5.1圓柱齒輪零件的工藝特點(diǎn)

01圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求02圓柱齒輪的材料與毛坯03圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程04圓柱齒輪加工的主要工藝問(wèn)題

盤類零件零件基本上是扁平形狀，有圓形、方形、弧形等各種各樣的形狀，它們中有均布孔，也有凹凸臺(tái)，常見的盤類零件有法蘭盤、帶輪、凸輪、圓柱齒輪等。圓柱齒輪是機(jī)械傳動(dòng)中典型的盤類零件之一，通常起支撐和導(dǎo)向作用。其功用是按規(guī)定的傳動(dòng)比傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力。圖5-1圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式a)單圈盤狀齒輪

b）雙聯(lián)移滑齒輪

c)三聯(lián)移滑齒輪

d）套狀齒輪

e）內(nèi)齒輪

f）連軸齒輪

g）扇形齒輪

h）齒條5.1.1圓柱齒輪傳動(dòng)的精度要求1.運(yùn)動(dòng)精度要求齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)特點(diǎn)是傳動(dòng)比恒定，即

2.接觸精度要求齒輪工作時(shí)，要求齒面有一定且均勻的接觸面積，并保證有符合要求的接觸位置，以齒面載荷分布的均勻性來(lái)保證齒輪的使用壽命。3.工作平穩(wěn)性精度要求

齒輪傳動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊、振動(dòng)和噪聲小。這就需要限制齒輪傳動(dòng)時(shí)瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化，即齒輪在一轉(zhuǎn)中多次出現(xiàn)的小周期性轉(zhuǎn)角誤差不應(yīng)超過(guò)一定的限度。4.齒側(cè)間隙要求

齒輪傳動(dòng)時(shí)，非工作面留有一定的間隙，用以儲(chǔ)存潤(rùn)滑油，補(bǔ)償彈性變形、熱變形及齒輪制造和裝配誤差。5.1.2圓柱齒輪的材料與毛坯

圓柱齒輪常用的材料與熱處理齒輪材料預(yù)備熱處理齒面熱處理綜合性能適用工作范圍中碳結(jié)構(gòu)鋼，如45調(diào)質(zhì)、正火表面淬火綜合力學(xué)性能較好，齒面粗糙度值較大低速、輕載或不重要齒輪中碳合金結(jié)構(gòu)鋼，如40Cr調(diào)質(zhì)、正火表面淬火綜合力學(xué)性能較好，熱處理變形小速度較高，受力較大，精度為6級(jí)以上的齒輪低碳合金結(jié)構(gòu)鋼，如20Cr正火滲碳、碳氮共滲心部有較高韌性、齒面耐磨性較好高速、中載或受沖擊載荷形式傳動(dòng)的齒輪鑄鐵材料，如HT200

切削性能好，成本低，抗彎強(qiáng)度、耐磨性、耐沖擊性差受力不大，形狀復(fù)雜，尺寸大的齒輪非鐵金屬材料，如HPb59—1

切削性能好，耐蝕性能好，齒面表面粗糙度值較小儀表、儀器中的小模數(shù)齒輪

齒輪的毛坯選擇取決于齒輪的材料、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸大小、使用條件及生產(chǎn)批量等因素。對(duì)于鋼制齒輪，如果尺寸較小且性能要求不高，可直接采用熱軋棒料。除此之外，一般都采用鍛造毛坯。生產(chǎn)批量較小或尺寸較大的齒輪采用自由鍛造，生產(chǎn)批量較大的中小尺寸齒輪采用模鍛。對(duì)于直徑比較大，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜的不便于鍛造的齒輪，采用鑄鋼毛坯或焊接組合毛坯。5.1.3圓柱齒輪的加工工藝過(guò)程

圓柱齒輪的加工藝可以分為齒坯工藝和齒形工藝兩部分。其工藝過(guò)程因零件的結(jié)構(gòu)形狀、精度要求、生產(chǎn)批量及具體生產(chǎn)條件的不同而不同。一般工藝路線可歸納如下:毛坯制造—毛壞熱處理—齒坯加工—中檢—齒形粗加工—齒端加工—齒面熱處理—精基準(zhǔn)修正—齒形精加工—終檢。圖5-2雙聯(lián)齒輪

