2021年插齿加工工艺特点
齿轮加工方法插齿
齿轮加工方法插齿
齿轮是机械传动中常用的零件，其作用是将动力传递到另一个轴上。
齿轮的制造过程中，插齿是一种常用的加工方法。
本文将介绍齿轮插齿的加工方法及其优缺点。
齿轮插齿是一种通过切削工具将齿轮齿形切削出来的加工方法。
这种方法适用于各种类型的齿轮，包括直齿轮、斜齿轮、螺旋齿轮等。
插齿加工的过程中，切削工具会沿着齿轮的齿廓进行切削，将齿轮齿形切削出来。
齿轮插齿的优点在于加工精度高、生产效率高、加工成本低。
由于插齿加工是通过切削工具进行切削，因此可以保证齿轮的加工精度。
同时，插齿加工的生产效率也很高，可以在短时间内完成大量齿轮的加工。
此外，插齿加工的成本也相对较低，因为只需要使用切削工具进行加工，不需要使用其他特殊的设备。
然而，齿轮插齿也存在一些缺点。
首先，插齿加工只能加工出一定范围内的齿轮，对于大型齿轮的加工则不太适用。
其次，插齿加工的切削工具容易磨损，需要经常更换，增加了生产成本。
最后，插齿加工的加工表面比较粗糙，需要进行后续的磨削处理，增加了加工的复杂度。
总的来说，齿轮插齿是一种常用的齿轮加工方法，具有加工精度高、生产效率高、加工成本低等优点。
但是，也存在一些缺点，需要根
据具体情况进行选择。
在实际生产中，应根据齿轮的类型、尺寸、精度要求等因素进行选择，以达到最佳的加工效果。
插齿与滚齿工艺特点比较
插齿与滚齿生产质量和精度基本相当，生产率和应用范围等方面又各自有其特点。
现分析比较如下：
一、插齿的加工质量：
1、插齿的齿形精度比滚齿高。
这是因为插齿刀在制造时，可通过精度磨齿机获得精确的渐开线齿形。
2、插齿后的齿面粗糙度值比滚齿小。
其原因是插齿的周进给量通常较小，插齿过程中包络齿面的切削刃数较滚齿多，因而插齿后的齿面粗糙度小。
3、循齿的运动精度比滚齿差。
因为在滚齿时，一般只是滚刀某几圈的刀齿参加切削，件上所有齿槽都是这些刀齿切出的；而插齿时，插齿刀上的各刀齿顺次切削工件各齿槽，而，插齿刀上的齿距累积误差将直接传给被切齿轮；另外，机床传动链的误差使插齿刀麓产生的转角误差，也使得插齿后齿轮有较大的运动误差。
4、插齿的齿向误差比滚齿大。
捆的齿向误差主要决定于插齿机主轴往复运动轨迹与工作台回转轴线的平行度误差。
插齿Z复运动频率高，主轴与套筒的磨损大，因此插齿的齿向误差常比滚齿大。
二、插齿的生产率：
切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受插齿刀主轴往复运动惯性币床刚性的制约，切削过程又有空程时间损失，故生产率比滚齿加工要低。
怛在加工小模数、联齿、齿宽窄的齿轮时，插齿生产率会比滚齿高。
三、插齿的应用范围：
从上面分析可知，插齿适合于加工模数小、齿宽较小、工作平蓍要求较高而运动精度要求不太高的齿轮。
尤其适用于加工内齿轮、多联齿轮中的小齿轮、条及扇形齿轮等。
但加工斜齿轮需用螺旋导轨，不如滚齿方便。
2020年插齿与滚齿的区别
作者：非成败作品编号：92032155GZ5702241547853215475102时间：2020.12.13插齿与滚齿的区别:一个齿轮的加工过程是由若干工序组成的。
为了获得符合精度要求的齿轮，整个加工过程都是围绕着齿形加工工序服务的。
齿形加工方法很多，按加工中有无切削，可分为无切削加工和有切削加工两大类。
无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。
无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。
但因其加工精度较低，工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。
齿形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齿形的主要加工方法。
按其加工原理可分为成形法和展成法两种。
成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，如图9-3所示。
用成形原理加工齿形的方法有：用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。
这些方法由于存在分度误差及刀具的安装误差，所以加工精度较低，一般只能加工出9~10级精度的齿轮。
此外，加工过程中需作多次不连续分齿，生产率也很低。
因此，主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。
展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，用这种方法加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。
齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。
用展成原理加工齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。
其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。
展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。
一、滚齿（一）滚齿的原理及工艺特点滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。
在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合，见图9-24所示。
滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮，又能加工蜗轮；既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。
插齿刀与插齿工艺存在的问题与对策
插齿刀与插齿工艺存在的问题与对策插齿滚齿同属展成法加工齿轮，展成法加工齿轮时，刀具也作为一个齿轮，与被加工齿轮各自按啮合关系要求的速比传动，从而包络切出齿形。
不同于滚齿加工，插齿刀除按啮合关系传动外，还需同时作上下运动（见图1）。
展成法优点是一把刀具可以加工相同模数、齿形角及不同齿数的各种齿轮。
滚齿只能加工外齿轮，而插齿既可加工外齿轮，又可加工内齿轮，还能加工有台阶的齿轮块、人字齿轮及部分齿轮等。
图1 插齿刀与齿轮齿形对滚与成形1. 插齿工艺插齿运动有：①插齿刀的往复运动即切削运动，其平均速度v即切削速度，v与冲程长度L、每分钟往复次数n的关系是：v=2nL/1 000（m/min）。
②插齿刀按齿轮啮合关系回转的快慢，即圆周进给量的大小选定回转速度。
③被加工齿轮应按齿轮啮合关系的选定回转速度。
④插齿刀的径向进给，依此才可逐次切出全齿深。
⑤让刀运动，插齿刀返回时，刀与毛坯间中心瞬时扩大一下，以免二者相碰。
由于有刀具返回的空程及较复杂的运动，可知生产效率比滚齿低（见图2）。
图2 插齿机工作原理（1）插直齿、斜齿。
插直齿时，用直齿插齿刀作垂直上下往复运动。
插斜齿时，需用斜齿插齿刀通过插齿机主轴上螺旋导轨导向作斜向上下往复运动。
为了进行切削，插齿刀顶刃、侧刃也必须做出前角、后角等。
插齿刀主要有三种结构形式，即盘形、碗形和带柄形。
盘形用于加工外齿轮、台阶齿轮块及较大直径的内齿轮。
碗形用于加工直径较大的台阶齿轮、内齿轮，在结构上与盘形的区别在于，其刀体中间的凹孔较深，以便容纳紧固螺母，避免在加工台阶齿轮时碰上工件。
带柄形主要用于小型内齿轮的加工。
（2）插削内齿轮。
能加工内齿轮是插齿加工的突出特点。
但内齿轮加工比外齿轮加工更容易引起干涉，从而使内齿轮加工的范围和加工内齿轮用的插齿刀的设计受到限制。
切内齿轮时，可产生的干涉有以下3种：①渐开线干涉，它在内齿轮和插齿刀的齿数相差大时产生，常可将内齿轮的齿顶削去一些。
插齿加工工艺
插齿加工工艺我呀，一直对机械加工这事儿特别着迷。
今天就想和大家好好唠唠插齿加工工艺，这可是齿轮制造里相当厉害的一门技术呢！在机械的世界里，齿轮就像一个个小小的魔法轮盘。
你想啊，那么多的机器，汽车、钟表、机床，哪里少得了齿轮？而插齿加工，就像是专门给这些魔法轮盘定制形状的奇妙手艺。
我有个朋友，叫小李，他就在一家机械加工厂工作。
有次我去他厂里参观，正好看到插齿加工的过程，那可真是让我大开眼界。
插齿加工，简单来说，就是用插齿刀在工件上切出齿轮的齿形。
这插齿刀啊，就像一把超级精细的梳子。
不过这梳子可不像咱们平时用的那么简单，它是经过精心设计和制造的。
插齿机是插齿加工的舞台。
这机器启动的时候，插齿刀就开始上下运动，就像一个热情的舞者在舞台上欢快地跳动。
它每一次上下运动，都会在工件上留下一点点齿形的痕迹。
这个过程可不像咱们想象的那么快，得一步一步来，就像蚂蚁搬家一样，虽然每次的量很少，但慢慢积累起来，就形成了完整的齿形。
我当时就好奇地问小李：“这插齿刀咋就能这么精准地切出齿形呢？”小李笑着跟我说：“你看啊，这插齿刀的形状和齿形的关系就像是钥匙和锁一样。
插齿刀的每个齿就像钥匙的齿，而要加工的齿形就像锁孔，得严丝合缝地配合。
”这比喻可真形象，我一下子就明白了。
在插齿加工的过程中，有好多小细节都特别重要。
比如说切削的速度，这就好比我们跑步的速度。
如果太快了，就容易出问题，就像人跑步太快容易摔倒一样。
要是太慢呢，又会浪费时间，效率太低。
还有切削的深度，这得拿捏得恰到好处。
太深了，可能会把工件弄坏，就像你挖洞的时候挖得太深，洞就塌了；太浅了，齿形就切不出来。
而且啊，插齿加工对插齿刀的要求可高了。
插齿刀的材质必须足够坚硬，这样才能在切削的时候不会轻易磨损。
