组织准备以及减少毛坯的加工余量。
（2）正火的目的：提高低碳合金钢的硬度，便于切削加工；细化晶粒，提高材料强度。
（3）以花键孔定位，精车外圆与一端面，磨另一端面的目的：减少定位误差，保证齿面加工的同轴度和垂直度。
（4）渗碳后用拉刀校正花键孔，减少定位面的变形量，提高后续机械加工的精度。
（5）渗碳后剃齿的目的：硬度不太高便于剃齿。
（6）剃齿后采用高频淬火：是减少淬火的变形量，保证齿轮的切削加工精度。
3、结论
（1）承受较大冲击和交变载荷的高强度齿轮，表面要求硬度高，耐磨损，而心部要强度高和韧性好。因此，必须采用低碳合金钢20CrMnTi渗碳后剃齿再高频淬火。
（2）可以保证齿轮加工质量，提高工效，降低成本：高强度齿轮采用渗碳淬火和回火的热处理方法，渗碳一般要加熱到850C0-900C0左右，时间要10小时以上，温度高时间长，容易产生较大的热变形，如果直接用普通方法淬火，变形更大，就必须用磨齿来消除变形，提高精度。
若在渗碳后用剃齿的方法消除渗碳变形，再用高频淬火方法淬火，产生的变形就小多了，对于7-8级精度的齿轮，就不需要磨齿，而直接达到图样要求的精度。这样，既保证了产品的质量，又节省了需要高技术工人磨齿的工序，节约了工时和费用，提高了工效，降低了加工成本，实为最佳的加工工艺。
参考文献
[1] 于文强， 张丽萍. 机械制造基础[M]. 北京： 清华大学出版社， 2010
[2] 王先逵. 机械制造工艺学[M]. 北京： 机械工业出版社， 2003
[3] 夏立芳. 金属热处理工艺学[M]. 哈尔滨： 哈尔滨工业大学出版社， 2007