圖5-2所示為一雙聯(lián)齒輪，材料為40Cr,

精度為7級(jí)，中批生產(chǎn)。

表5-2雙聯(lián)齒輪的參數(shù)齒號(hào)模數(shù)/mm齒數(shù)齒圈徑向圓跳動(dòng)/mm公法線平均長(zhǎng)度/mm公法線長(zhǎng)度變動(dòng)量/mm跨齒數(shù)齒形誤差/mm齒向誤差/mmI3280.03623.150.02830.080.009II3320.03622.980.02830.080.009

表5-3雙聯(lián)齒輪加工工藝過(guò)程序號(hào)工序內(nèi)容定位基面序號(hào)工序內(nèi)容定位基面1毛坯鍛造

9倒角(I、II齒圈牙角)花鍵孔和端面2正火

10鉗工去毛刺

3粗車外圓和端面(留余量1~1.5mm)，鉆鏜花鍵底孔至尺寸外圓和端面11剃齒(z=28，采用螺旋角為15°的剃齒刀)，公法線長(zhǎng)度至尺寸上限花鍵孔和端面4拉花鍵孔φ28H12孔和端面12剃齒(z=32，采用螺旋角為5°的剃齒刀)，公法線長(zhǎng)度至尺寸上限花鍵孔和端面5精車外圓、端面及槽至尺寸花鍵孔和端面13齒部高頻感應(yīng)加熱淬火至52HRC

6檢驗(yàn)

14推孔

7滾齒(z=32，留剃削余量0.06~0.08mm)花鍵孔和端面15珩齒(z=32)花鍵孔和端面珩齒(z=28)8插齒(z=28，留剃削余量0.03~0.05mm)花鍵孔和端面16檢驗(yàn)花鍵孔和端面5.1.4圓柱齒輪加工的主要工藝問(wèn)題

1.定位基準(zhǔn)的選擇

設(shè)計(jì)時(shí)，為保證其傳動(dòng)精度，齒輪的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)大多與裝配基準(zhǔn)重合。工藝中應(yīng)本著基準(zhǔn)重合的原則，盡量使定位基準(zhǔn)與設(shè)計(jì)基準(zhǔn)、裝配基準(zhǔn)、測(cè)量基準(zhǔn)重合，并盡可能在整個(gè)工藝過(guò)程中保持基準(zhǔn)統(tǒng)一。

對(duì)于帶孔齒輪，一般選齒輪的內(nèi)孔和一個(gè)端面定位，作為基準(zhǔn)的內(nèi)孔，應(yīng)有較高的加工精度，且基準(zhǔn)端面相對(duì)內(nèi)孔的端面圓跳動(dòng)應(yīng)符合公差要求。對(duì)于小直徑連軸齒輪，一般選用軸兩端中心孔作為統(tǒng)一的定位基準(zhǔn)。對(duì)于直徑或模數(shù)較大的連軸齒輪，一般用裝配軸徑和圓跳動(dòng)較小的端面作為定位基準(zhǔn)。

2.齒坯加工方案

齒坯加工是齒輪加工工藝的環(huán)節(jié)，其加工將作為后續(xù)齒形加工和檢驗(yàn)用的基準(zhǔn)，而基準(zhǔn)的好壞對(duì)齒形加工的質(zhì)量影響很大。齒輪軸的齒坯工藝與軸加工工藝大體相同。對(duì)盤狀齒輪一般視批量不同采用不同的加工方案，但必須注意的是，為保證基準(zhǔn)端面相對(duì)內(nèi)孔的圓跳動(dòng)要求，作為基準(zhǔn)的內(nèi)孔和一端面的精加工應(yīng)盡量在一次安裝內(nèi)完成。

中、小批生產(chǎn)的盤類齒輪，齒坯加工盡量采用通用機(jī)床。一般工藝路線為:粗車內(nèi)、外各部分—精加工內(nèi)孔及定位端面—精加工其他表面。

大批量生產(chǎn)的盤類齒輪，齒坯加工應(yīng)盡量選擇像拉床、多刀機(jī)床、單軸、多軸自動(dòng)機(jī)床，數(shù)控機(jī)床等這樣的高生產(chǎn)率機(jī)床。一般工藝路線為:多刀粗車外圓、端面與孔—拉孔—多刀精車外圓、端面及其他表面。

