齿轮常用的加工方法
齿轮的加工方法汇总
二展成法
展成法切制齿轮常用的刀具有三种：
（1）齿轮插刀 是一个齿廓为刀刃的外齿轮 （2）齿条插刀 是一个齿廓为刀刃的齿条 （3）齿轮滚刀 像梯形螺纹的螺杆，轴向剖面齿 廓为精确的直线齿廓，滚刀转动时相当于齿条在 移动。可以实现连续加工，生产率高。
展成法特点： 用展成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮
• 滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿 轮作啮合运动。
Y3150E型滚齿机是一种 中型通用滚齿机，主要 用于加工直齿和斜齿圆 柱齿轮，也可以采用手 动径向切入法加工蜗轮。
滚齿原理Βιβλιοθήκη （二）插齿加工• 插齿主要用于加工直齿圆柱内、外齿齿轮或多 联齿轮，内、外花键等。
• 插齿机的工作原理类似一对圆柱齿轮啮合，其 中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形 的插齿刀具
齿轮的加工方法
• 机械1605班
李真富 刘文俊
齿轮加工原理
关键：齿面加工 主要方法 刀具切削加工
磨削加工砂轮
前者由于加工效率高，加工精度较高， 因而是目前广泛采用的齿面加工方法。 后者主要用于齿面的精加工，效率一 般比较低。
齿轮加工方法
按照加工原理分为两类
成形法（仿形法） 展成法
1：成形法是采用与被切齿轮齿槽相符的成形 刀具加工齿形的方法。 2：展成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮 的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。
7 精密铸造法：有毂模法、石膏模法等。 8 粉末冶金法 9 射出成形法
的模数和压力角相同，不论被加工齿轮的齿数是 多少，都可以用同一把刀具来加工，这给生产带 来了很大的方便，因此范成法得到了广泛的应用。
三、齿轮加工机床的类型与加工方法
圆柱齿轮加工机床主要有
滚齿机
滚齿加工
齿轮的加工方法
• 珩齿的加工原理与剃齿相同，是对淬硬齿 形进行精加工的方法之一。
• 珩齿所用刀具为珩磨轮，也称珩轮，它 是由轮坯及齿圈构成。
（五）磨齿加工
• 磨齿加工主要用于对高精度齿轮或淬硬的齿轮 进行齿形的精加工。目前，磨齿主要用于加工 精度要求很高的齿轮，特别是硬齿面的齿轮。
各种齿轮加工工艺比较表
加工精度
1 滚制：齿轮的滚制加工有利用成形法与展成法。 （1）利用展成法的滚制是利用齿条与小齿轮、小齿轮与 大齿轮、内齿轮与小齿轮的啮合；将淬火硬化的齿条形工 具、小齿轮形工具、内齿轮形工具按压于齿轮轮坯，使轮 坯滚动，借塑性变形加工成齿形。 （2）利用成形法的滚制是用对应于滚制齿轮的齿轮形状 的成形滚制刀具，藉特殊的滚轧加工成形齿形。 2 热间锻造：热间锻造的主要对象为直齿伞齿轮、螺旋 伞齿轮及正齿轮，通常为以非铁合金为材料的齿轮，可不 计加热之际发生的氧化皮时，热间锻造的精度及表面粗糙 度不亚于机械加工。
一成形法
用齿轮铣刀在普通铣床上加工齿轮是常用的成形法加 工。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转过360°/z，再 铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。 1：齿轮铣刀的选择 应选择与被加工齿轮模数、压力角相等的 铣刀。同时按齿轮齿数根据下表选择合适号数 的铣刀。 1 2 3 4 5 6 7 8 加工齿 12- 14- 17- 21- 26- 35- 55- 135以上 数范围 13 16 20 25 34 54 134 及齿条 刀号
（三）剃齿加工
• 剃齿常用于未淬火圆柱齿轮的精加工，生产效 率很高，在成批、大量生产中得到广泛的应用。 • 原理盘形剃齿刀外型很像齿轮，加工时剃齿刀 和齿轮轴交错成一角度，作螺旋齿轮啮合
（四）珩齿加工
• 主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮，减 小 轮 齿 表 面 粗 糙 度 值 ， 表 面 粗 糙 Ra0.4 ～ 0.2μ m ，从而降低齿轮传动的噪声。生产效 率高，一般用于大批量加工 8 ～ 6 级精度的淬 火齿轮。
第三讲齿轮加工方法
2.5.万能滚齿机的工作循环
2.6. 滚齿的先进技术