我就想啊，如果插齿刀不够硬，那在加工的时候就像一个软弱的士兵上战场，肯定打不了胜仗。
小李还告诉我，插齿刀使用一段时间后就得更换或者重新打磨，不然加工出来的齿形就不准确了。
内斜齿插齿加工工艺
内斜齿插齿加工工艺
内斜齿插齿加工工艺是一种常见的齿轮加工方法，下面我们来了解一下其工艺流程和特点。
一、内斜齿插齿加工工艺流程
1. 齿轮加工前，先要对零件进行必要的检查和清洗，确保其表面无杂质和缺陷。
2. 根据图纸和加工要求，确定所需的刀具和加工工艺参数。
3. 进行预削齿加工，即将齿形切入工件并留有一定的余量。
4. 进行斜齿加工，即将所需的斜齿切入工件。
5. 最后进行插齿加工，使齿轮表面光洁，齿形准确。
6. 检查齿轮的尺寸精度是否符合要求，如有不足需进行补救措施。
二、内斜齿插齿加工工艺特点
1. 能够加工出精度高、性能稳定的齿轮零件。
2. 适用于各种材料的加工，如钢、铸铁等。
3. 采用数控机床进行加工，能够提高加工效率和加工精度。
4. 可以适应不同的齿轮形状和齿数要求。
5. 加工质量受刀具硬度和切削速度等因素的影响较大，需要进行细致的调整。
6. 因加工难度较大，需要操作人员具有一定的经验和技巧。
总之，内斜齿插齿加工工艺是一种常见且经典的齿轮加工方法，其具有的优点和特点使其在各种场合得到了广泛的应用。
但要求加工人员对于加工工艺和机床的掌握熟练，才能够加工出高质量的齿轮零件。
剃齿与插齿工艺特点
(2)基节极限偏差滚齿时，齿轮的基节极限偏差主要受滚刀基节偏差的影响。滚刀基节的计算式为：
pb0=pn0cosα0=pt0cosλ0cosα0≈pt0cosα0
式中：pb0――滚刀基节；
pn0――滚刀法向齿距；
pt0――滚刀轴向齿距；
α0――滚刀法向齿形角；
λ0――滚刀分度圆螺旋升角，一般很小，因此cosλ0≈1。
滚齿可直接加工8~9级精度齿轮，也可用作7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度，但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成，参加切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。
（二）滚齿加工质量分析
1.影响传动精度的加工误差分析
切齿时产生齿轮切向误差的主要原因是传动链的传动误差造成的。在分齿传动链的各传动元件中，对传动误差影响最大的是工作台下的分度蜗轮。分度蜗轮在制造和安装中与工作台回转中心不重合（运动偏心），使工作台回转中发生转角误差，并复映给齿轮。其次，影响传动误差的另一重要因素是分齿挂轮的制造和安装误差，这些误差也以较大的比例传递到工作台上。
2.影响齿轮工作平稳性的加工误差分析
影响齿轮传动工作平稳性的主要因素是齿轮的齿形误差△ff和基节偏差△fpb。齿形误差会引起每对齿轮啮合过程中传动比的瞬时变化；基节偏差会引起一对齿过渡到另一对齿啮合时传动比的突变。齿轮传动由于传动比瞬时变化和突变而产生噪声和振动，从而影响工作平稳性精度。 滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差通常较大。下面分别进行讨论。
（2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；
（3）加工内齿轮，只能用插齿。
（4）加工蜗轮，只能用滚齿。
（5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。但滚齿比较方便。插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿齿生产率的途径
浅析高精度齿轮的加工工艺分析
浅析高精度齿轮的加工工艺分析发布时间：2021-06-03T08:24:20.264Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：李清潮[导读] 目前，汽车齿轮机械加工过程中，通常采用的加工工艺为：车削锻造毛坯→切齿（滚齿/插齿）→剃齿→渗碳淬火→磨齿，滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。
弗兰德传动系统有限公司天津 300400摘要：目前，齿轮加工工艺已经发展出了完善的加工流水线，齿轮加工的质量与产量也实现巨大的提升。
然而，伴随着现代工业的发展，对于齿轮加工精度提出了新型的要求。
传统的齿轮加工技艺，已经不能满足日益增长的生产需求。
因此，相关的人员需要在现有的齿轮加工技艺基础之上，进一步结合新型的科学技术手段，对齿轮加工工艺进行优化与改进，实现现代齿轮加工精度的有效提升，为现代工业技术的发展与建设奠定坚实的基础。