3.熱處理工序的安排

齒坯工藝過(guò)程中一般預(yù)先安排正火或調(diào)質(zhì)等熱處理。正火在生產(chǎn)中應(yīng)用較多，其目的為消除鍛造應(yīng)力，改善材料的加工性能，得到較小的表面粗糙度值。正火一般安排在毛坯鍛造后，齒坯加工前。調(diào)質(zhì)處理一般安排在齒坯粗加工之后，其目的是消除鍛造和切削應(yīng)力，提高材料的綜合力學(xué)性能，為以后淬火時(shí)減少變形做好組織準(zhǔn)備。

為提高齒面的硬度，增加齒輪的承載能力和耐磨性，根據(jù)材料與技術(shù)要求，齒形加工一般在滾齒、插齒、剃齒加工之后，珩齒、磨齒加工之前，安排高頻感應(yīng)加熱淬火、液體滲碳淬火或氮碳共滲等熱處理工序。

4.齒端加工

齒輪的齒端加工有齒端倒圓、倒尖、倒棱等。倒棱可除去齒端銳邊、毛刺，避免熱處理時(shí)因應(yīng)力集中而產(chǎn)生裂紋。倒圓、倒尖后的齒輪在切擋時(shí)容易進(jìn)入嚙合。

齒端加工必須在淬硬前進(jìn)行，一般安排在滾齒或插齒后，剃齒前。

5.精基準(zhǔn)的修正

齒輪淬火后，基準(zhǔn)孔往往產(chǎn)生適當(dāng)?shù)淖冃危瑑?nèi)孔尺寸一般縮小0.05mm左右。為保證齒形精度，對(duì)基準(zhǔn)孔必須加以修正。如果是表面淬火齒輪，一般采用推孔法修正，其生產(chǎn)率較高；如果是整體表面淬火齒輪，可采用磨孔，磨孔的生產(chǎn)率低，但加工精度高。

6.齒形加工方案

齒形加工是齒輪加工的關(guān)鍵，加工方案的選擇，主要依據(jù)齒輪的生產(chǎn)批量、精度等級(jí)、熱處理方法等確定。常用的方案為:1)8級(jí)或8級(jí)精度以下的調(diào)質(zhì)齒輪采用滾齒—齒端加工的加工方案。淬火齒輪采用滾齒─齒端加工─表面淬火─修內(nèi)孔的加工方案。應(yīng)注意，熱處理前的齒形加工精度應(yīng)高一級(jí)。

2)6~7級(jí)精度不淬火齒輪采用滾齒─齒端加工─剃齒的加工方案。淬火齒輪采用滾齒─齒端加工─剃齒─表面淬火─修基準(zhǔn)─珩齒的加工方案。此方案設(shè)備簡(jiǎn)單，生產(chǎn)率高，成本較低。滲碳齒輪采用滾齒─齒端加工─滲碳淬火─修基準(zhǔn)一磨齒的加工方案。

3)5級(jí)以上精度，淬硬(未淬硬)齒輪均采用磨齒加工，即滾(插)齒─齒端加工─滲碳淬火(表面淬火)─修基準(zhǔn)─粗磨齒─精磨齒的加工方案。磨齒加工是目前齒形加工精度最高、表面粗糙度值最小的方法，但磨齒加工成本高，生產(chǎn)率低。課后練習(xí)

1.盤類零件的有何工藝特點(diǎn)？2.對(duì)圓柱齒輪傳動(dòng)的精度有什么要求？3.圓柱齒輪常采用什么材料？毛坯一般是什么形狀的？4.圓柱齒輪加工的主要工藝問(wèn)題有哪些？5.2圓柱齒輪齒形的加工方法

01成形法02展成法

圓柱齒輪加工的關(guān)鍵是齒形加工。齒形加工包括齒形的切削加工和齒面的磨削加工。按照加工原理，齒形加工方法可以分為成形法和展成法兩大類，見表5-4。齒輪加工方法刀具機(jī)床精度等級(jí)表面粗糙度值Ra/μm適用范圍成形法成形銑齒模數(shù)銑刀銑床9~103.2~6.3用盤形或指形銑刀加工，分度頭分齒，加工精度及生產(chǎn)率均較低拉齒齒輪拉刀拉床8~70.8~1.6精度和生產(chǎn)率較高，但拉刀制造困難，價(jià)格高，故僅在大量生產(chǎn)時(shí)采用，適宜拉內(nèi)齒輪成形磨齒砂輪磨齒機(jī)5~60.2~0.8適用于大批量生產(chǎn)，宜磨削內(nèi)齒輪和齒數(shù)極少的齒輪