1) 多头滚刀滚齿。一般双头滚刀可提高效率40％，三头滚刀可提高效率 约50％，但滚刀各头之间的偏差影响齿轮的齿向精度。
2) 硬齿面滚齿技术。也称刮削加工。如与珩齿结合可部分代替磨齿，费 用仅为磨齿的1/3，效率比普通磨齿提高1～5倍，滚切精度可达到6级。
第三章 齿面加工方法
一、概述 二、滚齿 三、插齿 四、剃齿 五、珩齿 六、磨齿
一、齿轮加工方法概述
1. 制齿方法分类
铣削
精铸法
冷/热轧齿 无屑加 工方法 冷挤压法 切制法
成形法
磨削 拉齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 磨齿 研齿
粉末冶金
精锻法
范成法 (展成法 共轭法 包络法)
2. 齿轮加工的一般工艺方案
2.7. 滚齿机概况
• 国产滚齿机型号示例：
滚齿机分类特点
普通型滚齿机(如Y38型)—7级，Ra3.2 按加工精 度分 精密滚齿机(如Y3150E型) —5级，Ra1.6 高精度滚齿机(如YGA31125)—4级，Ra1.25
立式滚齿机（如Y38型) 按结构分 卧式滚齿机（如Y3663型)
2.8. 滚刀制齿原理、分类特点
5) 调质齿轮>16应在调质前粗切齿，以确保轮齿达到图纸规 定的硬度。
2.10. 滚齿加工注意事项
6) 尽可能使齿坯直径比滚齿机工作台直径小80%，超出此范 围时应适当降低切削用量。 7) 滚齿机各种挂轮应保持清洁，调整挂轮间隙时只允许用紫 铜棒敲打挂轮架，严禁敲打挂轮，挂轮间隙以0.10mm～ 0.15mm为宜。 8) 齿坯找正时严禁在夹紧螺栓紧固的情况下，用重锤猛力敲 打。齿坯的夹紧螺栓严禁以梯形螺母拉紧工作台梯形槽进行 紧固。 9) 硬质合金滚刀、钴高速钢滚刀严禁粗加工中使用，使用硬 质合金滚刀精加工时，每次走刀齿面单面切削厚度不能超过 0.20mm。
齿轮的工艺路线和工艺分析
齿轮的工艺路线和工艺分析齿轮是一种常见的机械零部件，广泛应用于各种机械设备中。
它通过齿轮之间的啮合传递动力和运动，用于改变传动比、传递运动和扭矩。
在制造齿轮的过程中，需要经过一系列工艺步骤和分析，以确保齿轮的质量和性能。
齿轮的工艺路线通常包括以下几个主要步骤：设计、选择材料、车削加工、齿面处理、热处理、齿轮啮合试验和精加工。
首先是设计。
齿轮的设计需要确定齿轮的类型、齿数、模数、压力角、齿形、啮合条件等。
设计过程中需要根据齿轮所需的扭矩和速度选择合适的材料和尺寸。
第二步是选择材料。
齿轮通常使用高强度合金钢、铸铁或硬质合金等材料制造。
材料的选择需考虑到齿轮所需的强度、硬度、耐磨性和耐疲劳性能，同时还需考虑材料的加工性能和成本等因素。
第三步是车削加工。
齿轮的车削加工是齿轮制造的常见方法之一。
该步骤通过车床进行车削、刨削等加工工艺，将齿轮的原材料加工成所需形状和尺寸的毛坯。
第四步是齿面处理。
齿面处理的目的是改善齿轮的精密度和表面质量，以提高齿轮的啮合性能和传动效率。
常见的齿面处理方法包括滚齿、磨齿、刨齿等。
第五步是热处理。
齿轮的热处理是为了改善齿轮的硬度、强度和耐磨性能。
常见的热处理方法包括淬火、回火和表面渗碳等。
第六步是齿轮啮合试验。
经过前面的加工步骤后，需要对齿轮进行啮合试验，以检验齿轮的啮合性能和传动效率。
根据测试结果进行相应的调整和改进。
最后一步是精加工。
齿轮的精加工是为了提高齿轮的精度和表面质量。
常见的精加工方法包括滚齿修整、磨齿磨削等，以达到齿轮的设计要求。
在齿轮的工艺分析中，主要需要对每个工艺步骤进行分析和评估。
比如在材料选择上，需要评估材料的力学性能、加工性能和经济性，以确保选择的材料符合齿轮的使用要求并尽可能降低成本。
在车削加工中，需要分析车削工艺参数的选择和优化，以确保加工出的齿轮尺寸和形状的精度和表面质量满足要求。
在齿面处理和热处理中，需要对处理工艺参数进行分析和优化，以保证齿轮的硬度、强度和耐磨性能符合要求。
机械知识习题册答案4-4
第四章齿轮传动§4-4 齿轮的加工和失效形式一、填空题1.4.5.6.二、判断题（X）1.用展成法加工齿轮，精度低，生产效率低，一般用于单件、小批量生产。
（仿形法（又叫成形法））（X）2.用仿形法加工街轮的生产效率高，所以在成批、大量生产中广泛采用。
（展成法）（X）3.齿面磨损多发生在闭式齿轮传动中。
（开式）（ ）4.严重的齿面点蚀会造成齿轮传动不平稳，产生噪声，从而使齿轮失去工作能力。
（X）5.齿面点蚀多发生在开式齿轮传动中。
（闭式）三、选择题1.为防止轮齿折断，应采用的方法是( C )。
A.加润滑剂B.改善工作环境C. 避免过载冲击2.齿面胶合常发生在( A ) 中。
