齿轮加工方法ppt课件
合集下载
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。
《齿轮加工》课件
插齿加工
总结词
加工精度高
详细描述
插齿加工通过插齿刀与齿轮毛坯的啮合，精确 地切出齿轮的齿形，加工精度较高。
总结词
适用于中小批量生产
详细描述
由于插齿机调整较复杂，适合中小批量生产，不适 合大批量生产。
适用范围有限
总结词
详细描述
主要适用于直齿和少量的斜齿齿轮加工。
磨齿加工
总结词
高精度加工方法
01
详细描述
工作原理
利用一对交互运动的圆柱 形刀具，切削出直齿或螺 旋齿的齿轮。
应用
适用于加工直齿和斜齿圆 柱齿轮，尤其适用于加工 内齿轮和多联齿轮。
磨齿机
种类
按砂轮轴位置可分为立式、卧式和倾斜式。
工作原理
利用砂轮的磨削作用，将齿轮的齿面磨削至所需精度和光洁度。
应用
适用于高精度和高光洁度齿轮的加工，如汽车变速器齿轮。
其他齿轮加工设备
滚齿机
用于加工各种圆柱直齿和斜齿齿 轮。
剃齿机
用于加工内齿轮和少量的外齿轮。
珩齿机
用于提高齿轮精度和降低表面粗糙 度。
04
齿轮加工质量控制
齿轮精度等级
精度等级定义
01
根据齿轮的精度要求，将齿轮分为不同的精度等级，如ISO标准
和我国国家标准中的6、5、4、3、2、1级等。
精度等级选择
《齿轮加工》PPT 课件
目 录
• 齿轮加工简介 • 齿轮加工技术 • 齿轮加工设备 • 齿轮加工质量控制 • 齿轮加工发展趋势与未来展望
01
齿轮加工简介
齿轮加工的定义
01
齿轮加工是通过一系列的切削和 成形方法，将毛坯加工成满足精 度和强度要求的齿轮的过程。
齿轮加工PPT课件
（3）加工精度低：只能获得近似的齿形， 产生齿形误差；另外铣床所用分度头是通用附 件，分度精度不高。
2020/11/22
7
齿轮加工
铣齿的工艺特点
加工范围：可加工直齿、斜齿和人字齿圆 柱齿轮、齿条、锥齿轮及蜗轮等。
适用范围：用于单件小批生产或维修工作 中加工精度不高的低速齿轮。
加工精度：为9级或9级以下，齿面粗糙度 值Ra为6.3~3.2μm 。
滚齿和插齿的分度精度和齿形精度均较铣齿， 一般可加工7级精度、齿面粗糙度值Ra为3.2μm ~1.6μm；滚齿和插齿是连续分度和切削 ，生产效率 比铣齿高。用同一模数的滚到和插齿刀，可以各种 不同齿数的齿轮，大大减少了刀具数目，提高了经
济效益。 滚齿和插齿加工需专用设备。
2020/11/22
22
齿轮加工
2020/11/22
8
齿轮加工
范成法（一）——滚齿加工
2020/11/22
范成法也称展成法
9
齿轮加工
滚齿机Y3150E滚齿机外形图
1—床身 2—挡铁 3—立柱 4—行程开关 5—挡铁 6—刀架 7—刀杆 8—支撑架
9—工件心轴10—工作台
2020/11/22
10
齿轮加工
滚齿加工原理
原理： 刀具和工件的运动相当于一对螺旋齿轮的啮合。
（4）设备和刀具费用高：滚齿机为专用齿轮加 工机床，其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造 、刃磨要困难。
2020/11/22
14
齿轮加工
滚齿加工工艺特性（二）
滚齿应用：应用范围较广，可加工直齿、斜 齿圆柱齿轮和蜗轮等。 但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。
2020/11/22
15
齿轮加工
2020/11/22
7
齿轮加工
铣齿的工艺特点
加工范围：可加工直齿、斜齿和人字齿圆 柱齿轮、齿条、锥齿轮及蜗轮等。
适用范围：用于单件小批生产或维修工作 中加工精度不高的低速齿轮。
加工精度：为9级或9级以下，齿面粗糙度 值Ra为6.3~3.2μm 。
滚齿和插齿的分度精度和齿形精度均较铣齿， 一般可加工7级精度、齿面粗糙度值Ra为3.2μm ~1.6μm；滚齿和插齿是连续分度和切削 ，生产效率 比铣齿高。用同一模数的滚到和插齿刀，可以各种 不同齿数的齿轮，大大减少了刀具数目，提高了经
济效益。 滚齿和插齿加工需专用设备。
2020/11/22
22
齿轮加工
2020/11/22
8
齿轮加工
范成法（一）——滚齿加工
2020/11/22
范成法也称展成法
9
齿轮加工
滚齿机Y3150E滚齿机外形图
1—床身 2—挡铁 3—立柱 4—行程开关 5—挡铁 6—刀架 7—刀杆 8—支撑架
9—工件心轴10—工作台
2020/11/22
10
齿轮加工
滚齿加工原理
原理： 刀具和工件的运动相当于一对螺旋齿轮的啮合。
（4）设备和刀具费用高：滚齿机为专用齿轮加 工机床，其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造 、刃磨要困难。
2020/11/22
14
