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1、机械制造基础第十二章 齿轮加工,黄石理工学院,一 齿轮及加工概述齿轮是重要的机械零件，为了保证其运转精确、平稳可靠，必须采用合适的齿形曲线。最常用的齿形曲线是渐开线，此外还有摆线和圆弧。齿轮的加工包括两个部分：齿坯加工、齿形加工。齿坯加工采用通用的方法：铸件或锻件，车削加工（单件或小批量）或钻孔-拉孔-多刀车削（大批量）。,齿形加工比较复杂，按原理分为成形法和展成法（也叫范成法和包络法）两种。成形法是用与被切齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形的方法。展成法则是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形的方法。,二 齿形加工方法1铣齿铣齿属于成形法加工，是一种粗加工。
2、铣齿的主运动是铣刀的旋转，进给运动是齿轮坯的直线运动。,（1）铣齿的刀具铣齿加工的刀具有盘状铣刀和指装铣刀两种。其中盘状铣刀在卧式铣床上加工m8的齿轮；指状铣刀在立式铣床上加工m8的齿轮。实际生产中将同一模数的齿轮，按其齿数划分为8组。每组采用同一把铣刀加工，该铣刀齿形按组内的最小齿数齿轮的齿槽轮廓制作，保证加工时不会产生于涉（卡住）。,（2）铣齿的特点与应用铣齿的误差：齿形误差和分齿误差。铣齿可以加工直齿、斜齿、人字齿圆柱齿轮，也可加工齿条和锥齿轮。一般铣齿用于单件、小批量生产，或维修时加工精度不高的低速齿轮。铣齿的特点是：生产成本低、加工精度低、生产效率低。,2插齿插齿属于展成法加工，它是
3、按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。需要用专用的设备插齿机。（1）插齿时的运动主运动：插齿刀的上下往复直线运动。以每分钟插齿刀的往复次数（str/min）表示。插齿是工作行程，返回是空行程。分齿运动：维持插齿刀和工件之间，按一定速比强制啮合关系的运动。齿数与转速之乘积必须保持恒定。,圆周进给运动：分齿运动过程中插齿刀的旋转运动。插齿刀往复一次在分度圆上转过的弧长称为圆周进给量（mm/str）。径向进给运动：插齿刀沿齿轮坯径向的移动。用往复一次的径向移动距离表示（mm/str）。,让刀运动：工件在径向上短距离往复移动所形成的退让与复位运动。,（2）插齿的特点与应用加工精度高（IT87），齿面粗
4、糙度低（Ra1.6m），生产效率高。插齿加工可生产各种批量的直齿圆柱齿轮、内齿轮、双联或多联齿轮。,3滚齿滚齿也属于展成法加工，是在滚齿机上使用齿轮滚刀加工齿轮的方法。它相当于一对轴线相交叉的螺旋齿轮（或齿轮与齿条）作无间隙啮合运动。滚刀外形象蜗杆（齿数很少、螺旋角很大，具有切削刃的螺旋齿轮）。,用高速钢等刀具材料制成，并在其中与螺纹垂直的方向开出沟槽容纳切屑，形成刀齿及切削刃。,（1）滚齿时的运动主运动：滚刀的旋转运动（r/min）。分齿运动：强制滚刀与齿轮毛坯之间保持齿轮齿条啮合关系的运动。 这里的k是滚刀螺纹线数。垂直进给运动：滚刀沿工件,轴向进行的垂直移动。,（2）滚齿的特点与应用加工
5、精度高：插、滚齿IT8-7，铣齿IT12-9（插齿和滚齿相当，且都比铣齿高）。齿面粗糙度小：Ra3.20.6m。生产效率高：滚齿高于插齿，更高于铣齿。滚齿主要用于加工各种批量的直齿或斜齿外圆柱齿轮、蜗轮。不能加工内齿轮和相距很近的多联齿轮。,三 齿形的精加工铣齿、插齿、滚齿只能对齿形达到半精加工，对于7级精度以上或经淬火的齿轮，在插齿、滚齿之后，还需要进行精加工。齿轮的精加工方法有：剃齿、珩齿和磨齿。,1剃齿剃齿用剃齿刀在剃齿机上加工高精度齿形的方法。多用于大批量生产，主要加工滚齿后、未经淬火的直齿或螺旋齿圆柱齿轮。剃齿的特点：生产率高、加工精度高（IT76，比滚齿高至少一级）、齿面粗糙度低（
6、Ra0.80.2m）。剃齿刀高速旋转时，由于剃齿刀和工件在接触点的速度方向不一致，使工件的齿侧面沿剃齿刀侧面滑移，在刀具与工件的啮合齿面间沿螺旋线的切线方向产生相对滑动速度（剃削速度）。,注意：剃齿不能修正分齿误差。,2珩齿珩齿是用珩磨轮在珩齿机上加工高精度齿形的方法。珩齿的原理和方法与剃齿相同。珩齿的特点：具有磨削/剃削和抛光的综合作用、可有效减小Ra（达0.40.2m）值、但对齿形精度改善不大。,当m4时，采用带金属齿芯的珩磨轮；当m4时，则采用不带齿芯的珩磨轮。,3磨齿磨齿是用砂轮在磨齿机上加工高精度齿形的方法。磨齿具有加工精度高（可达IT64级）、齿面粗糙度低（Ra值0.40.2m）的特点。磨齿有成形法磨齿和展成法磨齿两种，可以磨削淬火或未淬火的齿轮。成形法磨齿生产率较高，但精度较低（IT65）。展成法磨齿生产率较低，但精度较高（IT64）。,主要用于磨削高精度的直齿和螺旋齿圆柱齿轮。在内齿轮磨床上利用成形法可磨削内齿轮。,