A.高速重载的闭式齿轮传动B.高速重载的开式齿轮传动C.低速轻载的开式齿轮传动3.齿轮传动时，由于接触表面裂纹扩展，使表层上小块金属脱落，形成麻点和斑坑，这种现象称为( A )；较软轮齿的金属被熔焊在另一轮齿的齿面上，形成沟痕，这种现称为( D )。
A.齿面点蚀 B.齿面磨损 C.轮齿折断 D.齿面胶合4.开式齿轮传动-般不会发生的失效形式为(A ) A.齿面点蚀 B.齿面磨损 C.轮齿折断5.以下齿轮加工方法中，不属于展成法的是（ B ）。
A.滚齿 B.铣齿 C.磨齿四、问答题1. 齿轮轮齿的加工方法有哪两类？各适用于什么场合?答：切削加工就齿形形成的原理，可分为仿形法和展成法两种。
仿形法适用于单件、小批量生产。
展成法适用于成批、大量生产。
2. 齿轮传动中的齿面点蚀是怎样发生的?怎样避免产生点蚀现象?答：齿轮工作时，轮齿工作表面反复受到接触挤压作用，当齿面接触应力的大小和循环次数超过一定限度时，齿面会产生细微的疲劳裂纹，在相啮合轮齿的挤压下，渗入裂缝的润滑油被封闭并且油压急剧升高，促使裂纹沿表层不断扩展，最终导致齿面表层小片金属的剥落，形成斑坑，这种现象称为齿面点蚀（简称点蚀）。
提高齿面硬度和减小齿面粗糙度、选用黏度高的润滑油都有利于防止点蚀的发生。
11 第十一章 齿轮加工
2. 展成法（范成法）
【原理】 利用齿轮的啮合原理加工齿轮：把齿轮副中的一个 转化为刀具；另一个转化为工件，并强制刀具和工 件作严格的啮合运动而切出齿廓。
【展成法加工的特点】 • 展成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或 齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关
第十一章 齿轮加工
11-1 齿轮加工原理及机床
一、齿轮加工的方法
• 齿轮加工的关键是齿面加工。 • 齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削 加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因 而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用 于齿面的精加工，效率较低。 • 按照形成齿形的原理，可分为成形法和展成法两 大类。
1．主运动 • 插齿刀沿其轴线（工件的轴线）所作的直线往复 运动。 • 立式插齿机上，刀具垂直向下时为工作行程，向 上为空行程。
2．范成运动 • 加工过程中，插齿刀和工件轮坯应保持一对圆柱 齿轮的啮合运动关系 • 插齿刀——工件 转1个齿——转1个齿 1／Z刀转——1／Z工转 这两个运动组成一个复合运动——范成运动
• 主运动：就是滚刀的旋转运动（r/min）。 • 展成运动：就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运 动的复合运动，即滚刀与工件间的啮合运动。 • 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续 进给运动，在工件的整个齿宽上切出齿形。
2.滚齿运动传动原理图
（1）主运动传动链 电动机－1－2－uv－3－4－滚刀 外联系传动链
（3）铣齿加工特点 • 成本低：用通用的铣床设备加工，且刀具成本低。 • 生产效率低：每切完一齿要进行分度，占用较多 的辅助时间。 • 齿轮精度低：加工出的齿形是近似的。渐开线形 状取决于基圆大小，基圆与齿数成正比，所以对 于同一模数齿轮，齿数不同，齿廓形状也不同。 每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少齿槽相吻合， 而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形 都有一定的误差。
齿轮齿形加工方法
滚齿原理 a)滚齿运动 b)齿廓范成过程
Y3150E型滚齿机的外形如图所示，滚刀 装在滚刀刀杆4上作旋转运动；滚刀刀架3既 可沿立柱2上的导轨做上下直线移动，还可 绕自己水平轴线转位，以调整滚刀和工件间 的相对位置，使它们相当于一对轴线交叉的 螺旋齿轮啮合；工件装在心轴7上随工作台9 一起转动：后立柱8可以同工作台一起做水 平方向移动，以适应不同直径工件的需要以 及在用径向进给法切削蜗轮时作进给运动。
