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1、減 速 器 制 造 技 術(shù)（講義稿）i【減速器制造技術(shù)】目 錄1 概述1.1常用機(jī)床1.2齒輪加工機(jī)床1.3齒輪齒形的常用切削方法1.4齒輪材料及常用熱處理1.5常用齒輪刀具2 減速器主要零部件工藝余量2.1 工藝留量規(guī)范2.1.1 齒輪軸調(diào)質(zhì)余量2.1.2 齒圈齒套類(lèi)調(diào)質(zhì)余量2.1.3機(jī)體類(lèi)人工時(shí)效留量2.1.4 行星減速器轉(zhuǎn)架調(diào)質(zhì)留量2.1.5 硬齒面齒輪預(yù)備熱處理高溫正火留量2.1.6 滲碳淬火齒輪單面留量2.1.7 硬齒面齒輪公法線留量（齒厚留量）2.1.8 臺(tái)階倒角與余量的關(guān)系2.1.9 臺(tái)階圓角半徑2.1.10 軸類(lèi)磨削余量2.1.11 平面磨削余量2.1.12 孔類(lèi)磨削余量2.2

2、 滲碳淬火硬齒面齒輪類(lèi)加工工藝過(guò)程留量原則2.2.1 留量?jī)?nèi)容2.2.2 留量原則3 齒輪加工方法及工藝過(guò)程3.1 齒輪制造工藝概況3.2 圓柱齒輪加工方法3.2.1滾齒3.2.2 插齒3.2.3銑齒3.2.4梳齒3.2.5 磨齒3.2.6 剃齒3.2.7 擠齒3.2.8珩齒3.3 蝸桿副加工方法3.3.1蝸桿齒加工方法3.3.2 蝸輪齒加工方法3.4 錐齒輪加工方法3.4.1 直齒(包括斜齒)錐齒輪加工3.4.2 弧齒錐齒輪加工3.4.3 長(zhǎng)幅外擺線錐齒輪加工3.4.4 螺線錐齒輪加工3.5 特種齒輪加工方法3.6 齒輪加工方法選擇3.7 齒輪典型工藝3.7.1調(diào)質(zhì)齒輪工藝3.7.2滲碳齒輪

3、工藝3.7.3 行星傳動(dòng)齒輪工藝3.7.4 錐齒輪工藝4 減速器箱體的加工4.1 減速器箱體結(jié)構(gòu)4.2 制訂箱體工藝過(guò)程的共同性原則4.3 定位基準(zhǔn)的選擇4.4 箱體典型工藝減速器制造技術(shù)1 概述1.1 常用機(jī)床減速器產(chǎn)品制造過(guò)程中要用到各種金屬切削機(jī)床。常用機(jī)床及其主要用途見(jiàn)表11。表11 常用機(jī)床及其主要用途車(chē)床主要用于加工各種回轉(zhuǎn)表面和回轉(zhuǎn)體的端面。如車(chē)削內(nèi)外圓柱面、圓錐面、環(huán)槽及成形回轉(zhuǎn)表面，車(chē)削端面及各種常用的螺紋，配有工藝裝備還可加工各種特形面。在車(chē)床上還能做鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、滾花等工作。減速器中的回轉(zhuǎn)件都有大量的車(chē)削工序。銑床一種用途廣泛的機(jī)床，在銑床上可以加工平面（水平面、垂直

4、面）、溝槽（鍵槽、T形槽、燕尾槽等）、分齒零件（齒輪、花鍵軸、鏈輪）、螺旋形表面（螺紋、螺旋槽）及各種曲面。此外，還可用于對(duì)回轉(zhuǎn)體表面、內(nèi)孔加工及進(jìn)行切斷工作等。銑床在工作時(shí)，工件裝在工作臺(tái)上或分度頭等附件上，銑刀旋轉(zhuǎn)為主運(yùn)動(dòng)，輔以工作臺(tái)或銑頭的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，工件即可獲得所需的加工表面。由于是多刀斷續(xù)切削，因而銑床的生產(chǎn)率較高。減速器中軸承孔端面、軸類(lèi)零件的鍵槽等一般在銑床上加工。 刨床插床主要用于加工各種平面（如水平面、垂直面和斜面及各種溝槽，如T形槽、燕尾槽、V形槽等）、直線成型表面。如果配有仿形裝置，還可加工空間曲面，如汽輪機(jī)葉輪，螺旋槽等。這類(lèi)機(jī)床的刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，回程時(shí)不切削，故生產(chǎn)率較低

5、，一般用于單件小批量生產(chǎn)。箱體類(lèi)零件的結(jié)合面多用刨床加工。減速器大齒輪內(nèi)孔中的鍵槽一般安排插床加工。鏜床適用于機(jī)械加工車(chē)間對(duì)單件或小批量生產(chǎn)的零件進(jìn)行平面銑削和孔系加工，主軸箱端部設(shè)計(jì)有平旋盤(pán)徑向刀架，能精確鏜削尺寸較大的孔和平面。此外還可進(jìn)行鉆、鉸孔及螺紋加工。箱體類(lèi)零件的內(nèi)孔大都在鏜床上加工，鏜銑工序是減速器箱體的關(guān)鍵工序。磨床用磨料磨具（砂輪、砂帶、油石或研磨料等）作為工具對(duì)工件表面進(jìn)行切削加工的機(jī)床，統(tǒng)稱(chēng)為磨床。磨床可加工各種表面，如內(nèi)外圓柱面和圓錐面、平面、齒輪齒廊面、螺旋面及各種成型面等，還可以刃磨刀具和進(jìn)行切斷等，工藝范圍十分廣泛。由于磨削加工容易得到高的加工精度和好的表面質(zhì)量，

6、所以磨床主要應(yīng)用于零件精加工，尤其是淬硬鋼件和高硬度特殊材料的精加工。鉆床具有廣泛用途的通用性機(jī)床，可對(duì)零件進(jìn)行鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、锪平面和攻螺紋等加工。在搖臂鉆床上配有工藝裝備時(shí)，還可以進(jìn)行鏜孔；在臺(tái)鉆上配上萬(wàn)能工作臺(tái)（MDT-180型），還可銑鍵槽。齒輪加工機(jī)床齒輪是最常用的傳動(dòng)件，有直齒、斜齒和人字齒的圓柱齒輪，直齒和弧齒的圓錐齒輪，蝸輪以及非圓形齒輪等。加工齒輪輪齒表面的機(jī)床稱(chēng)為齒輪加工機(jī)床。1.2 齒輪加工機(jī)床1.2.1齒輪加工機(jī)床的類(lèi)型按照被加工齒輪種類(lèi)不同，齒輪加工機(jī)床可分為圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床兩大類(lèi)。 圓柱齒輪加工機(jī)床主要有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等；錐齒輪加工機(jī)床有加工直齒錐

7、齒輪的刨齒機(jī)、銑齒機(jī)、拉齒機(jī)和加工弧齒錐齒輪的銑齒機(jī)； 此外，還有加工齒線形狀為長(zhǎng)幅外擺線或延伸漸開(kāi)線的錐齒輪銑齒機(jī)。 用來(lái)精加工齒輪齒面的機(jī)床有珩齒機(jī)、剃齒機(jī)和磨齒機(jī)等。 1.2.2齒輪加工機(jī)床的工作原理齒輪加工機(jī)床的種類(lèi)繁多，構(gòu)造各異，加工方法也各不相同，按齒面加工原理來(lái)分，有范成法、成形法（仿形法）。 1. 成形法 成形法利用與被加工齒輪齒槽截形相一致的刀具齒形，在齒坯上加工齒面。 在銑床上用盤(pán)形或指形齒輪銑刀銑削齒輪，在刨床或插床上用成形刀具刨削或插削齒輪。加工時(shí)，刀具作快速的切削運(yùn)動(dòng)（旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)或直線運(yùn)動(dòng)），并沿齒槽作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，就可切出齒槽。加工完一個(gè)齒槽后，工件分度轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒距，再加