展成法滾齒齒輪滾刀滾齒機(jī)6~100.8~1.6生產(chǎn)率較高，通用性強(qiáng)，常用于加工直齒、斜齒的外嚙合圓柱齒輪和蝸輪插齒插齒刀插齒機(jī)7~90.8~1.6生產(chǎn)率較高，通用性強(qiáng)，適宜于加工內(nèi)外嚙合齒輪(包括階臺(tái)齒輪)、扇形齒輪、齒條等剃齒剃齒刀剃齒機(jī)5~70.4~0.8生產(chǎn)率高，主要用于滾齒、插齒加工后，淬火前的齒形精加珩齒珩齒輪珩齒機(jī)或剃齒機(jī)6~70.2~0.4多用于經(jīng)過(guò)剃齒和高頻淬火后的齒形加工，宜于成批生產(chǎn)磨齒砂輪磨齒機(jī)3~70.2~0.8生產(chǎn)率較低，加工成本較高，用于齒形淬硬后的精密加工，適用于單件小批生產(chǎn)5.2.1成形法

圖5-5所示為萬(wàn)能銑床上用盤形齒輪銑刀或指形齒輪銑刀加工齒形，是成形法加工齒輪中應(yīng)用較為廣泛的一種。加工時(shí)，將齒坯安裝在分度頭上，銑完一個(gè)齒槽后再用分度頭分齒，再銑另一個(gè)齒槽，依次銑完所有齒槽。齒形由齒輪銑刀的切削刃形狀來(lái)保證，輪齒分布的均勻性由分度頭來(lái)保證。圖5-5直齒圓柱齒輪的成形銑削a）

盤形齒輪銑刀銑削

b)

指狀齒輪銑

銑齒加工的生產(chǎn)率和加工精度都比較低,通常能加工IT9級(jí)以下的齒輪，使用的是普通銑床，刀具也容易制造，所以多用于單件小批生產(chǎn)或修配加工低精度的齒輪。(1)刀具成形法是利用與被加工齒輪的齒槽形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒面的方法。常用的成形齒輪刀具有盤形齒輪銑刀和指形齒輪銑刀。

指形齒輪銑刀適于加工大模數(shù)的直齒、斜齒齒輪，特別是人字齒輪。盤形齒輪銑刀適于加工m<8mm的齒輪。用這種銑刀銑削齒輪時(shí)，齒輪的齒廓精度是由銑刀切削刃的形狀來(lái)保證的。（2）機(jī)床

成形法加工內(nèi)齒輪一般在普通銑床上進(jìn)行，而銑削斜齒圓柱齒輪必須在萬(wàn)能銑床上進(jìn)行。(3)工件的安裝

銑削時(shí)，工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工，工作臺(tái)作直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工完一個(gè)齒槽，分度頭將工件轉(zhuǎn)過(guò)3600/z

(z為齒數(shù))，再加工另一齒槽，依次加工出所有齒槽。當(dāng)加工模數(shù)大于8mm的齒輪時(shí)，采用指狀齒輪銑刀銑削加工。5.2.2展成法

展成法是利用一對(duì)齒輪嚙合或齒輪與齒條嚙合的原理，將其中的一個(gè)齒輪或齒條做成刀具，另一件是工件，在嚙合過(guò)程中加工齒形的方法。因此，用展成法加工齒輪時(shí)，齒輪表面的漸開線用展成法形成。展成法具有較高的生產(chǎn)效率和加工精度。齒輪加工機(jī)床絕大多數(shù)采用展成法。

1.滾齒(1)滾齒原理在滾齒過(guò)程中，在滾刀按給定的切削速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí)，齒坯則按齒輪齒條嚙合關(guān)系轉(zhuǎn)動(dòng)(即滾刀轉(zhuǎn)一圈，相當(dāng)于齒條移動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)齒距，齒坯也相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)齒距)，在齒坯上切出齒槽，形成漸開線齒面，如圖5-6a所示。

圖5-6滾齒原理（滾刀與被切齒輪的展成運(yùn)動(dòng)）

1.滾齒(2)滾齒的基本運(yùn)動(dòng)

