滚齿工艺培训
滚齿加工方法和加工方案
滚齿加工方法和加工方案（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。
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影响齿轮传动精度的主要原因是在加工中滚刀和被切齿轮的相对位置和相对运动发生了变化。
相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮的径向误差；相对运动的变化(运动偏心)产生齿轮的切向误差。
(1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时，由于齿坯的实际回转中心与其基准孔中心不重合，使所切齿轮的轮齿发生径向位移而引起的周节累积公差，如图9—4所示。
齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动△Fr反映出来。
切齿时产生齿轮径向误差的主要原因如下：①调整夹具时，心轴和机床工作台回转中心不重合。
②齿坯基准孔与心轴间有间隙，装夹时偏向一边。
③基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏心。
(2)齿轮的切向误差齿轮的切向误差是指滚齿时，实际齿廓相对理论位置沿圆周方向(切向)发生位移，如图9-5所示。
当齿轮出现切向位移时，可通过测量公法线长度变动公差△Fw来反映。
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。
YKX3132M数控滚齿工培训教材.
YKX3132、YKX3132M数控滚齿工培训教材1、YKX3132、YKX3132M数控滚齿机由重庆机床厂制造，机床的工作原理和主要用途：此机床采用了齿轮滚刀连续分齿的方法圆柱直齿轮、斜齿轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮及花键。
此机床是高效型二轴、三轴此机床数控滚齿机。
适用于汽车、拖拉机等大比量加工齿轮的行业使用。
此机床承受重负荷强力切削和高速切削，采用高速钢涂层滚刀滚切，其切削速度可达到V 切=70-120m/ min.机床精度以精滚切齿为准，保证GB10095-2001的6-6-7级精度。
此机床结构简单、钢性好、效率高、操纵简单，具有手动操作和一次、二次方框循环。
2、YKX3132、YKX3132M数控滚齿机操作面板各按钮功能及如何使用；EDIT（或编辑）AUTO：自动MDI：手动数据输入；HNDL：手轮；JOG：手动；ZRN：机床回原点手动手轮进给倍率开关“X10”“X100”3、数控滚齿机各指令功能及使用YKX3132数控滚齿机各指令功能及使用：M03 主电机起动M54向前窜刀M05 主电机停止M10冲屑开M11冲屑关M07 冷却开M56窜刀停止M09 冷却关M02 程序结束M52外支加上升M50 工件夹紧；M53外支架下降M51工件放松YKX3132M数控滚齿机各指令功能及使用：M03 主轴起动M20 外支架下降M05 主轴停止M21外支加上升M07 冷却开M26冲屑开M09 冷却关M27冲屑关M10 工件夹紧；M89排屑开M11工件放松; M89排屑关M33向后窜刀闭M32向前窜刀M35窜刀停止M34自动窜刀M02程序结束4、如何按工艺参数及设备参数正确编制工件加工程序例：某一工件为圆柱斜齿轮，单件产品加工，产品高度50mm;齿数为40齿；机床转速要求320r／min;刀具头数为K=2头，以1.5mm／r进给量加工；切削方式为顺铣。
使用液压夹具。
程序中已知：加工起点：X轴起点为150mm,Z下轴起点为200mm; 加工终点X轴为80mm,以F400速度趋近于工件；Z轴加工终点按产品高度要求计算，串刀时间设置为每一循环后串刀10秒。