8、工另一齒槽，直至切出全部齒槽。 采用成形法加工齒輪，所用機(jī)床較簡(jiǎn)單，并可以利用通用機(jī)床加工。缺點(diǎn)是加工精度較低，生產(chǎn)率不高，通常多用于修配。 2. 范成法 用范成法加工齒輪時(shí)，刀具與工件模擬一對(duì)齒輪（或齒輪與齒條）作嚙合運(yùn)動(dòng)（范成運(yùn)動(dòng)），在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，刀具齒形的運(yùn)動(dòng)軌跡逐步包絡(luò)出工件的齒形。 范成法切齒刀具的齒形可以和工件齒形不同，且可以用一把刀具切出同一模數(shù)而齒數(shù)不同的齒輪，加工時(shí)連續(xù)分度，具有較高的加工精度和生產(chǎn)率。 1.3 齒輪齒形的常用切削方法齒輪齒形的加工方法，有無(wú)切屑加工和切削加工兩大類(lèi)。無(wú)切屑加工方法有：熱軋、冷擠、模鍛、精密鑄造和粉末冶金等。切削加工方法可分為成形法和展成法兩種

9、，其加工精度及適用范圍見(jiàn)表12。表12 齒輪齒形的常用切削方法1.4 齒輪材料及常用熱處理常用的齒輪材料是鋼、鑄鐵和非金屬材料。1. 鍛鋼鋼材的韌性好，耐沖擊，還可以通過(guò)熱處理或化學(xué)熱處理改善其力學(xué)性能及提高齒面硬度，故最適應(yīng)于用來(lái)制造齒輪。除尺寸過(guò)大（da400600mm）或者是結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜只宜鑄造者外，一般都用鍛鋼制造齒輪，常用的是含碳量在(0.150.6)%的碳鋼或合金鋼。制造齒輪的鍛鋼可分為：軟齒面（硬度350HBS）：經(jīng)熱處理后切齒的齒輪所用的鍛鋼對(duì)于強(qiáng)度、速度及精度都要求不高的齒輪，應(yīng)采用以便于切齒，并使刀具不致迅速磨損變鈍。因此，應(yīng)將齒輪毛坯經(jīng)過(guò)正火（正火）或調(diào)質(zhì)處理后切齒。切制

10、后即為成品。其精度一般為8級(jí)，精切時(shí)可達(dá)7級(jí)。這類(lèi)齒輪制造簡(jiǎn)便、經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)效率高。硬齒面（硬度350HBS）：需進(jìn)行精加工的齒輪所用的鍛鋼高速、重載及精密機(jī)器（如精密機(jī)床、航空發(fā)動(dòng)機(jī)）所用的主要齒輪傳動(dòng)，除要求材料性能優(yōu)良，輪齒具有高強(qiáng)度及齒面具有高硬度（如5865HRC）外，還應(yīng)進(jìn)行磨齒等精加工。需精加工的齒輪目前多是先切齒，再做表面硬化處理，最后進(jìn)行精加工，精度可達(dá)5級(jí)或4級(jí)。這類(lèi)齒輪精度高，價(jià)格較貴，所以熱處理方法有表面淬火、滲碳、氮化、軟氮化及氰化等。所以材料視具體要求及熱處理方法而定。合金鋼根據(jù)所含金屬的成分及性能，可分別使材料的韌性、耐沖擊、耐磨及抗膠合的性能等獲得提高，也可通過(guò)熱

11、處理或化學(xué)熱處理改善材料的力學(xué)性能及提高齒面的硬度。所以對(duì)于既是高速、重載又要求尺寸小、質(zhì)量小的航空用齒輪，就都用性能優(yōu)良的合金鋼（如20CrMnTi，20Cr2Ni4A等）來(lái)制造。2. 鑄鋼鑄鋼的耐磨性及強(qiáng)度均較好，但應(yīng)經(jīng)退火及正火處理，必要時(shí)也可進(jìn)行調(diào)質(zhì)。鑄鋼常用于尺寸較大的齒輪。3. 鑄鐵灰鑄鐵性質(zhì)較脆，抗沖擊及耐磨性都較差，但抗膠合及抗點(diǎn)蝕的能力較好。灰鑄鐵齒輪常用于工作平穩(wěn)、速度較低、功率不大的場(chǎng)合。4. 非金屬材料對(duì)高速輕載及精度不高的齒輪傳動(dòng)，為了降低噪聲，常用非金屬材料（如夾布膠木、尼龍等）做小齒輪，大齒輪仍用鋼或鑄鐵制造。為使大齒輪具有足夠的抗磨損及抗點(diǎn)蝕的能力，齒面的硬度應(yīng)

12、為250350HBS。鋼制齒輪的常用熱處理及化學(xué)處理見(jiàn)表13。表13 齒輪的常用熱處理及化學(xué)處理1.5 常用齒輪刀具齒輪刀具是用于加工齒輪齒形的刀具，由于齒輪的種類(lèi)很多，其生產(chǎn)批量和質(zhì)量的要求以及加工方法又各不相同，所以齒輪刀具的種類(lèi)也很多，通常按下列方法來(lái)分類(lèi)： 1. 按照加工的齒輪類(lèi)型來(lái)分，有以下三類(lèi)刀具； （1）圓柱齒輪刀具 它也可以分為兩類(lèi) 漸開(kāi)線圓柱齒輪刀具 如盤(pán)形齒輪銑刀、指形齒輪銑刀、齒輪滾刀、插齒刀和剃齒刀等。非漸開(kāi)線圓柱齒輪刀具 如圓弧齒輪滾刀、擺線齒輪滾刀和花鍵滾刀等。（2）蝸輪刀具 如蝸輪滾刀、蝸輪飛刀等。（3）錐齒輪刀具 2. 按刀具的工作原理分，有以下兩類(lèi)刀具 （1）

13、成形齒輪刀具 這類(lèi)刀具的切削刃廓形與被加工齒輪端剖面內(nèi)的槽形相同。如盤(pán)形齒輪銑刀、指狀齒輪銑刀等。 圖11 鑲齒式盤(pán)形齒輪銑刀的結(jié)構(gòu)a) 錐銷(xiāo)式b) 螺釘一楔塊式圖12 粗加工用等螺旋角指形銑刀（2）展成齒輪刀具 這類(lèi)刀具加工齒輪時(shí)，刀具本身就是一個(gè)齒輪，它和被加工齒輪各自按嚙合關(guān)系要求的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，而由刀具齒形包絡(luò)出齒輪的齒形。如齒輪滾刀、插齒刀、剃齒刀等。圖13 整體高速鋼齒輪滾刀的結(jié)構(gòu)形式圖14 鑲片高速鋼滾刀結(jié)構(gòu)形式圖15 高速滾齒用硬質(zhì)合金滾刀的形式 a) 機(jī)械夾固式b) 焊接式圖16 硬質(zhì)合金可轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)位式滾刀的結(jié)構(gòu)圖17 硬質(zhì)合金刮削滾刀的形式a) 焊接式；b) 機(jī)械夾固式c）焊接一機(jī)

14、械夾固式2 減速器主要零部件的工藝余量2.1 工藝留量規(guī)范在實(shí)際生產(chǎn)中，工藝余量應(yīng)考慮工件的結(jié)構(gòu)形狀、生產(chǎn)數(shù)量、車(chē)間設(shè)備條件及工人技術(shù)等級(jí)等各項(xiàng)因素，酌情選取。2.1.1 齒輪軸調(diào)質(zhì)余量齒輪軸（軸）調(diào)質(zhì)單面余量見(jiàn)表21。 表21 齒輪軸調(diào)質(zhì)單面余量 mm 軸長(zhǎng)直徑4004008008001200120020003005005008008001200120016001600200030678101214308067810101480160567810121602504678121225036036810121436050036101214142.1.3機(jī)體類(lèi)人工時(shí)效留量機(jī)體類(lèi)人工時(shí)效留量見(jiàn)表2-

15、3。 表23機(jī)體類(lèi)人工時(shí)效留量 mm長(zhǎng)度寬度500500 8008001200120020002000350035005003445675001000445667100020005567782000667810102.1.4 行星減速器轉(zhuǎn)架調(diào)質(zhì)留量轉(zhuǎn)架類(lèi)調(diào)質(zhì)留量見(jiàn)表24 表24 轉(zhuǎn)架類(lèi)調(diào)質(zhì)留量 mm外徑長(zhǎng)度500500 800800120012003004566300600556660010005667100067882.1.5 硬齒面齒輪預(yù)備熱處理高溫正火留量按表25選取，也可以按調(diào)質(zhì)留量的（1/21/3）倍選取。 表26 硬齒面齒輪預(yù)備熱處理高溫正火留量 mm 齒寬直徑1001002002