齿轮加工
滚齿加工工艺特性（二）
滚齿应用：应用范围较广，可加工直齿、斜 齿圆柱齿轮和蜗轮等。 但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。
2020/11/22
15
齿轮加工
第8章 齿轮加工技术
第8章 齿轮加工技术
8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理
8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
上一页 下一页 返回
补充：热轧
热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧
冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。
上一页 下一页 返回
图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
返回
8.2 齿轮加工工艺及方法
3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。
8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理
8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
上一页 下一页 返回
补充：热轧
热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧
冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。
上一页 下一页 返回
图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
返回
8.2 齿轮加工工艺及方法
3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。
齿轮加工PPT课件
常用齿轮的加工方法有插齿（图7-4）、 滚齿（图7-5）、剃齿（图7-8）、珩齿、磨齿等。
精品课件文档，欢迎下载，下 载后可电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除 了主轴速 度和精度 大幅提高 外，还简 化了主轴 箱内部结 构，缩短 了制造周 期，尤其 是能进行 高速切削 ，电主轴 转速最高 可大10000r/min以上。 不足之处 在于功率 受到限制 ，其制造 成本较高 ，尤其是 不能进行 深孔加工 。而镗杆 伸缩式结 构其速 度有限， 精度虽不 如电主轴 结构，但 可进行深 孔加工， 且功率大 ，可进行 满负荷加 工，效率 高，是电 主轴无法 比拟的。 因此，两 种结构并 存，工艺 性能各异 ，却给用 户提供了 更多的选 择。
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是向高速 铣削发展 ，均为滑 枕式(无镗 轴)结构， 并配备各 种不同工 艺性能的 铣头附件 。该结构 的优点是 滑枕的截 面大，刚 性好，行 程长，移 动速度快 ，便于安 装各种功 能附件， 主要是高 速镗、铣 头、两坐 标双摆角 铣头等，
将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致，大 大提高了 加工速度 与效率。
盘等刀具同时加工出齿轮的各个齿槽。
当加工模数大于8mm时的齿轮时，采用指状 铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮时必须在万能 铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其 等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进行进给 的同时，由分度头带动作附加旋转运动而形成螺 旋齿槽。
成形法铣削齿轮用的刀具有盘状铣刀和指 状铣刀，后者适用于加工大模数的直齿、斜齿， 特别是人字齿轮。
传统的铣削是通过镗杆进行加工，而现代铣削加工 ，多由各 种功能附 件通过滑 枕完成， 已有替代 传统加工 的趋势， 其优点不 仅是铣削 的速度、 效率高， 更主要是 可进行多 面体和曲 面的加工 ，这是传 统加工 方法无法 完成的。 因此，现 在，很多 厂家都竞 相开发生 产滑枕式( 无镗轴)高 速加工中 心，在于 它的经济 性，技术 优势很明 显，还能 大大提高 机床的工 艺水平和 工艺范围 。同时， 又提高了 加工精度 和加工效 率。当然 ，需要各 种不同型 式的高精 密铣头附 件作技术 保障，对 其要求也 很高。