YK3132M数控滚齿工培训教材
YKX3132、YKX3132M数控滚齿工培训教材1 / 352 /35一、数控滚齿机简介1、YKX3132、YKX3132M 数控滚齿机由重庆机床厂制造，机床的工作原理和主要用途：此机床采用了齿轮滚刀连续分齿的方法圆柱直齿轮、斜齿轮、小锥度齿轮、鼓形齿轮及花键。
此机床是高效型二轴、三轴此机床数控滚齿机。
适用于汽车、拖拉机等大比量加工齿轮的行业使用。
此机床承受重负荷强力切削和高速切削，采用高速钢涂层滚刀滚切，其切削速度可达到V 切=70-120m/ min.机床精度以精滚切齿为准，保证GB10095-2001的6-6-7级精度。
此机床结构简单、钢性好、效率高、操纵简单，具有手动操作和一次、二次方框循环。
2、YKX3132、YKX3132M数控滚齿机操作面板各按钮功能及如何使用3 / 35；EDIT（或编辑）AUTO：自动MDI：手动数据输入；HNDL：手轮；4 / 35JOG：手动；ZRN：机床回原点手动手轮进给倍率开关“X10”“X100”3、数控滚齿机各指令功能及使用YKX3132数控滚齿机各指令功能及使用：M03 主电机起动M54向前窜刀M05 主电机停止M10冲屑开M11冲屑关M07 冷却开M56窜刀停止M09 冷却关M02 程序结束M52外支加上升M50 工件夹紧；M53外支架下降M51工件放松YKX3132M数控滚齿机各指令功能及使用：M03 主轴起动M20 外支架下降M05 主轴停止M21外支加上升5 / 35M07 冷却开M26冲屑开M09 冷却关M27冲屑关M10 工件夹紧；M89排屑开M11工件放松; M89排屑关M33向后窜刀闭M32向前窜刀M35窜刀停止M34自动窜刀M02程序结束4、如何按工艺参数及设备参数正确编制工件加工程序例：某一工件为圆柱斜齿轮，单件产品加工，产品高度50mm;齿数为40齿；机床转速要求320r／min;刀具头数为K=2头，以1.5mm／r进给量加工；切削方式为顺铣。
滚齿机作业指导书
滚齿机作业指导书一、引言滚齿机是一种用于加工齿轮的机械设备，通过滚刀与齿轮的相互作用，实现齿轮的加工和修整。
本作业指导书旨在为滚齿机操作人员提供详细的操作步骤和注意事项，确保操作人员能够正确、安全地操作滚齿机。
二、操作准备1. 确保滚齿机处于停机状态，并进行安全检查，确保各部件正常运行。
2. 检查滚刀、夹具等配件的状况，确保其完好无损。
3. 清理工作台面和滚齿机周围的杂物，确保工作环境整洁。
三、操作步骤1. 将待加工的齿轮放置在滚齿机的工作台上，并通过夹具固定住。
2. 根据齿轮的规格和要求，选择合适的滚刀，并将滚刀安装到滚齿机的主轴上。
3. 打开滚齿机的电源开关，启动滚齿机。
4. 调整滚刀的位置和角度，使其与齿轮的齿槽对齐。
5. 调整滚刀的进给速度和滚刀与齿轮的接触力，确保加工效果和质量。
6. 按照设定的加工参数，开始滚齿机的自动加工过程。
7. 监控滚齿机的运行情况，确保加工过程平稳进行。
8. 加工完成后，关闭滚齿机的电源开关，停止滚齿机的运行。
9. 将加工好的齿轮取出，并进行质量检查。
四、注意事项1. 操作人员必须熟悉滚齿机的操作原理和加工要求，严禁未经培训的人员操作滚齿机。
2. 在操作滚齿机之前，必须穿戴好个人防护装备，如安全帽、防护眼镜、防护手套等。
3. 在操作滚齿机过程中，严禁戴手套、长袖衣物等松散物品，以免被滚刀卷入。
4. 操作人员应保持专注，不得在操作过程中进行其他无关的活动。
5. 在滚齿机运行过程中，严禁将手指、手部或其他身体部位靠近滚刀和齿轮，以免发生意外伤害。
6. 加工过程中，如发现滚刀异常磨损或其他故障，应立即停机检修。
7. 加工完成后，及时清理滚齿机和工作台面，保持设备的整洁和良好的工作环境。