16、004004002002233.52004002.52.534400800333.5480012003.53.5452.1.6 滲碳淬火齒輪單面留量 滲碳前的留量應(yīng)包括實(shí)際滲碳層（圖紙滲碳層0.51mm）、淬火變形量和精加工量。淬火留量見(jiàn)表2-7。 表27 滲碳淬火齒輪單面留量 mm 外徑長(zhǎng)度2002004004008003000.81230060011.5260012001.522.52.1.7 硬齒面齒輪公法線留量（齒厚留量）硬齒面齒輪公法線留量見(jiàn)表28。 表28 齒厚留量 mm 模數(shù)工序448812121818滲碳前粗滾齒0.50.550.550.60.60.70.70.80.800.9

17、0磨齒前半精滾0.180.230.200.260.230.280.250.320.280.362.1.8 臺(tái)階倒角與余量的關(guān)系 （見(jiàn)表29） 表29 臺(tái)階倒角與余量的關(guān)系 mm余量a345 67 89 1012141620倒角4523455678102.1.9 臺(tái)階圓角半徑r（見(jiàn)表210） 表2-10 臺(tái)階圓角半徑r mmD-d400r68101520302.1.10 軸類(lèi)磨削余量（見(jiàn)表211） 表211 軸類(lèi)磨削余量 mm 直徑軸長(zhǎng)度303050508080120120180180260直 徑 余 量 a1000.50.50.51002500.50.50.60.60.62505000.50.

18、60.60.60.70.85008000.70.70.70.70.880012000.80.80.80.80.92.1.11 平面磨削余量（見(jiàn)表212） 表212 平面磨削余量 mm加工面長(zhǎng)度加 工 面 寬 度1001003003001000余量a偏差（+）余量a偏差（+）余量a偏差（+）3000.20.10.250.1230010000.250.120.30.150.40.152.1.12 孔類(lèi)磨削余量（見(jiàn)表213） 表2-13 孔類(lèi)磨削余量 mm孔的直徑D磨 孔 的 長(zhǎng) 度 L5050100100200200300300500直 徑 余 量 a200.50.520300.50.60.630

19、500.60.60.60.750800.60.60.70.70.8801200.70.70.80.80.81201800.70.80.80.90.91802600.80.80.90.91.02.2 滲碳淬火硬齒面齒輪類(lèi)加工工藝過(guò)程留量原則2.2.1 留量?jī)?nèi)容對(duì)硬齒面齒輪，加工工藝全過(guò)程工藝留量主要包含以下各項(xiàng)：1）齒形最終的磨齒余量與齒輪模數(shù)有關(guān)，在半精滾刮齒工序時(shí)說(shuō)明。2）硬質(zhì)合金滾刀的刮齒余量即用刮前（磨前）滾刀粗滾齒時(shí)所留的余量，其中包含1）項(xiàng)余量在粗滾齒工序中說(shuō)明。3）各部精磨留量一般在0.50.8mm之間，在淬火后精車(chē)工序中說(shuō)明。4）整體淬火時(shí)變形量，同時(shí)綜合3）項(xiàng)余量，在滲碳后粗車(chē)

20、工序中說(shuō)明。5）整體在滲碳時(shí)發(fā)生的變形量，同時(shí)綜合1）、2）、3）、4） 各項(xiàng)余量，在正火后粗車(chē)工序和粗滾齒工序中說(shuō)明。6）各非滲碳部位應(yīng)車(chē)去的滲碳層余量，其中包含3）、4）、5） 各項(xiàng)余量，在正火后，粗車(chē)工序中說(shuō)明，并在滲碳后粗車(chē)工序中車(chē)去非滲碳部位多余滲碳層。7）對(duì)于齒頂圓僅留高溫正火處理的變形余量，其余部位應(yīng)包含3）、4）、5）、6） 各項(xiàng)余量，在正火前，毛坯第一次粗車(chē)時(shí)說(shuō)明。2.2.2 留量原則在毛坯第一次粗車(chē)工序時(shí)應(yīng)留出足夠的余量，它包含高溫正火處理、滲碳處理、淬火處理、去滲碳層、精車(chē)、精磨各項(xiàng)余量，對(duì)齒頂圓余量，只需留夠正火余量即可。在高溫正火處理后的粗車(chē)工序時(shí)，應(yīng)留夠滲碳淬火滲碳

21、層、精車(chē)，精磨各項(xiàng)余量，在此工序齒部尺寸應(yīng)按同圖車(chē)成，不必留量。在用刮前（磨前）滾刀粗滾齒工序時(shí)，應(yīng)留夠齒形、齒向在滲碳、淬火時(shí)的變形余量及半精刮齒量，磨齒余量等。在滲碳后的粗車(chē)多余非滲碳層部位時(shí)應(yīng)留出淬火變形量，精車(chē)余量等。在淬火后的精車(chē)工序時(shí)應(yīng)留出磨外圓的余量。在用硬質(zhì)合金滾刀精刮齒時(shí)，只需留出磨齒余量即可。3 齒輪加工方法及工藝過(guò)程3.1 齒輪制造工藝概況齒輪制造技術(shù)是獲得優(yōu)質(zhì)齒輪的關(guān)鍵。齒輪加工的工藝，因齒輪結(jié)構(gòu)形狀、精度等級(jí)、生產(chǎn)條件可采用不同的方案，概括起來(lái)有齒坯加工、齒形加工、熱處理和熱處理后精加工四個(gè)階段。齒坯加工必須保證加工基準(zhǔn)面精度。熱處理直接決定輪齒的內(nèi)在質(zhì)量，齒形加工和

22、熱處理后的精加工是制造的關(guān)鍵。也反映了齒輪制造的水平。在齒輪加工工藝上，對(duì)軟齒面和中硬齒面齒輪，一般工藝方法為調(diào)質(zhì)后滾齒或插齒。對(duì)大模數(shù)齒輪則采用粗滾齒一調(diào)質(zhì)一精滾齒。對(duì)汽車(chē)、拖拉機(jī)、機(jī)床等齒輪，批量大，要求精度高，采用滾齒或插齒后，再進(jìn)行剃齒或珩齒。齒面感應(yīng)淬火的齒輪(4252HRC)，其工藝為滾齒或插齒、剃齒、感應(yīng)淬火，再剃齒或珩齒。對(duì)于硬齒面齒輪，一般先滾齒或插齒，有時(shí)還剃齒，熱處理后精整基準(zhǔn)面，輪齒變形大時(shí)，進(jìn)行磨齒。輪齒變形較小，且精度要求在7級(jí)和7級(jí)以下的齒輪，熱處理后可采用珩齒或研齒。要求精度高且載荷不太大，且要求硬齒面的齒輪，可采用精滾齒后離子滲氮工藝。齒輪的加工方法很多，但主

23、要方法有滾齒、插齒、剃齒和磨齒。其他尚有銑齒、刨齒、梳齒、擠齒、珩齒和研齒等。近年來(lái)，在加工技術(shù)，如硬齒面技術(shù)、計(jì)算機(jī)數(shù)控技術(shù)等方面的發(fā)展，已使各種加工方法出現(xiàn)了嶄新面貌。3.1.1 滾齒滾齒于1897年即被應(yīng)用，是目前應(yīng)用最廣的切齒方法，可加工漸開(kāi)線齒輪、圓弧齒輪、擺線齒輪、鏈輪、棘輪、蝸輪和包絡(luò)蝸桿。滾齒精度最高可達(dá)DIN47級(jí)。表面粗糙度Ra3.21.6m。國(guó)產(chǎn)滾齒機(jī)(武重產(chǎn)Y311250)加工最大直徑達(dá)12.5m，最大模數(shù)達(dá)36(40)mm。目前高速鋼滾刀的切削速度可達(dá)100200m/min，加工齒面硬度最高達(dá)300400 HB。硬質(zhì)合金滾刀切削速度可達(dá)300m/min，滾切齒面硬度最

