提高齿轮零件滚齿定位精度的方法
常见齿轮加工误差问题分析
常见齿轮加工误差问题分析摘要：齿轮，作为生产制造设备必不可少的基础零件，直接或间接地影响着生产设备的精密度，影响着生产产品的精细度。
为了保障设备与产品的质量得到提升，齿轮自身的精密度与精细度就必须得到提高。
在实际的齿轮生产中，因为机床精度、工装卡具、加工工艺等误差的存在，都会产生齿轮加工误差。
本文就齿轮加工出现的误差问题，做一个简要的分析，并提出一些降低齿轮加工误差的方法。
关键词：齿轮加工；加工；误差引言：当今社会发展迅猛，出现了自控机构、机器人机构、仿生机构、柔性及弹性机构和机电光液广义机构等，而传递与变换运动和力的可动装置中，齿轮是应用最广泛的机械结构。
齿轮传动是机械传动中最重要、应用最为广泛的一种传动机构，大到航天航空装备，小到玩具仪器。
它依靠轮齿齿廓直接接触来传递空间任意两轴间的运动和动力，并具有传递功率范围大、传动效率高、传动比准确、使用寿命长、工作可靠、结构紧凑等优点。
但齿轮传动的制造及安装精度要求高，价格较贵，一般不用于传动距离过大的场合。
对于齿轮的研究采用的方法很多，如弹性力学、动力学、有限元等，但这些方法对齿轮的模型要求高，建模越精确，仿真结果越接近实际，就齿轮啮合而言，实际啮合情况复杂多变，加上加工安装等环节都存在误差，许多数据采集较费时费力，从而使项目周期长，且齿轮的实际啮合情况与理论啮合情况不同，模拟出来的结果不能百分百与实际吻合。
由于齿轮误差的存在，轮齿的某些该接触点无法参与接触，齿轮刚度强度会变差，所以为了更好地研究齿轮，对齿轮误差进行分析是非常有必要的。
1 齿轮传动原理一对齿轮啮合，主动轮通过啮合线接触而将动力、速度、运动等传递给从动轮，两齿轮的传动，严格符合齿廓啮合基本定律即：相互啮合传动的一对齿轮，在任一位置时的传动比，都与其连心线被其啮合齿廓在接触点处的公法线所分成的两线段长成反比。
2 齿轮加工误差产生原因2.1 机床本身精度的误差机床精度的误差包括了几个方面的原因，首先是用来加工齿轮的机床工作台上、下两个的顶尖会有径向跳动的现象产生；其次是两顶尖之间所使用的轴为不相同的工作轴；最后是所使用的加工工作台在分度上有一定的误差。
齿轮滚齿加工方法的分析及探讨
齿轮滚齿加工方法的分析及探讨摘要:目前,滚齿是国内、外应用最广的切齿方法,本文首先就滚齿加工的特点及应用现状进行了介绍,其次对于滚齿加工中的工艺性问题进行了分析,提出解决方法和措施。
最后对未来齿轮加工发展趋势进行了分析及展望。
关键词:滚齿加工工艺发展鉴于目前滚齿在国、内外的广泛应用,一些国家滚齿机的拥有量约占所有齿轮机床总量的45%～50%。
为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、提高质量的要求,现将滚齿加工的特点及相关工艺等问题进行分析和探讨。
1 滚齿加工及特点在滚齿机上利用齿轮滚刀加工齿轮齿形的方法称为滚齿。
齿轮齿形的加工方法按原理分为两类,仿形法和范成法(或称展成法)。
仿形法是用刀具的刀刃形状来保证齿轮齿形的准确性,用单分齿来保证分齿的均匀。
范成法是按照齿轮啮合原理进行加工,假想刀具为齿轮的牙形,它在切削被加工齿轮时好似一对齿轮啮合传动,被加工齿轮就是在类似啮合传动的过程中被范成成形的,范成法具有加工精度高,粗糙度值低,生产率高等特点,因而得到广泛应用,范成法按其加工方法和加工对象分为:(1)插齿机:多用于粗、精加工内外啮合的直齿圆柱齿轮,特别适用于双联、多联齿轮,当机床上装有专用装置后,可以加工斜齿圆柱齿轮及齿条。
(2)滚齿机:可进行滚铣圆柱直齿轮、斜齿轮、蜗轮及花键轴等加工。
(3)剃齿机:按螺旋齿轮啮合原理用剃齿刀带动工件(或工件带动刀具)旋转剃削圆柱齿轮齿面的齿轮再加工机床。