滾齒時(shí)除了滾刀的旅轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(主運(yùn)動(dòng))、滾刀與齒坯之間的展成運(yùn)動(dòng)(也就是連續(xù)分齒運(yùn)動(dòng))外，滾刀還需有沿工件軸向(齒寬方向)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。這三個(gè)運(yùn)動(dòng)構(gòu)成了滾齒的基本運(yùn)動(dòng)，如圖5.6a所示。圖5-6滾齒原理（滾刀與被切齒輪的展成運(yùn)動(dòng)）

滾齒時(shí)必須使?jié)L刀的轉(zhuǎn)速和齒坯的轉(zhuǎn)速之間嚴(yán)格地保持如下關(guān)系:

1.滾齒(3)滾刀的安裝方法

滾齒時(shí)還必須使?jié)L刀的齒向與被加工齒輪的齒向一致，所以安裝滾刀時(shí)，必須有一定的安裝角度，如圖5-7a所示。

滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀的安裝角δ=γ(γ為滾刀的導(dǎo)程角)，其滾刀傾斜方向如圖5.7a所示。

滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，若滾刀與齒坯螺旋方向相同，則滾刀的安裝角δ=β-γ(β為齒坯螺旋角)；若滾刀與齒坯螺旋方向相反，則滾刀的安裝角δ=β+γ其傾斜方向如圖5-7b所示。a）

b）圖5-7滾刀的安裝角度

1.滾齒（4）滾齒的精度

滾刀的精度等級(jí)為AA級(jí)、A級(jí)、B級(jí)和C級(jí)，AA級(jí)精度最高。滾齒時(shí)使用不同精度的滾刀，可分別加工出精度為IT7級(jí)，IT8級(jí)，IT9級(jí)，IT10級(jí)的齒輪。滾齒時(shí)，為了提高齒面的加工精度和質(zhì)量，應(yīng)將粗、精滾齒加工分開。精滾齒的加工余量為0.5~1mm,精滾齒時(shí)應(yīng)采取較高的切削速度和較小的進(jìn)給量。

(5)滾齒的刀具及生產(chǎn)率

目前，生產(chǎn)中廣泛采用的是高速鋼滾刀，切削速度一般為30m/min左右，進(jìn)給量為1~3mm/r。超硬高速鋼滾刀出現(xiàn)后，切削速度提高到了60

~

70m/

min；滾刀刀齒采用硬質(zhì)合金后，其切削速度又提高到了180

~

200m/min，使?jié)L齒加工的生產(chǎn)率得到了大幅度提高。此外，硬質(zhì)合金滾刀對(duì)淬火后的硬齒面齒輪還可進(jìn)行精加工或半精加工。滾齒既可以用于齒形的粗加工，也可以用于精加工。加工精度等級(jí)為IT7級(jí)以上的齒輪時(shí)，滾齒通常作為剃齒或磨齒等齒形精加工前的粗加工和半精加工工序。滾齒加工所使用的滾刀和滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，易于制造，加工時(shí)是連續(xù)切削的，具有效率高、質(zhì)量好的優(yōu)點(diǎn)，因此，在生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用。

2.插齒(1)插齒的基本原理插齒也是一種應(yīng)用展成原理加工齒輪的方法。插齒刀相當(dāng)于一個(gè)磨出前角(

)

和后角(

),具有切削刃的盤形直齒圓柱齒輪，它具有與被加工齒輪相同的模數(shù)和壓力角。(2)插齒的基本運(yùn)動(dòng)插齒時(shí)的主要運(yùn)動(dòng)有:主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和讓刀運(yùn)動(dòng)，如圖5-8所示。

展成運(yùn)動(dòng)，插齒刀與齒坯間必須保持一對(duì)齒輪正確的嚙合關(guān)系，即傳動(dòng)比為：

2.插齒

插齒時(shí)運(yùn)動(dòng)：

1)主運(yùn)動(dòng)。插齒刀向下為切削行程，向上為空行程，其上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)總稱主運(yùn)動(dòng)。切削速度以插齒刀每分鐘往復(fù)行程的次數(shù)來(lái)表示。2)展成運(yùn)動(dòng)。插齒刀每往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，