24、高達(dá)HRC6264。目前滾齒的先進(jìn)技術(shù)有：1. 多頭滾刀滾齒和新刀具的應(yīng)用一般雙頭滾刀可提高效率約40 %，三頭滾刀可提高效率約50%。為提高生產(chǎn)率，應(yīng)用可轉(zhuǎn)位硬質(zhì)合金鑲片滾刀切削速度比高速鋼滾刀高58倍，不需重磨，可在機(jī)床上更換鑲片。2. 滾齒機(jī)數(shù)控化 可減少調(diào)整時(shí)間、提高加工精度、大幅度提高生產(chǎn)效率，可進(jìn)行鼓形齒、錐齒等切削加工。3. 硬齒面滾齒技術(shù) 硬齒面滾齒擴(kuò)展了滾齒領(lǐng)域。該方法也稱(chēng)刮削齒加工。刮削可作為大型齒輪磨前預(yù)加工工序，去掉淬火變形量，直到留有合理的磨削余量，以減少磨齒時(shí)間，降低成本。刮削作為精加工工序，可達(dá)到DIN3962的6級(jí)精度。4. 大型復(fù)合齒輪機(jī)床的應(yīng)用大型齒輪滾齒，

25、由于工件體積大，重量重，裝卡不便。所以大型齒輪滾齒設(shè)備的發(fā)展趨勢(shì)是綜合性加工。如德國(guó)HURTH公司的WF3500滾齒機(jī)，將滾齒、插齒、磨齒和齒輪檢測(cè)集于一體，避免多次裝卸。3.1.2 插齒和梳齒插齒是一種廣為采用的切齒方法，特別適合于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。采用特殊刀具和附件后，還可加工無(wú)聲（齒型）鏈輪、棘輪、內(nèi)外花鍵、齒形皮帶輪、扇形齒輪、非完整齒齒輪、特殊齒形結(jié)合子、齒條、端面齒輪和錐度齒輪等。數(shù)控插齒機(jī)能加工橢圓齒輪、非圓齒輪和特殊形狀的齒輪。最高加工精度達(dá)56級(jí)。梳齒是用齒條刀插削圓柱齒輪。特點(diǎn)是加工精度高，可達(dá)DIN5級(jí)。由于刀具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、制造刃磨方便，精度高、刃磨次數(shù)多，便于采用硬質(zhì)

26、合金刀片和立方氮化硼(CBN)刀片加工淬硬齒輪。3.1.3 剃齒剃齒是一種高效齒輪精加工方法，最早于1926年在美國(guó)應(yīng)用。和磨齒相比，剃齒具有效率高、成本低、齒面無(wú)燒傷和裂紋等優(yōu)點(diǎn)。所以在成批生產(chǎn)的汽車(chē)、拖拉機(jī)和機(jī)床等齒輪加工中，得到廣泛應(yīng)用。國(guó)外剃齒機(jī)最大加工直徑已超過(guò)6m，剃齒精度已達(dá)DIN5級(jí)。國(guó)產(chǎn)Y41125A剃齒機(jī)可加工直徑為1250mm，模數(shù)為12mm的齒輪。在硬齒面剃齒方面國(guó)外采用單刃型硬質(zhì)合金剃齒刀，減輕剃削時(shí)的接觸壓力，使剃削成為可能。日本已用單刃硬質(zhì)合金剃齒刀加工5260HRC的硬齒面齒輪，精度達(dá)67級(jí)以上，表面粗糙度值Ra6.31.25m。3.1.4 珩齒珩齒是一種輪齒表

27、面光整加工技術(shù)，可有效地改善齒面質(zhì)量，粗糙度由Ra2.5m減小到Ra0.63m以下。某些珩齒方法還能在一定程度上提高齒輪精度，由于效率高，成本低，齒面無(wú)燒傷，所以廣泛用于7級(jí)以下精度的軟、硬齒面齒輪加工。珩齒方法有齒輪形珩輪外嚙合珩齒、蝸桿式珩輪珩齒和內(nèi)嚙合珩齒。齒輪形珩輪外嚙合珩齒已廣泛應(yīng)用，能有效地降低齒面粗糙度，但提高齒輪精度的能力甚微。蝸桿式珩輪珩齒工藝，珩輪齒形可以精確成形，珩輪精度高，珩齒切削速度高，修正輪齒誤差能力強(qiáng)。內(nèi)嚙合珩齒沿齒高相對(duì)滑動(dòng)速度差小、重合度大、齒面壓力波動(dòng)小，可達(dá)到7級(jí)精度，部分可達(dá)6級(jí)。國(guó)內(nèi)外珩齒方面的研究多著眼于進(jìn)一步提高珩齒精度下提高珩磨輪的壽命。3.1.

28、5 磨齒磨齒是獲得高精度齒輪最有效和可靠的方法，磨齒是高精度齒輪的主要加工方法。磨齒的主要問(wèn)題是效率低、成本高，尤其是大尺寸齒輪。所以提高磨齒效率，降低費(fèi)用成為當(dāng)前主要研究方向，在這方面，近年來(lái)出現(xiàn)的新技術(shù)有：1. 改進(jìn)磨削方法 如減少磨削次數(shù)，壓縮展成長(zhǎng)度，縮短磨削沖程。2. 應(yīng)用立方氮化硼(CBN)砂輪高效磨齒 CBN砂輪具有硬度高(比A12O3高一倍多)、耐磨性好、壽命長(zhǎng)、精度保持性好、切削性能好、熱擴(kuò)散系數(shù)大等優(yōu)點(diǎn)。用CBN砂輪磨齒輪比用單晶鋼玉砂輪磨削效率提高到510倍，被磨削表面不易發(fā)生燒傷和裂紋，表面呈壓應(yīng)力狀態(tài)，疲勞強(qiáng)度高。3. 磨齒機(jī)采用數(shù)控(CNC)技術(shù) 數(shù)控技術(shù)使磨齒機(jī)操

29、作簡(jiǎn)便，減少了調(diào)整和停機(jī)時(shí)間，提高了效率和自動(dòng)化程度，獲得了穩(wěn)定和可靠的精度，使齒輪磨齒工藝發(fā)生了深刻的變革。4. 開(kāi)拓新的磨削原理和磨齒工藝環(huán)面蝸桿砂輪磨削的連續(xù)成形磨齒工藝、深切緩進(jìn)磨齒等工藝，其效率均可達(dá)到普通磨齒法的35倍。3.1.6 螺旋錐齒輪加工螺旋錐齒輪是航天、航海和汽車(chē)工業(yè)的核心零部件，螺旋錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的應(yīng)用十分廣泛。這類(lèi)齒輪的設(shè)計(jì)制造質(zhì)量主要取決于兩方面因素。一是加工設(shè)備及其工夾具的精度。二是由復(fù)雜的共扼計(jì)算所確定的機(jī)床及刀具的調(diào)整參數(shù)保證的齒形精度，這是提高這類(lèi)齒輪質(zhì)量的關(guān)鍵所在。格里森公司在加工設(shè)備方面，推出了高效準(zhǔn)雙曲面齒輪磨齒機(jī)和數(shù)控多功能銑齒機(jī)。在質(zhì)量檢驗(yàn)分

30、析和控制技術(shù)方面，研制了具有三坐標(biāo)測(cè)量功能的計(jì)算機(jī)輔助檢測(cè)系統(tǒng)，可快速準(zhǔn)確測(cè)出齒形誤差，并得出最佳的切齒修正調(diào)整參數(shù)。在設(shè)計(jì)制造技術(shù)方面，研制了一套包括幾何、強(qiáng)度設(shè)計(jì)、切齒(或磨齒)調(diào)整參數(shù)計(jì)算，考慮輪齒邊緣和輪齒接觸分析和有限元應(yīng)力接觸分析的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。德國(guó)克林貝格(KLINGELNBERG)公司用裝有硬質(zhì)合金刀齒的刀盤(pán)刮削特大型螺旋錐齒輪(HPG法)，加工直徑大于600 m m，模數(shù)大于8mm，精度達(dá)到DIN5級(jí)，表面質(zhì)量相當(dāng)于精磨齒面。對(duì)于較小型的齒輪，即齒輪直徑小于600 mm和模數(shù)在8mm以下時(shí)，單純硬質(zhì)合金刀片的刀盤(pán)，刀具壽命尚有所不足，因此，刀盤(pán)裝有由硬質(zhì)合金材料制成的硬焊刀