五、常见问题及解决方法1. 问题：滚刀与齿轮没有对齐。
解决方法：调整滚刀的位置和角度，使其与齿轮的齿槽对齐。
2. 问题：滚刀与齿轮接触力过大或过小。
解决方法：调整滚刀的进给速度和滚刀与齿轮的接触力，确保加工效果和质量。
滚齿安全操作规程及滚齿常见问题分析 安全操作规程 岗位作业指导书 岗位操作规程
××××有限公司标准安全操作规程文件编号：XXX-XXX-XXX滚齿安全操作规程及滚齿常见问题分析编制：审核：批准：版本：受控状态：20××年10月10日发布20××年10月10日实施标准、完整的Word版文档，下载后可根据实际工作情况适当修改，自由编辑，适合相关行业人员参考，实际使用请删除本行文字。
滚齿安全操作规程及滚齿常见问题分析滚齿安全操作规程操作者必须熟悉本设备结构性能，经考核合格后方可独立操作。
操作者要认真做到“三好”（管好.用好.修好）“四会”（会使用.会保养.会检查.会排除故障）。
操作者必须遵守使用设备的“五项纪律”和设备维护的“四项要求”规定。
操作者要随时安装“设备点检卡”的要去对设备进行检查。
严格按照设备润滑图表进行加油，做到“五定”（定时.定点.定量.定质.定人），注油后应将油杯（池）的盖子盖好。
停机八小时以上再开机时，应先低速运转五分钟，确认润滑系统畅通，各部位传动正常后再开始工作。
工作前必须确认刀具正确安装：（1）刀具的内空.端面与心轴及垫圈的接触面要清洁，配合要适当。
（2）刀具不合规格.锥度不对不得强行装刀。
（3）装的刀具必须稳固。
开动机床前应先启动润滑油泵，检查各部位润滑正常，指示信号正确后才能开机。
修改产品时应正确计算各挂轮架的齿轮，挂换的齿轮要锁紧.啮合间隙要适当（一般在0.06mm左右）。
选用的挂轮齿面要清洁.无毛刺.无油污。
工作前根据滚齿宽度调好行程挡块的位置。
加工前应按工件材质.齿轮模数.滚刀耐用度选择切削用量。
根据直齿轮.斜齿轮更换差动机构离合器，以防止发生事故。
操作者不得自行调整各部间隙。
多工件堆积切削时，其接触面要平直清洁，不得有铁销等杂物。
装夹工件要紧固牢靠，不得松动。
不得在机床运转时上刀和对刀。
禁止在运转中变速。
禁止用磨钝了的刀具进行切削。
禁止操作者离开机床太远.太久，防止设备以外发生故障，造成机床不可修复的损伤。
《机械制造工艺基础》—滚齿的原理及运动
3、垂直进给运动： 滚刀沿工件的轴向作进 给移动。 （齿宽）
机械制造工艺基础
课堂练习
再次观看多媒体演示
做一做
1、试述滚齿的原理？ 2、滚齿加工时，齿形的形成应由 运动 获得，完成齿宽方向的加工由 运动获得。
机械制造工艺基础
机械制造工艺基础
讲授新课
二、滚齿的运动分析
1、主运动： 滚刀的旋转运动。
机械制造工艺基础
讲授新课
二、滚齿的运动分析
2、展成运动：滚刀与工件的啮合运动。
传动比： N工/N刀=K/Z
（齿形）
刀具每转一转时，工件相应地转过K/Z转。
（K：滚刀头数；Z:工件齿数）
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讲授新课
二、滚齿的运动分析
滚齿的原理及运动
机械制造工艺基础
复习回顾
铣齿： 1、铣齿定义？ 2、铣齿加工的原理？
机械制造工艺基础
导入新课
铣齿加工的原理：
每铣过一
个齿，停 下来，用 分度头转
效 率
过一定的
低
角度，然
后再铣另
一个齿。
提
连
高
续
效
切
率
削
机械制造工艺基础
讲授新课
一个做成刀具，另一个看出齿坯。 在啮合的过程中，把齿坯的齿形加工出来。
归纳总结 ——滚 齿 的原理及运动
滚齿原理
一对轴线相互交叉的螺旋圆柱齿轮相啮合 的原理
1.主运动——滚刀的旋转运动。
运动分析
2.展成运动——滚刀与工件啮合运动。(齿形） N工/N刀=K/Z
3.垂直进给运动——滚刀沿工件的轴向作 进给移动。（齿宽）