关键词：高精度；齿轮；加工工艺1汽车齿轮典型加工工艺分析目前，汽车齿轮机械加工过程中，通常采用的加工工艺为：车削锻造毛坯→切齿（滚齿/插齿）→剃齿→渗碳淬火→磨齿，滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。
齿轮毛坯为模锻而成；采用数控车床在一次装夹的条件下完成毛坯的外圆表面、内孔表面和端面的车削，保证齿坯具有较好的精度，为后序的高质量加工提供基础；采用滚齿的方法进行齿形的粗加工（滚齿机的加工精度为IT10～IT7级）；剃齿一般应用于未进行淬火热处理齿轮齿形的精加工（精度可达IT7~IT6级），但是剃齿不能修正分齿误差，剃齿后的精度只能比剃齿前提高一级；汽车齿轮的工作任务比机床齿轮要繁重得多，因此在耐磨性、抗疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比机床齿轮要高，选用渗碳钢制造并经渗碳热处理才能满足其性能要求；最后以磨削加工的方法对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，进而提高尺寸精度和减小形位公差，磨削加工可达的经济精度为IT6~IT4级，表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm。
珩磨作为一种特殊的磨削加工技术，是精加工中的一种高效加工方式，可以安排为最后加工工序，划分为光整加工阶段，具有加工精度高、表面质量好、加工效率高等特点，可将表面粗糙度降低到Ra0.20~0.05μm。
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插齿的工艺特点
欧阳光明（2021.03.07）
插齿和滚齿相比，在加工质量，生产率和应用范围等方面都有其特点。
1.插齿的加工质量
（1）插齿的齿形精度比滚齿高滚齿时，形成齿形包络线的切线数量只与滚刀容屑槽的数目和基本蜗杆的头数有关，它不能通过改变加工条件而增减；但插齿时，形成齿形包络线的切线数量由圆周进给量的大小决定，并可以选择。
此外，制造齿轮滚刀时是近似造型的蜗杆来替代渐开线基本蜗杆，这就有造形误差。
而插齿刀的齿形比较简单，可通过高精度磨齿获得精确的渐开线齿形。
所以插齿可以得到较高的齿形精度。
（2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细这是因为滚齿时，滚刀在齿向方向上作间断切削，形成如图9－11a所示的鱼鳞状波纹；而插齿时插齿刀沿齿向方向的切削是连续的，如图9－11b所示。
所以插齿时齿面粗糙度较细。
（3）插齿的运动精度比滚齿差这是因为插齿机的传动链比滚齿机多了一个刀具蜗轮副，即多了一部分传动误差。
另外，插齿刀的一个刀齿相应切削工件的一个齿槽，因此，插齿刀本身的周节累积误差必然会反映到工件上。
而滚齿时，因为工件的每一个齿槽
都是由滚刀相同的2～3圈刀齿加工出来，故滚刀的齿距累积误差不影响被加工齿轮的齿距精度，所以滚齿的运动精度比插齿高。
（4）插齿的齿向误差比滚齿大插齿时的齿向误差主要决定于插齿机主轴回转轴线与工作台回转轴线的平行度误差。
由于插齿刀工作时往复运动的频率高，使得主轴与套筒之间的磨损大，因此插齿的齿向误差比滚齿大。
所以就加工精度来说，对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工，而对于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不能提高运动精度），则用滚齿较为有利。
2．插齿的生产率切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；切削过程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿高。
只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时，插齿的生产率才比滚齿高。
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3．滚插齿的应用范围：
（1）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只能用插齿。
这是因为：插齿刀“切出”时只需要很小的空间，而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。
（2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；
（3）加工内齿轮，只能用插齿。
（4）加工蜗轮，只能用滚齿。
（5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。
但滚齿比较方便。
插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。