31、齒，該材料上滲入0.7mm厚的立方氮化硼，組成切削刃和切削刀面，該種方法稱(chēng)HPGS法。以上刀盤(pán)均可加工齒面硬度達(dá)到62HRC，最高精度到DIN3級(jí)。刀盤(pán)壽命達(dá)48h。3.1.7 研齒為了改善齒面粗糙度，可采用研齒。有時(shí)由于裝配誤差及受載變形等因素影響，使原本精度較高的齒輪在滿載下，齒面接觸情況變壞，也可用研齒方法進(jìn)行改善。研齒時(shí)，必需用齒輪專(zhuān)用研磨劑，以避免損傷齒面或出現(xiàn)其它隱患出現(xiàn)。我國(guó)北京科技大學(xué)研制的齒輪滿載快速抗膠合研合劑(HGE1， HGL2，SGE1，SGL2. WGE1. WGL2)，適用于各種軟、硬齒面齒輪及蝸輪蝸桿的齒面研合和拋光。該研合劑是一種三維網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的膏狀體，具有良好

32、的研合性能，能快速增加接觸面積。研合后，齒輪精度指標(biāo)都有所提高，表面粗糙度達(dá)到Ra0.320.63m，接觸面積可達(dá)100 % 。當(dāng)載荷加到額定載荷的60%以上時(shí)，一般齒輪，研合次數(shù)不大于10000次。同時(shí)具有良好的抗膠合性能，滿載研合不產(chǎn)生膠合。研合時(shí)，不用潤(rùn)滑油，不產(chǎn)生滴濺，軸承口用紙片擋住后，不進(jìn)入軸承。清洗容易，無(wú)毒，無(wú)污染。3.1.8 齒輪檢測(cè)齒輪檢測(cè)技術(shù)在齒輪制造中占有重要地位，沒(méi)有先進(jìn)的檢測(cè)技術(shù)和儀器，不可能制造出性能優(yōu)良的齒輪?，F(xiàn)代齒輪檢測(cè)技術(shù)向非接觸化、精密化、多功能化、高速化、自動(dòng)化、智能化、集成化(計(jì)算機(jī)控制)、經(jīng)濟(jì)化方向發(fā)展。在檢測(cè)領(lǐng)域方面，解決大模數(shù)和小模數(shù)齒輪的檢測(cè)問(wèn)

33、題。目前齒輪檢測(cè)方法有單項(xiàng)誤差的測(cè)量和綜合誤差的測(cè)量?jī)纱箢?lèi)。在檢測(cè)儀器方面，各國(guó)均開(kāi)發(fā)了由計(jì)算機(jī)控制的齒輪量?jī)x。如美國(guó)Fellows公司的Micrologs50萬(wàn)能測(cè)齒儀(CNC)、日本大阪精機(jī)的GC18HP， GC12HP齒輪測(cè)量?jī)x（CNC）、德國(guó)Carl Mahr公司的8901 EM齒輪測(cè)量?jī)x(CNC)、德國(guó)Holler公司的HFR1000漸開(kāi)線導(dǎo)程檢查儀、瑞士Maag公司的ES400型自動(dòng)周節(jié)儀、德國(guó)Ziess公司的TA450D自動(dòng)周節(jié)儀、瑞士Maag公司的ES - 430/55型齒形測(cè)量?jī)x、我國(guó)成都工具研究所的CDQ320型單嚙儀、哈爾濱量具刃具廠的3001型萬(wàn)能齒輪量?jī)x等。齒輪量?jī)x的

34、發(fā)展，使齒輪測(cè)量精度不斷提高，如GC12HP及8901 EM齒輪測(cè)量?jī)x，測(cè)量精度達(dá)0.00lmm以上。在儀器構(gòu)造上，大量應(yīng)用新技術(shù)和元件，我國(guó)重慶大學(xué)首次將激光掃描及雙攝象機(jī)定位用于齒輪外形曲面非接觸測(cè)量，長(zhǎng)春光學(xué)機(jī)械研究所用電感測(cè)微儀和計(jì)算機(jī)控制，研制了高精度齒距測(cè)量系統(tǒng)，可測(cè)出1級(jí)精度齒輪齒距誤差。在大模數(shù)、大直徑齒輪測(cè)量方面，哈爾濱量具刃具廠研制了3280上置式齒輪測(cè)量?jī)x，采用光柵技術(shù)、計(jì)算機(jī)控制，從而為大齒輪的加工現(xiàn)場(chǎng)提供了臨床齒形測(cè)量手段。3.2 圓柱齒輪加工方法3.2.1滾齒 在滾齒機(jī)上用滾刀滾齒，滾刀和被加工齒輪按一定的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪的端截面上連續(xù)加工出整圈的齒，滾刀沿著齒輪的

35、軸心線方向進(jìn)給，加工出全齒輪寬度的齒。滾刀相當(dāng)于一個(gè)螺旋角很大的斜齒輪與被切齒輪作空間嚙合，滾刀頭數(shù)z相當(dāng)于斜齒輪齒數(shù)；滾齒的嚙合關(guān)系，也可比作蝸桿副的嚙合，滾刀刃位于蝸桿的螺紋表面上，滾刀轉(zhuǎn)一圈，被加工齒輪轉(zhuǎn)zz圈。滾齒機(jī)滾齒的滾刀主切削運(yùn)動(dòng)、齒形展成、分度、進(jìn)給及差動(dòng)等，是連續(xù)并同時(shí)進(jìn)行的。加工斜齒輪，滾刀的進(jìn)給與螺旋導(dǎo)程相關(guān)，運(yùn)動(dòng)關(guān)系是：進(jìn)給距離等于齒輪的螺旋導(dǎo)程時(shí)，差動(dòng)使齒輪轉(zhuǎn)一圈。一種滾刀可以加工模數(shù)相同，齒數(shù)、螺旋角和變位量不同的多種齒輪。極小的儀表齒輪和很大的重型礦山齒輪都可以滾齒，生產(chǎn)效率較高，加工齒節(jié)距誤差較小，質(zhì)量比較穩(wěn)定。 圖31滾齒機(jī)的主要都件及工作示意圖1支臂；2一滾

36、刀；3斜齒工件；4一小立柱；5一夾具；6一工作臺(tái)；7一分度蝸輪副；8一床身；9一滑板；10一主軸；11一刀架；12一立柱圖 3-2 萬(wàn)能滾齒機(jī)工作循環(huán)a）徑向進(jìn)給循環(huán)；b) 軸向進(jìn)給循環(huán)；c) 徑向一軸向進(jìn)給循環(huán)；d) 切向進(jìn)給循環(huán)；e) 兩次徑向一軸向進(jìn)給循環(huán)f) 仿形加工鼓形齒循環(huán)；g) 加工小錐度齒循環(huán)圖33 漸開(kāi)線齒形的包絡(luò)形成圖圖34滾刀切削時(shí)形成的齒形誤差 a) 兩相鄰切削刃之間出現(xiàn)的誤差f b) 滾刀頂刃在齒根圓柱和側(cè)刃在齒面縱向剖面上產(chǎn)生的波痕高度3.2.2 插齒 在插齒機(jī)上用插齒刀插齒，插齒刀和被加工齒輪按一定的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，切出整圈齒輪的齒形、插齒刀的切削往復(fù)運(yùn)動(dòng)，切出全齒輪寬

37、度的齒。在插齒機(jī)上插齒，插齒刀與被加工齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)關(guān)系，猶如兩個(gè)齒輪做無(wú)間隙的嚙合。插齒分度和齒形展成加工是連續(xù)進(jìn)行的。若插齒刀齒數(shù)是z1，插齒刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，被加工齒輪轉(zhuǎn)z1z：轉(zhuǎn)。加工斜齒輪，插齒螺旋運(yùn)動(dòng)由螺旋套控制，被加工齒輪的螺旋角，由螺旋套導(dǎo)程長(zhǎng)度L與插齒刀分圓直徑d1決定：tan= d1L即被加工齒輪螺旋角等于插齒刀的螺旋角。用插齒刀插齒，插齒嚙合線長(zhǎng)度與加工件齒數(shù)和插齒刀齒數(shù)z1有關(guān)，一把插齒刀不能滿足加工模數(shù)相同，齒數(shù)和修正系數(shù)不同的各種齒輪需要，插齒刀只能在一定的加工齒數(shù)范圍內(nèi)通用。插齒是內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪的有效加工方法，廣泛用于加工直齒輪，也可加工斜齒輪及人字齒輪，采取措施還可以加工