(4)刨齿机:用于外啮合直齿锥齿轮加工。
(5)铣齿机:用于加工正交、非正交(轴交角不等于90°)的弧齿锥齿轮、双曲线锥齿轮加工。
(6)磨齿机:用于热处理后各种高精度齿轮再加工。
加工齿轮滚齿加工具有以下工艺特点:(1)适应性好。
由于滚齿加工是采用展成法加工,因而一把滚刀可以加工与其模数和齿形角相同的不同齿数的齿轮。
(2)生产率一般比较高。
滚齿为连续切削,无空行程,可用多头滚刀来提高滚率。
所以滚齿生产率一般比插齿高。
滚齿机在齿轮制造中的精度要求
滚齿机在齿轮制造中的精度要求齿轮是现代机械中常见的传动装置，广泛应用于各行各业。
而为了确保齿轮能够正常运转并具备良好的传动效果，其制造过程中的精度要求显得尤为重要。
在齿轮制造中，滚齿机是一种常用的加工设备，而滚齿机的性能和精度直接关系着齿轮的质量和传动效率。
首先，滚齿机在齿轮制造中的精度要求包括齿轮的几何精度和位置精度。
几何精度指的是齿轮的齿形、齿距、齿厚等几何参数的精确度。
而位置精度则是指齿轮齿槽与滚齿机滚子的相对位置的精确度。
这两者的精度要求直接影响着齿轮的传动性能以及工作时的噪声和寿命等重要指标。
对于齿轮的几何精度要求，滚齿机需要满足以下几个方面：1. 齿距精度：齿轮的齿距是指相邻两齿槽之间的距离，这个参数直接影响着齿轮的传动准确性。
滚齿机应确保齿距的相对误差小于规定的允许范围。
2. 齿厚精度：齿轮的齿厚是指齿轮齿槽的厚度，在传动中起到承载载荷的作用。
滚齿机需要确保齿厚的绝对误差在规定的范围内，并且各齿槽之间的齿厚误差需控制在一定的范围之内。
3. 齿高精度：齿轮的齿高是指齿槽顶和齿槽底之间的高度差，直接影响着齿轮的传动稳定性和噪声。
滚齿机应确保齿高的绝对误差和相对误差在规定的范围内。
对于齿轮的位置精度要求，滚齿机需要满足以下几个方面：1. 齿顶位置误差：齿顶位置误差是指齿轮齿顶相对于理想位置的偏离程度。
滚齿机应确保齿顶位置误差在一定的范围之内，以确保齿轮在传动中的定位精度。
2. 齿轮中心距误差：齿轮中心距误差是指齿轮齿槽中心与滚齿机滚子中心之间的距离偏差。
滚齿机应确保齿轮中心距误差在规定范围内，以确保齿轮的传动精度。
3. 齿轮螺纹高度误差：对于带内齿的齿轮而言，螺纹高度误差是指齿轮螺纹的高度与理想高度之间的差值。
滚齿机需要确保齿轮螺纹高度误差在规定的范围内，以保证齿轮和齿圈的连接性能。
总的来说，在齿轮制造中，滚齿机的精度要求是非常高的。
只有通过精确的加工，才能确保齿轮的传动效率、传动平稳性以及使用寿命。
齿轮精度出现偏差的5大原因
齿轮精度出现偏差的5大原因来源：机械论坛（）1.齿圈径向跳动误差(即几何偏心)齿圈径向跳动是指在齿轮一转范围内，测头在齿槽内或轮齿上，与齿高中部双面接触，测头相对于轮齿轴线的最大变动量。
也是轮齿齿圈相对于轴中心线的偏心，这种偏心是由于在安装零件时，零件的两中心孔与工作台的回转中心安装不重合或偏差太大而引起。
或因顶尖和顶尖孔制造不良，使定位面接触不好造成偏心，所以齿圈径跳主要应从以上原因分析解决。
2.公法线长度误差(即运动偏心)滚齿是用展成法原理加工齿轮的，从刀具到齿坯间的分齿传动链要按一定的传动比关系保持运动的精确性。
但是这些传动链是由一系列传动元件组成的。
它们的制造和装配误差在传递运动过程中必然要集中反映到传动链的末端零件上，产生相对运动的不均匀性，影响轮齿的加工精度。
公法线长度变动是反映齿轮牙齿分布不均匀的最大误差，这个误差主要是滚齿机工作台蜗轮副回转精度不均匀造成的，还有滚齿机工作台圆形导轨磨损、分度蜗轮与工作台圆形导轨不同轴造成，再者分齿挂轮齿面有严重磕碰或挂轮时咬合太松或太紧也会影响公法线变动超差。
3.齿形误差分析齿形误差是指在齿形工作部分内，包容实际齿形廓线的两理想齿形(渐开线)廓线间的法向距离。