齒坯與刀具在分度圓上所轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)為加工時(shí)的圓周進(jìn)給量。齒坯旋轉(zhuǎn)一周，插齒刀的各個(gè)刀齒便能逐漸地將工件的各個(gè)齒切出來(lái)。

3)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。插齒時(shí)，齒坯上的輪齒是逐漸被切至全齒深的，因此插齒刀應(yīng)有徑向進(jìn)給，等到切至全齒深后才不再?gòu)较蜻M(jìn)給。插齒刀的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)由凸輪機(jī)構(gòu)來(lái)控制。4)讓刀運(yùn)動(dòng)。為避免刀具返回行程時(shí)擦傷已加工齒面和減少刀具的磨損，在插齒刀向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，要使工作臺(tái)帶動(dòng)工件有一個(gè)徑向讓刀運(yùn)動(dòng)。但在插齒刀向下作切削運(yùn)動(dòng)時(shí)，工作臺(tái)又能很快回到原來(lái)的位置，以便使切削工作繼續(xù)進(jìn)行。

2.插齒(3)插齒的加工范圍

插齒不僅能加工單齒圈圓柱齒輪，而且還能加工間距較小的雙聯(lián)或多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪及齒條等。插齒還能控制圓周進(jìn)給量，可在0.2

~0.5mm/雙行程范圍內(nèi)選用，較小值用于精加工，較大值用于粗加工。

(4)插齒的加工精度

插刀精度分為AA級(jí)、A級(jí)和B級(jí)，插齒時(shí)使用不同的刀具可分別加工出IT8

~

IT6級(jí)精度的齒輪，齒輪表面粗糙度值為Ra(0.4~1.6)μm。

3.剃齒(1)基本原理

剃齒是由剃齒刀帶動(dòng)工件自由轉(zhuǎn)動(dòng)，并模擬一對(duì)螺旋齒輪做雙面無(wú)側(cè)隙嚙合的過(guò)程，剃齒刀與工件的軸線交錯(cuò)成一定角度。剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工，生產(chǎn)效率很高，是軟齒面精加工最常見的加工方法之一。剃削直齒圓柱齒輪時(shí)，要用斜齒剃齒刀，使剃齒刀和被加工齒輪的軸線成100~200的交叉角。有了軸交叉角，在嚙合運(yùn)動(dòng)中齒面上便有相對(duì)滑移存在，這種相對(duì)滑移就是剃齒時(shí)的切削運(yùn)動(dòng)。

3.剃齒

(2)基本運(yùn)動(dòng)

剃齒時(shí)，應(yīng)先將被加工齒輪裝在心軸上，再把心軸一起安裝到機(jī)床工作臺(tái)的兩頂尖間，使其可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)，如圖5-9所示。剃齒具有以下幾個(gè)運(yùn)動(dòng):1)裝在機(jī)床主軸上的剃齒刀作高速正、反轉(zhuǎn)動(dòng)；被切齒輪由剃齒刀帶動(dòng)作正、反自由旋轉(zhuǎn)。2)被切齒輪由剃齒刀帶動(dòng)沿軸向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，也就是說(shuō)齒輪的齒側(cè)面沿剃齒刀的齒側(cè)面作相對(duì)滑移。

3)被切齒輪往復(fù)運(yùn)動(dòng)一次，剃齒刀就作一次徑向圓進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，以逐漸剃除全部余量，從而獲得要求的齒厚。

3.剃齒

(3)加工范圍及生產(chǎn)率

剃齒的加工范圍較廣，可加工內(nèi)、外嚙合的直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪、多聯(lián)齒輪等。剃齒的生產(chǎn)率很高，加工一個(gè)中等模數(shù)齒輪通常只需2

~

4min。

(4)加工精度

由于剃齒能修正齒圈徑向圓跳動(dòng)誤差、齒形誤差、齒距誤差以及齒向誤差等。因此，經(jīng)過(guò)剃齒的齒輪的工作平穩(wěn)性和接觸精度會(huì)有較大的提高，一般能提高一級(jí)。同時(shí)，剃齒可獲得較精細(xì)的表面，其表面粗糙度值可達(dá)Ra

(0.4~0.8)μm,但齒輪的運(yùn)動(dòng)精度提高不多。

3.剃齒

剃齒加工采用的是自由嚙合的方法，并不需要嚴(yán)格的傳動(dòng)鏈，大大簡(jiǎn)化了剃齒機(jī)機(jī)構(gòu)，刀具壽命長(zhǎng)，因此，剃齒工藝在成批和大量生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用。