38、齒條。圖35 立式插齒機(jī)圖36 插齒刀外形圖37 插齒示意圖3.2.3銑齒 銑齒屬成形法加工齒輪，刀具的截形與被加工齒輪的齒槽形狀相同，刀具沿齒輪的齒槽方向進(jìn)給，一個(gè)齒槽銑完，被加工齒輪分度后，再銑第二個(gè)齒槽，齒輪的齒節(jié)距由分度控制。銑斜齒輪，銑刀的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合被加工齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)關(guān)系是，進(jìn)給距離等于被加工齒輪的導(dǎo)程時(shí)，被加工齒輪轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)。由于齒輪的齒槽形狀與齒輪的齒數(shù)、修正量、甚至齒厚公差有關(guān)，成形法銑齒難于實(shí)現(xiàn)刀具齒形與被加工齒輪齒槽都相同，實(shí)際上銑齒大都是近似齒形。大模數(shù)的齒輪，銑齒生產(chǎn)效率較高，銑齒廣泛用于粗切齒。(1) 片(盤(pán)狀)銑刀銑齒 片銑刀銑齒，齒輪的模數(shù)大小不受限制。用于大模數(shù)

39、、大螺旋角、多齒數(shù)的齒輪粗銑齒，比普通滾刀粗切齒，生產(chǎn)效率可顯著提高。(2) 指形刀銑齒 指形刀銑齒，刀具制造比較簡(jiǎn)便，適用于較大模數(shù)的齒輪粗精銑齒。可加工齒面中間無(wú)退刀槽的人字齒輪。圖38人字齒輪銑齒機(jī)3.2.4梳齒 在梳齒機(jī)上用梳齒刀梳齒，被加工齒輪相對(duì)梳齒刀按一定的速比轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，切出齒輪的齒形，梳齒刀的切削往復(fù)運(yùn)動(dòng)加工出全齒寬的齒，刀齒節(jié)距和被加工齒輪的分度保證齒輪的齒節(jié)距。梳齒機(jī)加工齒輪，梳齒刀與被加工齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，猶如齒條與齒輪的嚙合，也可以比做插齒的特例，即插齒刀的齒數(shù)無(wú)限大，刀具分圓變成直線。梳齒刀加工齒輪，梳齒刀可以是一個(gè)或多個(gè)刀齒，展成運(yùn)動(dòng)是直線。由于梳刀的一個(gè)刀齒只能在

40、工件上切出一個(gè)齒槽，而且梳刀齒數(shù)有限，不可能連續(xù)切出齒輪的所有齒槽，為此，在一次展成運(yùn)動(dòng)之后，必須返回展成運(yùn)動(dòng)的起始位置，分度之后，再做下一次的齒形展成運(yùn)動(dòng)。梳齒機(jī)加工斜齒輪，螺旋角靠梳刀溜板搬度，被加工齒輪的螺旋角就是梳刀溜板搬轉(zhuǎn)的角度。梳齒機(jī)加工圓柱外齒輪，加工特點(diǎn)和插齒機(jī)大致相同。梳齒刀的切削條件和刀具制造精度優(yōu)于插齒刀，所以梳齒精度較高。圖39 梳齒機(jī)外形圖310 斜齒梳齒刀圖例3.2.5 磨齒 磨齒是齒輪的精加工方法，用砂輪對(duì)齒面進(jìn)行磨削，磨齒可以磨削齒面淬硬的齒輪，消除熱處理變形，提高齒輪精度。1. 錐形砂輪磨齒 被加工齒輪相對(duì)砂輪按一定速比相互轉(zhuǎn)動(dòng)和移動(dòng)，磨出齒輪的齒形，砂輪的往

41、復(fù)運(yùn)動(dòng)，加工出全齒寬的齒。齒輪的齒節(jié)距由分度保證。砂輪與被加工齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，猶如齒條和齒輪的嚙合，磨齒循環(huán)運(yùn)動(dòng)與梳齒機(jī)梳齒基本相同。錐形砂輪的中間截面，形狀與齒條的齒截面相同，磨齒時(shí)，砂輪錐面與齒面相切，接觸只有一點(diǎn)，磨削直齒輪，可以做齒根和齒頂修形，以及磨鼓形齒等。圖311 錐面砂輪磨齒機(jī)圖312錐形砂輪磨齒示意圖2. 碟形砂輪磨齒 砂輪形如碟子，用突起的砂輪邊緣圓角或圓環(huán)磨齒，有00和0兩種磨齒方法。圖312 MAAG磨齒機(jī)圖313 雙碟形砂輪磨齒00磨齒法，被加工齒輪的基圓相對(duì)砂輪做純滾動(dòng)，砂輪磨削點(diǎn)在齒輪的基圓切線上，磨齒的循環(huán)次序是：往返滾動(dòng)磨削一次，磨出一個(gè)齒槽的一段齒面；被加工

42、齒輪沿齒槽方向不斷的進(jìn)給，再滾動(dòng)磨削第二段齒面，直到一個(gè)齒槽磨削完成，被加工齒輪分度后再磨第二個(gè)齒槽。磨齒時(shí)，齒面與砂輪的棱邊圓角相切，形成凹圓弧線的包絡(luò)齒面。這種磨齒方法，砂輪與齒面只有很短一段圓弧接觸，便于對(duì)齒根和齒頂修形，以及磨鼓形齒。0磨齒法，用兩片砂輪，砂輪的磨削面調(diào)整到相當(dāng)于一片錐形砂輪的位置上。因此，磨齒運(yùn)動(dòng)與錐形砂輪磨齒運(yùn)動(dòng)幾乎完全相同。碟形砂輪的磨削圓環(huán)面與齒面相切，接觸是上下兩段直線，即砂輪磨削圓環(huán)與齒面的相割線。上下兩處的磨紋相互交叉，成網(wǎng)狀磨紋。3. 大平面砂輪磨齒 被加工齒輪相對(duì)砂輪按一定速比移動(dòng)和相互轉(zhuǎn)動(dòng)，磨出齒輪的一側(cè)齒面齒節(jié)距由被加工齒輪分度保證。大平面砂輪磨齒

43、，砂輪軸線與被加工齒輪的軸向位置固定不變，砂輪與被加工齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，相當(dāng)于齒條與齒輪一個(gè)側(cè)齒面的嚙合。砂輪與齒面相切，接觸是直線，即砂輪與齒面長(zhǎng)的相割線。因此，它只能磨齒面長(zhǎng)度小于相割線的齒輪；一次磨削往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磨出一個(gè)齒的一側(cè)齒面，被加工齒輪分度后，再次磨削往復(fù)運(yùn)動(dòng)，磨出另一個(gè)齒的一側(cè)齒面齒輪的同側(cè)齒面磨完之后，再磨另一側(cè)齒面。圖314 YK7432A大平面砂輪磨齒機(jī)a) 單面磨削，基圓切向進(jìn)給b) 單面磨削，水平方向進(jìn)給圖315 大平面砂輪磨齒4. 蝸桿砂輪磨齒 砂輪和被加工齒輪按一定的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪的端截面上磨出整圈的齒，砂輪沿齒槽方向進(jìn)給，磨出全齒寬的齒。蝸桿砂輪磨齒，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)關(guān)

44、系與滾齒相同。是以砂輪代替滾刀對(duì)淬硬齒輪精加工的方法，砂輪與被加工齒輪的磨削接觸為點(diǎn)接觸。圖316蝸桿砂輪磨齒5. 漸開(kāi)線包絡(luò)環(huán)面蝸桿砂輪磨齒 砂輪和被加工齒輪按一定的速比轉(zhuǎn)動(dòng)，在齒輪的端截面上磨出整圈的齒形。漸開(kāi)線包絡(luò)環(huán)面蝸桿砂輪磨齒，機(jī)床的運(yùn)動(dòng)關(guān)系與滾齒相同，砂輪的截面形狀與被磨齒輪截面形狀基本相同，砂輪與齒輪的磨削接觸為線接觸。圖317 漸開(kāi)線包絡(luò)環(huán)面蝸桿砂輪磨齒6. 成形砂輪磨齒 與片銑刀銑齒方法基本相同，即以砂輪代替成形銑刀。圖318 ZP25成形砂輪磨齒機(jī)圖319成形砂輪磨齒機(jī)工作原理7. 擺線齒輪磨齒模擬嚙合關(guān)系，利用展成原理進(jìn)行磨削。圖320 數(shù)控?cái)[線齒輪磨齒機(jī)圖321 擺線齒