在实际加工过程中不可能获得完全正确的渐开线齿形，总是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。
齿轮的基圆是决定渐开线齿形的惟一参数，如果在滚齿加工时基圆产生误差，齿形势必也会有误差。
基圆半径R=滚刀移动速度／工作台回转角速度x cos ao (ao为滚刀原始齿形角)，在滚齿加工过程中渐开线齿形主要靠滚刀与齿坯之间保持一定速比的分齿来保证，由此可见，齿形误差主要是滚刀齿形误差决定的，滚刀刃磨质量不好很容易出现齿形误差。
同时滚刀在安装中产生的径向跳动、轴向窜动(即安装误差)也对齿形误差有影响。
常见的齿形误差有不对称、齿形角误差(齿顶变肥或变厚)、产生周期误差等。
4.齿向误差分析齿向误差是在分度圆柱面上，全齿宽范围内，包容实际齿向线的两条设计齿向线的端面距离。
滚齿机的装配和调试方法
滚齿机的装配和调试方法滚齿机作为一种重要的工业设备，在机械加工领域有着广泛的应用。
它主要用于制造各种齿轮和花键，能够有效提高生产效率和产品质量。
而滚齿机的装配和调试工作至关重要，对于设备的正常运行和使用寿命起着决定性的作用。
本文将介绍滚齿机的装配和调试方法，帮助读者更好地了解和应用滚齿机设备。
首先，滚齿机的装配是确保设备正常运行的基础。
在装配过程中，首先需要确保各个零部件的质量和精度。
所有的零部件应经过严格的检验，确保达到设计要求和相应的工艺标准。
在装配过程中，需要特别注意零部件的配合和接合，确保各个部件之间的间隙和配合度符合要求。
此外，使用适当的润滑剂对滚齿机进行润滑，减少零部件之间的摩擦和磨损，延长滚齿机的使用寿命。
其次，调试是滚齿机装配完成后必不可少的一个环节。
滚齿机的调试可以分为机械调试和电气调试两个方面。
在机械调试中，需要确保滚齿机的各个部件安装正确，运转灵活，无卡滞和异响。
可以通过手动操作每个控制手柄，检查滚齿机各个部件的运动是否正常。
同时，还需要确保滚齿机的传动装置和刀具的调整与齿轮加工工艺相适应。
在电气调试中，需要确保电气系统的接线正确，并按照设备的电气原理图对电路进行调试。
可以通过逐个检查电气元件的工作状态，以及运行时的电路联动情况，来确保电气系统的正常运行。
在滚齿机调试过程中，还需要通过实际对齿轮的加工来检验设备的加工精度和稳定性。
首先，需要选取合适的工件进行加工。
在选取工件时，应根据滚齿机的规格和加工要求进行选择，并确保工件与设备的配合度合适。
其次，需要根据加工要求调整滚齿机的工艺参数，如工作台速度、滚轮压力和滚轮间距等。
在加工过程中，需要对加工精度进行实时监测和调整，以确保加工出的齿轮质量符合要求。
此外，还需要对加工过程中各个部件的温度、振动等工况参数进行监测，确保设备的稳定运行和操作的安全。
最后，对于滚齿机的装配和调试方法，还需要注意一些常见问题的排查和解决。
例如，若在装配过程中发现零部件不匹配、间隙过大或配合度不良等问题，应及时调整或更换相关零部件。
滚齿机加工原理及误差分析
滚齿机：主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮，蜗轮，链轮等齿面的齿轮加工机床。
滚齿机校正机构常见种类：行星式，复式偏心式，凸轮摆杆式，附加回转工作台式等。
决于齿轮机床的精度、刚度、刀具和齿轮毛坯的质量及其安装精度。
所以针对滚齿机工作台误差的滚齿机主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮、蜗轮、链轮等齿面的齿轮加工技术，在机械加工中占有重要地位。
因为在齿轮加工中出现了分度蜗轮的周节累计误差和周期误差，而齿轮加工精度取来源这一问题，本文使用滚齿机行星摆杆机构对其进行校正，用以减少分度蜗轮的周节累计误差和周期误差，使加工出来的齿轮达到满足加工精度的要求。