珩齿是一种用于加工淬硬齿面的齿轮精加工方法，工作时珩磨轮与工件之间的相对运动关系与剃齿相同，所不同的是作为切削工具的 珩磨轮是用金刚砂磨料加入环氧树脂等材料作结合剂浇铸或热压而成的塑料齿轮。 插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿机无法加工的。 主要是因为铣制同一模数不同齿数的齿轮所用的铣刀，一般只有8个刀号，每号铣刀有它规定的铣齿范围（见下表） 用展成法加工齿轮时，齿轮表面的渐开线用展成法形成，展成法具有较高的生产效率和加工精度。 插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿机无法加工的。 Y3150E型滚齿机的外形如图所示，滚刀装在滚刀刀杆4上作旋转运动； 火圆柱齿轮的精加工，生产效率很高，是软齿 将其中的一个齿轮的齿数减少到一个或几个，轮齿的螺旋倾角很大，就成了蜗杆 。 插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿机无法加工的。 工件装在心轴7上随工作台9一起转动：后立柱8可以同工作台一起做水平方向移动，以适应不同直径工件的需要以及在用径向进给法切 削蜗轮时作进给运动。 滚齿加工的原理为模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程。 当加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。 滚刀刀架3既可沿立柱2上的导轨做上下直线移动，还可绕自己水平轴线转位，以调整滚刀和工件间的相对位置，使它们相当于一对轴 线交叉的螺旋齿轮啮合； 当机床使滚刀和工件严格地按一对斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时，滚刀就可在工件上连续不断地切出齿来。
五种齿轮的加工方法
五种齿轮的加工方法
齿轮的加工方法有很多种，以下是其中五种常用的方法：
1. 铣齿：这是一种成形法加工方法，使用盘形模数铣刀或指状铣刀进行铣削。
铣刀的刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应，这种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。
2. 滚齿：属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。
滚齿是除铣齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。
3. 剃齿：在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。
剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。
4. 插齿：插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。
插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。
插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。
5. 展成法磨齿：展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是唯一的精加工方法。
展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。
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齿轮常用的加工方法
齿轮的常用加工方法包括：
1. 铣削加工：利用铣床进行齿轮的加工，通过铣削刀具将齿廓和齿槽加工出来。
2. 切削加工：利用刨床或带锯等切削工具进行齿轮的加工，通过切削工具的切割将齿轮的齿廓加工出来。
3. 锻造加工：利用锻压机将金属材料锻造成齿轮，通过模具的压制和形变来实现齿轮的加工。
4. 滚齿加工：利用滚齿机、滚筒刨等设备进行齿轮的加工，通过将金属材料与滚齿刀具进行滚动接触，来实现齿轮齿廓和齿槽的加工。
5. 磨削加工：利用磨削机进行齿轮的加工，通过磨削工具对齿轮进行磨削，来获得高精度的齿轮。
6. 成型加工：利用齿轮成形机进行齿轮的加工，通过将金属材料置于模具中并施加压力，使其按照模具形状成型。
此外，还有电火花加工、激光加工等先进的齿轮加工方法。
齿轮的加工方法选择通常根据齿轮的尺寸、精度要求和生产效率等因素来确定。