机械制造工艺基础
滚齿工艺培训
50SM13-2B金属齿轮加工工艺一、零件种类四轮轴齿、五轮组件、输出轴组件二、生产工艺流程四轮轴齿：四轮轴齿坏滚齿抛光处理铰孔清洗包装入库五轮轴齿：五轮轴齿坏滚齿抛光处理铰孔清洗五轮轮片：五轮片坏滚齿抛光处理清洗铆接六轮轮片：六轮片坏铰孔滚齿抛光处理清洗三、作业过程标准输出轴铆接㈠、滚齿加工作业要求：1、调整机床参数安装交换齿轮并调试刀架轴向和纵向起点位置；（滚刀转速、进刀量、径向切削量、滚刀模数）2、采用两顶尖式装夹工件；（工件中孔作为定位基准）3、启动机床前应检查刀架、拖板是否在切削起点，抬刀时是否碰到工件；4、启动机床并合上自动走刀手柄进行切削加工；（切削液采用32号机油）5、切削完成，松开自动走刀手柄。
㈡、抛光去毛刺作业要求：1、按下表参数比例将工件与磨料放入抛光桶中，并加入适量的水，盖上桶盖并拧紧螺丝；（注意：水平面至少应高出磨料2－5ｍｍ，低于桶顶至少10ｍｍ）2、将抛光机机盖打开，将刹车杆卡入刹车槽，确认转盘不能转动后将抛光桶装入并拧紧螺丝；3、确认所有的抛光桶已安装牢固后，合上机盖，按表一参数设置抛光时间；4、打开电源，进行抛光，抛光结束后取下抛光桶，有相应的筛子分离工件与磨料，如工件为钢件应放入脱水油中浸，时间至少3分钟；5、抛光后的工件应检查切削毛刺是否已被去除；6、本工序采用湖牌XGP30型卧式行星滚抛光机。
◆（表一）㈢、齿轮清洗作业要求：1、将齿轮浸入清洁的90号汽油中，并用手搅拌去其表面及孔中垃圾；2、洗净后的齿轮应放在筛网上晾干，等其干后浸入洁净的30号机油中，再取出沥净，即可包装；3、对清洗后的齿轮应检查确认齿面及中孔是否已无垃圾、切悄。
四、滚齿加工工艺参数：。
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2、展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个制作为 刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。 ◆用展成法加工齿轮，可以用同一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮，且加工精度和生产 率也比较高，因此，各种齿轮加工机床广泛用这种加工方法，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。
☆ 齿轮加工机床的类型及其用途
圆柱齿轮加工机床分类： 滚齿机 主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮
插齿机 主要用于加工单联及多联的内、外直齿圆柱齿轮
剃齿机 主要用于淬火前的直齿和斜齿圆柱齿轮的齿廓精加工
珩齿机 主要用于对热处理后的直齿和斜齿圆柱齿轮的齿廓精加工
☆ 滚齿机床的内部结构
YM3608A型精密卧式滚齿机主要用于加工精度较高的小模数直齿圆柱齿 轮、小角度斜齿圆柱齿轮及蜗轮。机床的主要技术参数为：最大加工直径 为80mm 最大工件长度直齿圆柱齿轮为65mm 最大模数为1.25mm 加 工齿数范围为6-390齿 滚刀架可转动角度±20度过㈠、主要组成部件
2、洗净后的齿轮应放在筛网上晾干，等其干 后浸入洁净的30号机油中，再取出沥净，即 可包装；
3、对清洗后的齿轮应检查确认齿面及中孔是 否已无垃圾、切悄。
滚齿加工工艺参数
零件名称 滚刀转速
四轮轴齿
330
进切量 0.6
径向切削 量
滚刀模数
1.5
0.6
五轮轴齿
465
0.6
1.86
0.8
五轮轮片 （15片）
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2、滚齿加工原理：