精品课件文档，欢迎下载，下 载后可电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除 了主轴速 度和精度 大幅提高 外，还简 化了主轴 箱内部结 构，缩短 了制造周 期，尤其 是能进行 高速切削 ，电主轴 转速最高 可大10000r/min以上。 不足之处 在于功率 受到限制 ，其制造 成本较高 ，尤其是 不能进行 深孔加工 。而镗杆 伸缩式结 构其速 度有限， 精度虽不 如电主轴 结构，但 可进行深 孔加工， 且功率大 ，可进行 满负荷加 工，效率 高，是电 主轴无法 比拟的。 因此，两 种结构并 存，工艺 性能各异 ，却给用 户提供了 更多的选 择。
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是向高速 铣削发展 ，均为滑 枕式(无镗 轴)结构， 并配备各 种不同工 艺性能的 铣头附件 。该结构 的优点是 滑枕的截 面大，刚 性好，行 程长，移 动速度快 ，便于安 装各种功 能附件， 主要是高 速镗、铣 头、两坐 标双摆角 铣头等，
将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致，大 大提高了 加工速度 与效率。
盘等刀具同时加工出齿轮的各个齿槽。
当加工模数大于8mm时的齿轮时，采用指状 铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮时必须在万能 铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其 等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进行进给 的同时，由分度头带动作附加旋转运动而形成螺 旋齿槽。
成形法铣削齿轮用的刀具有盘状铣刀和指 状铣刀，后者适用于加工大模数的直齿、斜齿， 特别是人字齿轮。
传统的铣削是通过镗杆进行加工，而现代铣削加工 ，多由各 种功能附 件通过滑 枕完成， 已有替代 传统加工 的趋势， 其优点不 仅是铣削 的速度、 效率高， 更主要是 可进行多 面体和曲 面的加工 ，这是传 统加工 方法无法 完成的。 因此，现 在，很多 厂家都竞 相开发生 产滑枕式( 无镗轴)高 速加工中 心，在于 它的经济 性，技术 优势很明 显，还能 大大提高 机床的工 艺水平和 工艺范围 。同时， 又提高了 加工精度 和加工效 率。当然 ，需要各 种不同型 式的高精 密铣头附 件作技术 保障，对 其要求也 很高。
11 第十一章 齿轮加工
主要用于单件小批和加工精度要求不高的修配行业
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。
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》PPT课件
我能行：
组合你们自己做的齿轮，转一转， 你有什么发现吗?
合作探究：
利用齿轮模型，探究齿轮的作用。 1.设计实验方案。 小组讨论：齿轮有什么作用？打算怎样组装齿轮 进行研究。 2.汇报实验方案 3.进行实验，探究齿轮的作用。 按照刚才的实验方案去研究，在研究过程中，仔 细观察实验现象，做好记录。
汇报交流：
生活中哪里用到了齿轮？
各种各样的齿轮
你能说说这些齿轮有什么共同特点吗？
圆形 边缘有齿
有轴 可以转动
猜一猜，说一说：
简单机械的齿轮在工 作中会起到哪些作用呢？ 同学们可以根据自己的经 验来猜一猜，说一说。
பைடு நூலகம்
做一做：（齿轮的要求）☺
1.做齿轮材料要有一定的硬度。 2.齿轮必须是圆形的。 3.组合在一起的齿轮齿的大小要一致。 4.齿轮的固定轴必须在中心。
课后作业：
课后以小组为单位，准备齿 轮，组装一个钟表。看看哪个 小组做得更有新意！
不要拿过去的记忆，来折磨现在的自己。 人生就是学校。在那里，与其说好的教师是幸福，不如说好的教师是不幸。——海贝尔 合理安排时间，就等于节约时间。——培根 永远不要埋怨你已经发生的事情，要么就改变它，要么就安静的接受它。 没有爱不会死，不过有了爱会活过来。 友谊是精神的融合，心灵的联姻，道德的纽结。——佩恩 当你的错误显露时，可不要发脾气，别以为任性或吵闹，可以隐藏或克服你的缺点。 对一个人来说，所期望的不是别的，而仅仅是他能全力以赴和献身于一种美好事业。——爱因斯坦 生命在闪光中显出灿烂，在平凡中显出真实。 有人能让你痛苦，说明你的修行还不够。 最大的挑战和突破在于用人，而用人最大的突破在于信任人。——马云 有勇气并不表示恐惧不存在，而是敢面对恐惧、克服恐惧。
机械制造基础第十二章 齿轮加工.