45、輪磨齒機(jī)工作原埋3.2.6剃齒 在剃齒機(jī)上用剃齒刀剃齒，是齒輪精加工的一種方法，剃齒刀相當(dāng)于齒面上開(kāi)了很多刃的斜齒輪。它帶動(dòng)被加工齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，如同交錯(cuò)軸齒輪嚙合，靠齒面上的相對(duì)滑動(dòng)，剃齒刀切去齒面上很薄的一層金屬，完成齒輪的精加工，剃齒機(jī)溜板的調(diào)整保證齒輪的齒向加工正確。剃齒精度受剃前齒加工的精度限制。剃齒生產(chǎn)效率較高，適用于滾齒、插齒后的軟齒面精加工。圖322 剃齒機(jī)圖323 盤(pán)狀剃齒刀與工件嚙合位置3.2.7 擠齒 擠齒是齒輪精加工的一種方法，它用擠壓輪對(duì)被加工齒輪的齒面進(jìn)行擠壓，提高齒輪的表面質(zhì)量，擠齒適用于滾齒、插齒后的軟齒面齒輪精加工。圖324小型擠齒機(jī)3.2.8珩齒 珩齒是齒輪精

46、加工的一種方法，珩齒與剃齒的方法基本相同，即將剃齒刀換成形狀相同的珩磨輪，靠齒面上的相對(duì)滑動(dòng)，進(jìn)行齒面拋光，被加工齒輪的齒面軟硬均可。圖325 珩齒機(jī)3.3 蝸桿副加工方法3.3.1蝸桿齒加工方法 蝸桿有圓柱蝸桿和環(huán)面蝸桿。蝸桿的齒形有直紋齒與曲線齒等。加工圓柱蝸桿用普通車(chē)床，刀具相對(duì)被加工蝸桿做圓柱螺旋運(yùn)動(dòng)。加工環(huán)面蝸桿需改裝普通車(chē)床或用普通滾齒機(jī)加專(zhuān)用工具，刀具相對(duì)被加工蝸桿作圓弧面螺旋運(yùn)動(dòng)，蝸桿齒加工方法有車(chē)齒、銑齒、磨齒等。1. 蝸桿車(chē)齒 各種蝸桿都可以用(成形)車(chē)刀車(chē)齒，車(chē)刀材料有高速鋼與硬質(zhì)合金等，分別適用于軟齒面和硬齒面蝸桿加工。2. 蝸桿銑齒 即用銑刀代替車(chē)刀車(chē)齒，銑刀種類(lèi)有片

47、(盤(pán)狀)銑刀、內(nèi)齒盤(pán)銑刀、指形刀等，銑齒加工的齒表面比較粗糙。用于粗加工，比車(chē)床車(chē)齒生產(chǎn)率高。 片(盤(pán)狀)銑刀銑蝸桿齒，適用于中小模數(shù)的蝸桿銑齒，但不是所有齒形的蝸桿都能用銑齒。 內(nèi)齒盤(pán)銑刀銑蝸桿齒，適用于中小模數(shù)的圓柱蝸桿銑齒。 指形刀銑蝸桿齒，適用于較大模數(shù)的蝸桿粗銑齒。從理論上講各種蝸桿都可以用指形刀精銑齒。 蝸桿磨齒 即以砂輪代替車(chē)刀粗加工蝸桿齒面，尤其適用于齒面淬硬的蝸桿。蝸桿磨齒砂輪有圓盤(pán)形和指形兩種，磨齒原理分別與片銑刀和指形銑刀加工蝸桿相同。但指形砂輪的磨削效率低，且齒形精度較難控制，實(shí)際應(yīng)用很少。3.3.2 蝸輪齒加工方法 蝸輪的齒形種類(lèi)與蝸桿的齒形種類(lèi)相對(duì)應(yīng)，加工刀具有滾刀

48、、切向進(jìn)給滾刀、剃齒刀、多齒飛刀、單齒飛刀等，進(jìn)給方式有徑向進(jìn)給和切向進(jìn)給兩種。滾齒原理相當(dāng)于蝸桿副的嚙合，即蝸輪切齒刀具與被加工蝸輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，就相當(dāng)于蝸桿帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，刀刃位于蝸桿表面上，刀具和被加工蝸輪有規(guī)律的相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，切出蝸輪齒形。切齒成形方法屬于展成法。3.4 錐齒輪加工方法錐齒輪的齒形有直齒(包括斜齒)、弧齒、擺線齒、螺線齒等種類(lèi)，加工方法有刨齒、刀盤(pán)滾切銑齒、片(盤(pán)狀)銑刀銑齒、指形銑刀銑齒等。3.4.1 直齒(包括斜齒)錐齒輪加工1. 刨齒 直齒錐齒輪刨齒有展成法和仿形法兩種。展成法刨直齒錐齒輪，用上下兩個(gè)刨刀。刨刀有兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一是刨刀的直線切削往復(fù)運(yùn)動(dòng)；二是刨刀隨搖

49、臺(tái)的平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，刀具與被加工錐齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，相當(dāng)于一個(gè)平頂或平面齒輪的齒與被加工錐齒輪的嚙合。刀具展成切齒循環(huán)一次，加工出一個(gè)齒，被加工錐齒輪分度后，加工第二個(gè)齒。 斜齒錐齒輪刨齒，與上述直齒錐齒輪展成法刨齒相似。不同之處是：刨刀的切削運(yùn)動(dòng)往復(fù)直線不和搖臺(tái)回轉(zhuǎn)軸線相交，而是和斜齒錐齒輪的工藝圓相切。仿形法刨齒，用上下兩個(gè)刨刀，刨刀有三個(gè)運(yùn)動(dòng)，一是切削往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)，二是切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，三是隨進(jìn)給運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生上下刨刀夾角變化的圓平面回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。被加工齒輪則固定不動(dòng)。切削進(jìn)給運(yùn)動(dòng)把刨刀的溜板與仿形模板相聯(lián)，使仿形曲線與進(jìn)給回轉(zhuǎn)圓心構(gòu)成一個(gè)直線族齒曲面刨刀尖在直線族齒曲面上往復(fù)切削，刨出齒面。一次仿形循

50、環(huán)，刨出一個(gè)齒，被加工錐齒輪分度，再刨另一個(gè)齒。2. 圓拉刀銑齒 屬成形法，適用于較小模數(shù)錐齒輪的大批量生產(chǎn)。一種齒輪需要一種專(zhuān)用圓拉刀，圓拉刀連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)沿齒槽方向移動(dòng)，一個(gè)刀齒銑出一個(gè)齒槽截面齒形。圓拉刀轉(zhuǎn)動(dòng)到缺口處，被加工錐齒輪分度，同時(shí)圓拉刀退刀，進(jìn)行下一個(gè)齒槽加工。3. 雙刀盤(pán)銑齒 用銑刀刃旋轉(zhuǎn)切削，代替刨刀往復(fù)切削。生產(chǎn)效率高，適用于中小模數(shù)錐齒輪加工，加工原理與展成法刨齒基本相同，并且類(lèi)似于大平面砂輪磨齒，加工齒面寬度與刀盤(pán)直徑有關(guān)。雙刀盤(pán)有兩種結(jié)構(gòu)形式，第一種刀盤(pán)結(jié)構(gòu)形式類(lèi)似片(盤(pán)狀)銑刀，第二種刀盤(pán)結(jié)構(gòu)類(lèi)似端銑刀，第一種刀盤(pán)切齒，刀刃旋轉(zhuǎn)面與被加工錐齒輪的齒面相切，第二種刀

51、盤(pán)切齒，刀刃旋轉(zhuǎn)面與被加工錐齒輪的成形齒面只有一點(diǎn)相切，齒向是鼓形齒。4. 成形刀具銑齒 銑刀有片(盤(pán)狀)銑刀和指形銑刀兩類(lèi)，前者適用于中小模數(shù)的錐齒輪加工，后者適用于大中模數(shù)的錐齒輪加工。銑齒方法有單面法和雙面法兩種，前者一個(gè)齒槽的左右兩側(cè)齒面要分別兩次銑成，后者一個(gè)齒槽的左右兩側(cè)齒面可一次銑成，銑齒時(shí)，銑刀切削沿齒槽方向進(jìn)給，一個(gè)齒槽銑完后，被加工錐齒輪分度，再銑另一個(gè)齒槽。錐齒輪的齒槽形狀沿其齒寬按比例變化，成形法銑齒無(wú)法做到這一點(diǎn)，只能加工出近似齒形。5. 磨齒 與雙刀盤(pán)銑齒中第二種刀盤(pán)銑齒方法相同，是用砂輪代替刀盤(pán)精加工齒面的一種方法，加工齒向是鼓形齒。3.4.2 弧齒錐齒輪加工弧齒