国内采用的滚齿机校正构，在机床制造行业中, 一开始制造精密机床, 由于各厂的设备条件差, 在滚齿机上不能加工精度较高的蜗轮, 分度精度满足不了产品的要求。
因而, 各厂先后在各型滚齿机上采用了各种类型的校正机构, 大都取得了不同程度的效果, 制出了精密分度蜗轮。
当时, 着重引进国外现成为结构, 近几年来, 无论在结构型式上, 或在简化结构, 或校正效果等方面均有较快的发展。
我国共采用了行星式、复式偏心式、凸轮摆杆式、和附加回转工作台式等多种类型的校正机构。
RS2 型滚齿机校正机构，只能能校正分度蜗轮副的周期误差。
但结构不够紧凑，校正机构在机床的外边，需要另置地基，并将机床的罩壳也换掉。
5355M型滚齿机校正机构也属于行星式，但没有周期误差校正凸轮, 机构是封闭的。
其结构复杂, 构件将近85 种, 使用不方便, 需将机床的双蜗杆传动改成单蜗杆传动, 此时, 必需拆除一根蜗杆。
由于校正机构安装位置不够妥当，使得一部分齿轮外露。
这种结构不太适用于大型滚齿机。
FO-10滚齿机行星式校正机构，该机构有一定的简化, 它省去了四根摆杆和一根长套筒, 结构就比较紧凑一些。
它装在机床分度挂轮箱处, 不需另置地基, 但其构件的种数仍然较多, 达45种, 放大比为0.182毫米每秒。
这种机构的轮廓尺寸较大。
滚齿常见缺陷及解决办法
齿轮加工误差产生的原因和消除方法
螺旋线偏差的说明：1、螺旋线偏差的评定范围Lβ除另有规定外，系指在轮齿两端处各减去下面两个数值中较小的一个以后的“齿线长度”，此两个数值为5％的齿宽或等于一个模数的长度。
2、使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差，必须计算入误差值。
3、除另有规定外，对于负偏差，其允许值为评定范围Lβ规定的公差的3倍数。
4、螺旋线偏差是在齿轮端面基圆切线方向测量，如果在齿面的法向测量，应将测量值除以cosβb后再与公差值比较。
5、被测齿面的平均螺旋线是设计螺旋线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的曲线。
这条斜直线使得在评定范围内，实际螺旋线对平均螺旋线偏差的平方和最小。
因此，平均螺旋线的位置和倾斜可以用“最小二乘法”求得。
6、除另有规定外，螺旋线偏差应在沿齿轮圆周均布的不少于三个轮齿的两侧面的齿高中部进行测量。
齿廓（齿形）的说明：1、齿廓偏差在齿轮端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计算，若在齿面的法向测量，应将测量值除以cosβb后再与公差数值进行比较。
2、设计齿廓系指符合设计规定的齿廓，当物其他限定时，是指端面齿廓。
设计齿廓可以设备修正的理论渐开线，包括修缘齿形。
凸齿形等。
3、被测齿面的平均齿廓是设计齿廓线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的曲线。
这条斜直线使得在齿廓评定范围内，实际齿廓线对平均齿廓线偏差的平方和为最小。
因此，平均齿廓线的位置和倾斜可以用“最小二乘法”求得。
4、齿廓评定范围La系指可用长度L AE中的一部分，除另有规定，其长度等于从E点开始延伸刀有效长度L AE的92％。
对于L AE剩下的8％为靠近齿顶处的L AE与La之差。
在评定齿廓总偏差和齿廓形状偏差时，应遵守下述规则：①、使偏差量增加的偏向齿体外的正偏差，必须计算入误差值。
②、除另有规定外，对于负偏差，其允许值为评定范围La规定的公差的3倍数。
5、有效长度L AE系指可用长度对应于有效齿廓的那部分。
对于齿顶，其有与可用长度同样的限定（A点）。