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。
铣齿的主运动是铣刀的旋转，进给运动是齿轮坯
轴向进行的垂直移动。
（2）滚齿的特点与应用
加工精度高：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：Ra3.2～0.6μm。
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。
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IT6～4级）、齿面粗
糙度低（Ra值0.4～0.2μm）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（IT6～5）。 展成法磨齿生产率较低，但精度较高（IT6～4）。
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）。
（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
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。 因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度
和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性 ，芯部要有一定的强度和韧性。
精品课件
2、满足材料的工艺性能 材料的工艺性能是指材料本身能够适应各
种加工工艺要求的能力。 齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处
理等几种加工，因此选材时要对材料的工艺性能加 以注意。
料还应该注意尽量降低零件的总成本。 从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的
价格比较低廉，因此在满足零件机械性能的前提 下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性 能，而且可以降低成本。
从齿轮生产过程的耗费来考虑。首先， 采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样。 其次，通过改进热处理工艺也可以降低成本 。
精品课件
1. 成形法（又叫仿形法）
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。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。
如图所示
1.1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。
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮加工的基本知识（部分）
精品课件
齿轮加工的基本知识（部分）
• 【教学目的和要求】掌握齿轮材料及其合理的选择， 齿轮加工的特点及要求，了解齿轮加工的基本原理， 了解齿轮加工机床的主要组成部件及功用。具备按照 齿轮技术要求，合理选用齿轮加工机床和工艺的初步 能力。
• 【教学内容摘要】
(3)合金渗碳钢(如20Cr，20CrMnTi)进行 渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达58HRC， 且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击 载荷的齿轮
(4)铸铁及其他非金属材料(如尼龙、夹布 胶木等)。这些材料强度低、易加工，适用于一些 轻载的齿轮。
精品课件
5、钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： －表面淬火
精品课件
４、齿轮的材料及热处理 对齿轮材料的基本要求： －齿面要硬,齿芯要韧 －易于加工及热处理 －软齿面齿轮齿面配对硬度差为30-50HBS 常用的齿轮材料及其热处理方法有： (1)中碳钢(如45钢)进行调质或表面淬火
，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的 一些不重要的齿轮。
精品课件
(2)合金调质钢(如40Cr)进行调质或表面 淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用 于中速、中载及精度要求较高的齿轮。
表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 40Cr钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC 。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好； 由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承 受不大的冲击载荷。
精品课件
－渗碳淬火 渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如
20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56～ 62HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯 强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲 击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿 变形较大，应进行磨削加工。
精品课件
1.3 铣齿加工特点 （1）用普通的铣床设备，且刀具成本低。 （2）生产效率低。每切完一齿要进行分度，
占用较多的辅助时间。 （3）齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。
主要原因是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。
精品课件
一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺 性能较好，其机械性能可以满足一般工作条件的要 求，但强度不高，淬透性较差。而合金钢淬透性好 、强度高，但锻造、切削加工性能较差。我们可以 通过改变工艺规程、热处理方法等途径来改善材料 的工艺性能。
精品课件
3、材料的经济性要求 在满足使用性能的前提下，选用齿轮材
(2)锻件用于重要而受力较大的齿轮。 (3)铸钢件用于直径大或结构形状复杂，不 宜锻造的齿轮。 (4)铸铁件用于受力小，无冲击的开式传动的 齿轮。
精品课件
二、齿轮加工原理
齿轮加工的关键是齿面加工。目前，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，效率一般比较低。按照加工原理，可分为成 形法和展成法两大类。
2. 展成法
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。加工时刀具与齿 坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯 切出渐开线齿廓。展成法切制齿轮常用的刀具有三种：
－渗氮 渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需
要进行其他热处理，齿面硬度可达700～900HV。由 于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小 ，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铅 、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl等。
精品课件
－调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、
40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220 ～280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进 行。 －正火
齿轮材料及其合理的选择
齿轮加工的特点及应用
成形法和展成法原理（滚齿原理）
滚齿加工、齿轮滚刀
插齿、磨齿、剃齿、珩齿加工
• 【教学重点、难点】
原理、滚
齿轮加工的特点及应用、展成法基本 齿的应用
精品课件
一 齿轮材料的合理选择
1、满足材料的机械性能 齿根部受到大弯曲应力，可能产生齿面
或齿体强度失效。 齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。 齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面