剃齒刀分通用和專用兩類。無(wú)特殊要求時(shí)，應(yīng)盡量選用通用剃齒刀。剃齒刀的制造精度分A、B、C三級(jí)，可分別加工出IT8

~

IT6級(jí)精度的齒輪。剃齒刀的螺旋角有5°、10°和15°三種，其中5°、15°兩種應(yīng)用較廣，5°的多用于加工斜齒圓柱齒輪和多聯(lián)齒輪中較小的齒輪，15°的多用于加工直齒圓柱齒輪。

4.珩齒

珩齒是一種用于加工淬硬齒面的齒輪精加工方法，工作時(shí)珩磨輪與工件之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系與剃齒相同，所不同的是作為切削工具的珩磨輪是用金剛砂磨料加入環(huán)氧樹脂等材料作結(jié)合劑澆鑄或熱壓而成的塑料齒輪（輪心為鑄鐵或鋼材）。如圖5-10所示。珩磨齒面上不做出容屑槽，只是靠磨粒本身進(jìn)行研削加工。

4.珩齒

珩齒時(shí)，珩磨輪與被加工齒輪的輪齒之間無(wú)側(cè)隙緊密嚙合，在一定的壓力作用下，由珩磨輪帶動(dòng)被加工齒輪正反向轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)被加工齒輪沿軸向作往復(fù)送進(jìn)運(yùn)動(dòng)，從而加工出齒輪的全長(zhǎng)和兩側(cè)面。

珩齒過(guò)程的本質(zhì)就是低速、磨削、研磨和拋光的綜合。珩磨輪轉(zhuǎn)速一般在1000r/min以上，生產(chǎn)率很高，珩磨一個(gè)齒輪約需1min,齒加工精度可達(dá)IT6級(jí)，并能有效地減小齒面表面粗糙度值，達(dá)到Ra(0.4~0.8)

μm,減小齒圈徑向圓跳動(dòng)，還能在一定程度上糾正齒向和齒形的局部誤差。

珩齒對(duì)于提高齒輪工作的平穩(wěn)性、改善接觸精度和減少噪聲等極為有利，目前在生產(chǎn)中正逐漸以珩齒代替研齒。

5.磨齒

按照齒輪加工的原理，磨齒也分為成形法和展成法兩類，如圖5-11所示。

圖5-11a所示為成形法磨齒，砂輪的兩側(cè)面做成被磨齒輪的齒槽形狀，用成形砂輪直接磨出漸開線齒形。由于砂輪與被磨齒輪齒面之間接觸面積大，故生產(chǎn)效率高。但采用這種方法需要修整砂輪的漸開線表面，而且磨削面積大，砂輪磨損不均勻，容易燒傷齒面，加工精度也低，因此成形法磨齒應(yīng)用不多。圖5-11b、c所示是應(yīng)用展成法原理進(jìn)行磨齒的兩種方法，并且都是利用齒輪齒條的嚙合原理進(jìn)行的。圖5-11b所示是雙錐面砂輪磨齒，其砂輪截面呈錐形，相當(dāng)于假想齒條的一個(gè)齒。圖5-11c所示是雙葉片碟形砂輪磨齒，兩片碟形砂輪傾斜安裝后，即構(gòu)成假想齒條的兩個(gè)側(cè)面，砂輪的端平面便代表齒條的表面，并且主要是靠砂輪端平面上的一條0.5mm的環(huán)形窄邊進(jìn)行磨削的。圖5-11磨齒加工原理示意圖a）用成形砂輪磨齒

b）用雙錐面砂輪磨齒

c）用雙葉片蝶形砂輪磨齒

5.磨齒

磨齒加工的主要特點(diǎn)是:加工精度高，一般條件下加工精度可達(dá)IT6

~IT4級(jí)，由于采用強(qiáng)制嚙合方式，不僅修正誤差的能力強(qiáng)，而且可以加工表面硬度很高的齒輪。經(jīng)過(guò)磨齒后，齒面精度為IT6

~IT3級(jí)，齒面粗糙度值為Ra(0.2~0.8)μm。課后練習(xí)

5.圓柱齒輪齒形的加工方法有哪些？原理分別是什么？5.3