滚齿属于展成法加工，可看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时，相当于齿 条在法向移动一个或多个齿距（根据滚刀头数而定），滚刀的连续传动，犹如一根无限长的齿 条在连续移动。当滚刀与毛坯间严格按照齿轮与齿条的传动比强制啮合传动时，滚刀刀齿在一 系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的垂直进给，即可滚切出所需的渐 开线齿廓。
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尾架顶尖
弹性夹头
活动顶尖
夹具装配图 油缸连接杆
装夹示图
尾架顶尖
定位底座
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片齿轮类零件工装由尾架顶尖、底碗与弹性芯轴组成，装夹的过程如下： 1、零件通过机械手安放在底碗上，底碗端面与零件定位端面贴紧，保证零件装夹时的端跳； 2.弹性芯轴下降穿过零件内孔，其上的弹性套受力膨胀胀紧零件内孔，保证加工时零件与工作 台的同心度； 3.尾架顶尖上的压盖压下降压紧零件另一端；整个装夹过程完毕。 弹性套的涨紧力与压盖的压力都是通过液压调节。
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尾架顶尖
弹性胀套
油缸连接杆 夹具装配图
装夹示图
尾架顶尖
定位底座
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滚刀
滚刀实质上是一个渐开线圆柱斜齿轮，其齿数很少，而螺旋角很大故外型呈蝸杆状，该蝸杆称之为滚刀 的基本蝸杆，在经过铲背开槽就成了滚刀，常见的大部份滚刀的基本蝸杆为阿基米德蝸杆。由于滚刀的刀 齿是按螺旋线分布的，所以边缘上的几个刀齿是不完整的刀齿，所以要在程序上去除此段长度。
ffα ——齿形形状误差 ffβ ——齿向形状误差 dna —— 有效渐开线起始点 dnf ——有效渐开线终止点
Fp——齿距累计误差
Fp——齿距累计误差
Fr——齿圈径向跳动
Fr——齿圈径向跳动
fp——单齿齿距误差
fp——单齿齿距误差
fsα——齿形一致性
fsα——齿形一致性
fsβ——齿向一致性
fsβ——齿向一致性
滚刀转速与进给速度
最大滚刀转速（无极 100-1330转/分 变速）
轴向进给速度（无级 0.01-10mm/转 变速）
径向进给速度（无级 0.01-10mm/转 变速）
最大滚刀窜刀行程 150mm
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工装结构及原理
KN151滚齿机的工装主要分为轴类与片齿轮类两种。 轴类零件工装由尾架顶尖、底碗、弹性夹头与底座顶尖组成，具体装夹过程如下： 1.零件通过机械手安放在底碗上，底碗端面与零件定位端面贴紧，起到限位与支撑作用； 2.尾架顶尖顶下降顶紧零件，同时工装底座内的活动顶尖提供一个向上的支撑力，通过两顶尖 的定位与顶紧以保证零件加工时的同轴度； 3.零件顶紧后，机床底部的油缸通过连接杆下拉弹性夹头从而夹紧零件外圆，以防止零件在加 工过程中发生错位。整个装夹过程完毕。 顶尖与弹性夹头的夹紧力都是通过液压调节的。
根据加工的零件不同滚刀一般分为三类：滚-磨（珩）滚刀、滚-梯滚刀，主要区别在于其刀齿齿顶凸角 宽度是根据所加工零件的留磨、留剃余量进行设计制造的（下图为BR3R-7100-AB二轴一档的滚刀，零件磨 齿余量为单边0.01mm，所以滚刀凸角设计成0.095mm宽以满足磨齿工艺的要求。
常规规格 最大工件直径 最大工件模数 最大轴向行程 最大滚刀架回转角度 最小最大齿数 工作台最高转速 工作范围 滚刀至工作台中距离 工作台至支撑顶尖距离