正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性 能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳 钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。
精品课件
6、齿轮毛坯 齿轮毛坯的选择取决于齿轮的材料、结构形
式与尺寸、使用条件及生产批量等因素。常用的齿轮 毛坯有：
(1)下料件用于一些不重要，受力不大且尺 寸较小，结构简单的齿轮。
刀号 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 20 252铣削方法 在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和
尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个槽， 铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成齿数的铣削。
和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性 ，芯部要有一定的强度和韧性。
精品课件
2、满足材料的工艺性能 材料的工艺性能是指材料本身能够适应各
种加工工艺要求的能力。 齿轮的制造要经过锻造、切削加工和热处
理等几种加工，因此选材时要对材料的工艺性能加 以注意。
料还应该注意尽量降低零件的总成本。 从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的
价格比较低廉，因此在满足零件机械性能的前提 下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性 能，而且可以降低成本。
从齿轮生产过程的耗费来考虑。首先， 采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样。 其次，通过改进热处理工艺也可以降低成本 。
精品课件
1. 成形法（又叫仿形法）
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。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。
如图所示
1.1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。
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮加工的基本知识（部分）
精品课件
齿轮加工的基本知识（部分）
• 【教学目的和要求】掌握齿轮材料及其合理的选择， 齿轮加工的特点及要求，了解齿轮加工的基本原理， 了解齿轮加工机床的主要组成部件及功用。具备按照 齿轮技术要求，合理选用齿轮加工机床和工艺的初步 能力。
• 【教学内容摘要】
(3)合金渗碳钢(如20Cr，20CrMnTi)进行 渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达58HRC， 且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击 载荷的齿轮
(4)铸铁及其他非金属材料(如尼龙、夹布 胶木等)。这些材料强度低、易加工，适用于一些 轻载的齿轮。
精品课件
5、钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： －表面淬火
精品课件
４、齿轮的材料及热处理 对齿轮材料的基本要求： －齿面要硬,齿芯要韧 －易于加工及热处理 －软齿面齿轮齿面配对硬度差为30-50HBS 常用的齿轮材料及其热处理方法有： (1)中碳钢(如45钢)进行调质或表面淬火
，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的 一些不重要的齿轮。
精品课件
(2)合金调质钢(如40Cr)进行调质或表面 淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用 于中速、中载及精度要求较高的齿轮。
表面淬火常用于中碳钢和中碳合金钢，如 45、 40Cr钢等。表面淬火后，齿面硬度一般为40～55HRC 。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好； 由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承 受不大的冲击载荷。
精品课件
－渗碳淬火 渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如
20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56～ 62HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯 强度和齿面接触强度高，耐磨性较好，常用于受冲 击载荷的重要齿轮传动。齿轮经渗碳淬火后，轮齿 变形较大，应进行磨削加工。
精品课件
1.3 铣齿加工特点 （1）用普通的铣床设备，且刀具成本低。 （2）生产效率低。每切完一齿要进行分度，
占用较多的辅助时间。 （3）齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。
主要原因是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。
精品课件
一般来说，碳钢的锻造、切削加工等工艺 性能较好，其机械性能可以满足一般工作条件的要 求，但强度不高，淬透性较差。而合金钢淬透性好 、强度高，但锻造、切削加工性能较差。我们可以 通过改变工艺规程、热处理方法等途径来改善材料 的工艺性能。
精品课件
3、材料的经济性要求 在满足使用性能的前提下，选用齿轮材
(2)锻件用于重要而受力较大的齿轮。 (3)铸钢件用于直径大或结构形状复杂，不 宜锻造的齿轮。 (4)铸铁件用于受力小，无冲击的开式传动的 齿轮。
精品课件
二、齿轮加工原理
齿轮加工的关键是齿面加工。目前，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，效率一般比较低。按照加工原理，可分为成 形法和展成法两大类。
2. 展成法
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。加工时刀具与齿 坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯 切出渐开线齿廓。展成法切制齿轮常用的刀具有三种：
－渗氮 渗氮是一种表面化学热处理。渗氮后不需
要进行其他热处理，齿面硬度可达700～900HV。由 于渗氮处理后的齿轮硬度高，工艺温度低，变形小 ，故适用于内齿轮和难以磨削的齿轮，常用于含铅 、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl等。
精品课件
－调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、
40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220 ～280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进 行。 －正火
齿轮材料及其合理的选择
齿轮加工的特点及应用
成形法和展成法原理（滚齿原理）
滚齿加工、齿轮滚刀
插齿、磨齿、剃齿、珩齿加工
• 【教学重点、难点】
原理、滚
齿轮加工的特点及应用、展成法基本 齿的应用
精品课件
一 齿轮材料的合理选择
1、满足材料的机械性能 齿根部受到大弯曲应力，可能产生齿面
或齿体强度失效。 齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。 齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面
正火能消除内应力，细化晶粒，改善力学性 能和切削性能。机械强度要求不高的齿轮可采用中碳 钢正火处理，大直径的齿轮可采用铸钢正火处理。
精品课件
6、齿轮毛坯 齿轮毛坯的选择取决于齿轮的材料、结构形
式与尺寸、使用条件及生产批量等因素。常用的齿轮 毛坯有：
(1)下料件用于一些不重要，受力不大且尺 寸较小，结构简单的齿轮。
刀号 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 20 252铣削方法 在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和
尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个槽， 铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成齿数的铣削。