刘 成，杨 超，信 稳

1洛阳矿山机械工程设计研究院有限责任公司 河南洛阳 471039 2矿山重型装备国家重点实验室 河南洛阳 471039

随着工业技术发展和产业结构的调整，矿山设备朝着超大型化方向发展，为了满足齿轮高承载能力的要求，齿轮亦需向超大模数、高齿面硬度、高精度方向发展[1]。

模数 50≤mn≤135 的齿轮称为超大模数齿轮。常规齿形加工时，其齿面硬度为 220～300 HB，齿轮加工精度为 9～10 级，齿面粗糙度不小于Ra6.3[1]。

1 常规齿形加工

通常模数mn＜50 的渗碳淬火齿轮齿形加工，常用数控成型磨齿机磨削加工，其齿形加工的工艺流程如下：

(1)锻造 齿轮毛坯锻造成形。

(2)粗车 齿坯粗加工，使其具有零件的外形。

(3)探伤 检验及保证齿坯内在质量。

(4)正火 改善齿坯内部组织结构为后续工序打基础。

(5)半精车 找正齿顶圆及端面。

(6)齿形的预加工 模数mn≤36 时，选用磨前滚刀滚齿，如图 1 所示；模数mn＞ 36 时，选用指形铣刀铣齿，如图 2 所示。

(7)渗碳淬火 保证齿面的高硬度和渗碳层深度要求。

(8)喷丸处理 表面清理以及改善齿根部表面状况。

图1 滚刀铣齿示意Fig.1 Hobbing sketch

图2 成型指形铣刀半精铣齿Fig.2 Semi-finishing tooth milling with shaped finger-type milling cutter

(9)精车 加工出齿顶圆和齿轮两端面等基准面。

(10)齿形滚切半精加工 修正渗碳淬火变形，同时切除部分加工余量，对于 36＜mn＜50 的齿轮不执行此步骤，直接磨齿。

(11)磨齿 采用双斜边砂轮对齿形成型磨削精加工，双面或单面成型磨削，如图 3 所示。

(12)检查 磁粉探伤和检查轮齿精度。

2 超大模数齿轮加工

自升式海洋平台升降系统用齿轮轴，其模数mn=62.667，齿面渗碳淬火，精度要求 5～6 级，及齿面粗糙度要求Ra0.4～0.8。……