150mm M4 400mm ±45° 4/1000 150转/分
15-150mm 190-800mm
滚刀
最大滚刀尺寸 直径×长度
主轴锥端锥度
130mm × 180mm N.T.40
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设备的整体结构
KN151滚齿机的主要组成部分包括： 1.机床控制面板 2.工作台 3.刀架 4.尾架 5.液压系统 6.气压系统 7.FANUC数控系统 8.机械手自动上料机构
机床控制面板
工作台
刀架 尾架 机械手
FANUC系统
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ液压系统
气压系统
7
机床各轴示意图：
Y轴
A轴 Z轴
X轴 B轴
C轴
8
下表是Kashifuji KN151滚齿机主要技术性能。在产品滚齿工艺开发前期的可行性分析时我 们可以根据机床的主要技术性能来初步确定产品是否可以在机床上加工，给定切削参数是否 能在机床上实现。
滚齿输出的齿轮参数
成品齿轮参数
Mdk ——跨棒距
Mdk ——跨棒距
fHα ——齿形角误差
fHα ——齿形角误差
fHβ —— 齿向角误差
fHβ —— 齿向角误差
ffα ——齿形形状误差 ffβ ——齿向形状误差 dna —— 有效渐开线起始点 dnf ——有效渐开线终止点
1、热处理变形+齿形精 加工
2、剃齿+热处理变形
工作台实际转速=Kn/z（1±f/p） （滚刀与被切斜齿轮旋向相同时为+，相反时为-）
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3、设备（加工设备和检测设备）原理
南昌工厂滚齿机种类如下： Kashifuji KN151、 Kashifuji KN152、Gleason210H、YS3120CNC6、Felsomat FHC180、 Kashifuji KA200E、 YKX3132M、Kashifuji KN152 Gleason130H，它们的加工原理基本一致，下 面以Kashifuji KN151滚齿机为例进行介绍。
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加工斜齿轮时，除了滚刀回转运动、工作台分齿运动与滚刀垂直进给运动外，还增加了一个 附加运动，所以加工时工作台的实际转速是由分齿运动与附加运动合成的，具体运动如下：
滚齿加工运动：
主运动—— 滚刀的回转运动称为主运动。
分齿运动——强制齿轮坯与滚刀保持与齿条的啮合运动关系的运动称为分齿运动。
垂直进给运动——滚刀沿被切齿轮轴向的移动，即为垂直进给运动。
附加运动——当滚刀延工件轴线的移动量等于齿轮分度圆上的螺旋导程P时，齿坯再分度圆运 动的基础上正好附加多转一转，即为附加运动。
分齿运动公式：
工作台转速（r/min）=Kn/z
n-滚刀转速 K-滚刀头数 z-被加工齿轮齿数）
附加运动公式：
工作台附加转速（r/min）=Knf/zp
n-滚刀头数 K-滚刀头数 z-被加工齿轮齿数 f-滚刀轴向进给速度 p-齿轮螺旋导程：p=πdtanβ
滚齿工艺培训
二、内容
1.滚齿工序的输出
2.过程流程介绍
3.滚齿加工原理
4.滚齿设备（加工设备和检测设备）原理
设备的整体结构 传动原理 工装结构及原理
5.设备输入参数和产品参数计算
6.PFMEA内容的展开与控制方法
工装 设备 检具 来料
7.考试
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1、滚齿工序的输出：
滚齿过程是对零件齿形、齿向的粗加工，再经过热处理变形+磨齿、珩齿对齿形精加工或剃齿+ 热处理变形，最终得到产品要求的齿轮参数。