52、錐齒輪銑齒：弧齒錐齒輪用銑刀盤(pán)銑齒，銑刀盤(pán)在銑齒機(jī)搖臺(tái)上做旋轉(zhuǎn)切削運(yùn)動(dòng)，搖臺(tái)與被加工錐齒輪做相對(duì)滾動(dòng)。刀盤(pán)與被加工錐齒輪的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，相當(dāng)于一個(gè)平頂或平面圓弧齒輪與被加工錐齒輪的嚙合，加工所得齒形是近似的漸開(kāi)線齒形。刀盤(pán)滾切展成循環(huán)一次，加工出一個(gè)齒或一個(gè)齒側(cè)面。被加工齒輪分度后，再加工另一個(gè)齒或另一個(gè)齒側(cè)面。加工齒形有收縮齒和等高齒兩種。收縮齒錐齒輪的輪齒大小兩端與對(duì)應(yīng)的直徑大小成比例，即齒的面錐、節(jié)錐、根錐三者角度大小不相等。加工這種錐齒輪，銑刀盤(pán)的旋轉(zhuǎn)軸線要垂直齒根錐面，理想的齒和槽是大小成比例的。等高齒錐齒輪的輪齒大小兩端等高，小齒輪的輪齒大小兩端等厚，大齒輪的槽，大小兩端等寬，齒輪的面

53、錐、節(jié)錐和根錐互相平行。加工一對(duì)相嚙合的這種錐齒輪需要三種銑刀盤(pán)，即加工大齒輪用一種刀盤(pán)，加工小齒輪需要用與加工大齒輪的刀盤(pán)相當(dāng)?shù)膬?nèi)齒和外齒刀盤(pán)各一種。這種齒形的錐齒輪優(yōu)點(diǎn)是：接觸區(qū)易于調(diào)整和控制。若把被加工錐齒輪的軸心線調(diào)整到與機(jī)床搖臺(tái)軸心線相錯(cuò)的位置，可加工準(zhǔn)雙曲面錐齒輪副?；↓X錐齒輪磨齒： 弧齒錐齒輪磨齒就是用砂輪代替刀盤(pán)進(jìn)行齒面精加工。磨齒方法和原理與用刀盤(pán)銑齒的方法和原理相同。3.4.3 長(zhǎng)幅外擺線錐齒輪加工長(zhǎng)幅外擺線錐齒輪，指錐齒輪齒線的平面展開(kāi)圖是長(zhǎng)幅外擺線。這種錐齒輪的銑齒特點(diǎn)是：若機(jī)床搖臺(tái)固定不動(dòng)，刀盤(pán)與被加工錐齒輪相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)，可以連續(xù)切齒，即同時(shí)完成齒槽切削和分度。銑刀盤(pán)與被

54、加工錐齒輪的轉(zhuǎn)動(dòng)速比，等于被加工錐齒輪的定圓半徑與銑刀盤(pán)的滾圓半徑之比，也等于被加工錐齒輪齒數(shù)與銑刀盤(pán)的內(nèi)外刀齒組數(shù)之比，或者說(shuō)銑刀盤(pán)轉(zhuǎn)過(guò)內(nèi)外一組刀齒，被加工錐齒輪轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒節(jié)距。若銑刀盤(pán)隨機(jī)床搖臺(tái)與被加工錐齒輪相對(duì)滾動(dòng)切齒，則一次滾動(dòng)可同時(shí)完成分度和齒形與齒向的加工。長(zhǎng)輻外擺線錐齒輪，因?yàn)榧庸C(jī)床和切齒刀盤(pán)的結(jié)構(gòu)不同，有奧利康、克林根、格里森等齒制，克林根制銑齒刀盤(pán)，內(nèi)外刀齒為分式結(jié)構(gòu)，兩組刀齒不同圓心，便于調(diào)整機(jī)床達(dá)到最佳嚙合接觸區(qū)。若把被加工錐齒輪的軸心線調(diào)整到與機(jī)床搖臺(tái)軸心線相錯(cuò)的位置，可加工雙曲面錐齒輪副。3.4.4 螺線錐齒輪加工螺線錐齒輪用指形刀銑齒，在指形刀做切削進(jìn)給的同時(shí)，被

55、加工錐齒輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，銑出螺線齒槽，一個(gè)齒槽銑完，被加工錐齒輪分度，再銑另一個(gè)齒槽。圓弧齒形的指形刀或近似漸開(kāi)線齒形的指形刀，可以分別加工出圓弧齒形或近似漸開(kāi)線齒形的螺線錐齒輪。3.5 特種齒輪加工方法特種齒輪包括非圓齒輪，諧波齒輪和擺線齒輪等。其加工方法都是相應(yīng)的滾齒、銑齒、插齒、磨齒等方法的特殊應(yīng)用。如插齒方法與數(shù)控技術(shù)配合，改變插齒運(yùn)動(dòng)的瞬時(shí)速比和插齒中心距等，可以加工非圓齒輪。改變砂輪形狀和磨齒的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，可以磨削擺線齒輪等。3.6 齒輪加工方法選擇齒輪的各種加工方法都有相對(duì)應(yīng)的一種或多種齒輪加工機(jī)床和刀具，不同的行業(yè)(生產(chǎn)批量)生產(chǎn)條件各不相同，可根據(jù)齒輪的種類(lèi)、材料及熱處理和精度要求

56、等，參考表31表34合理選擇加工方法。表中精度等級(jí)的選用分別適用于下列三種情況：1. 較低精度等級(jí)對(duì)加工機(jī)床、刀具和切齒操作等沒(méi)有特殊要求，一般情況下都能達(dá)到的精度等級(jí)。2. 中間精度等級(jí)要求加工機(jī)床、刀具和切齒操作等均是最佳狀態(tài)，才能達(dá)到的精度等級(jí)。3. 較高精度等級(jí)必須采取特殊措施，在特定條件下才能達(dá)到的精度等級(jí)。表31 圓柱齒輪工藝方法與加工精度表表32 蝸輪蝸桿工藝方法與加工精度表表34 錐齒輪工藝方法與加工精度表3.7 齒輪典型工藝3.7.1 調(diào)質(zhì)齒輪工藝隨著高性能高速鋼齒輪刀具的出現(xiàn)，中硬齒面齒輪已用得很普遍。這里所講的調(diào)質(zhì)齒輪即指齒面硬度為280400HBS的中硬齒面齒輪。1.

57、調(diào)質(zhì)齒輪軸的典型工藝（見(jiàn)表35）表35 調(diào)質(zhì)齒輪軸工藝工序號(hào)工序名稱(chēng)工序內(nèi)容及說(shuō)明0 鍛造 檢查毛坯余量 劃一端中心孔加工線 1 正火 預(yù)備熱處理 2 劃線 平一端面并打中心孔 3 粗車(chē) 各外圓及端面留量 倒角，表面粗糙度Ra6.3m 根據(jù)需要留出力學(xué)性能試棒或切下力學(xué)性能試棒 4 探傷 超聲波探傷檢查齒坯是否有內(nèi)部缺陷，若齒坯內(nèi)部質(zhì)量不合格就報(bào)廢 5 粗滾齒 此工序視齒輪模數(shù)大小而安排。調(diào)質(zhì)前是否粗滾齒一般應(yīng)根據(jù)輪緣材料的淬透性、輪緣厚度、熱處理水平等條件規(guī)定各自企業(yè)的內(nèi)部標(biāo)準(zhǔn) 粗滾齒齒厚留量應(yīng)慎重選取。若采用齒厚進(jìn)行測(cè)量，應(yīng)根據(jù)齒頂圓實(shí)際留量對(duì)測(cè)量齒高進(jìn)行修正 6 調(diào)質(zhì) 力學(xué)性能合格后進(jìn)行后續(xù)工序 7 車(chē) 若已粗滾齒，則按齒圈找正，否則，按齒頂圓找正，半精車(chē) 8 探傷 9 精車(chē) 找正，車(chē)成各部。保證內(nèi)圓與