齿轮的磨齿方法
大模数粉末冶金齿轮磨齿工艺
1序言粉末冶金是制取金属粉末或用金属粉末（或金属粉末与非金属粉末的混合物）作为原料，经过成形和烧结，制造金属材料、复合材料以及各种类型制品的工艺技术。
粉末冶金材料是用粉末冶金工艺制得的多孔、半致密或全致密材料（包括制品）。
随着对新材料应用的不断探究，航空发动机齿轮类零件越来越多地采用粉末冶金材料。
但是，由于粉末冶金材料特殊的成形方法及材料本身所具有的特殊性能，因此使得在磨齿时会出现尺寸不稳定、烧伤等现象。
高精度齿轮精度要求在国标4~5级时，只能用磨齿、玷齿的方法来保证其加工精度。
大模数齿轮（模数m≥5）磨齿时，齿根转接处和根径烧伤十分严重。
2零件及材料性能分析图1所示齿轮零件加工要求：模数=6、齿数=11、压力角=28。
、齿圈径向圆跳动公差二0.028mm、公法线长度变动量公差=0.02mm、齿距极限偏差=±0.011mm、齿形总偏差=0.01mm、齿向偏差=0.0Imm以及单个齿距偏差二0.008mm,达到了5级精度，属于高精度大模数齿轮，在加工中必须依靠磨齿来保证最终精度。
图1齿轮零件示意该零件模数虽较大，但只有11个齿，属于根切齿轮。
零件的变位系数为O,没有变位，这就意味着在零件的齿根转接处会形成很大的转接半径R及内凹，在成形磨齿加工中，齿根转接处的散热性较差，容易产生烧伤。
另外，在磨齿过程中由于模数较大，因而砂轮与齿面的接触面积也较大，散热受阻，严重影响了齿轮加工精度。
零件材料为AHPIOV粉末冶金高钢工具钢材料中碳化物多,在渗氮处理后，其硬度高达65~70HRC材料耐磨性高,其多孔性及高硬度直接影响了磨齿精度。
3磨齿时齿根转接处烧伤分析经多次实际加工发现，此种大模数少齿数粉末冶金齿轮磨齿时，烧伤大多发生在齿根转接处，分析其原因，主要有以下几个方面。
1）粉末冶金材料本身具有难磨削性，渗氮处理后，其硬度高达65~70HRC,高硬度使得材料磨削困难。
2)由于模数大、齿数少以及没有变位，因而齿轮本身就会有严重的根切，在齿根转接处会产生内凹，这样一来，磨齿时就会在转接处积累大量的磨削热，导致散热性不好。
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。
机床复习题——精选推荐
机床复习题1.各类机床中，可⽤来加⼯外圆表⾯、内孔、平⾯和沟槽的各有那些机床？它们的适⽤范围有何区别？采⽤不同装夹⽅法时，头架的调整状况有何不同？⼯件怎样获得圆周进给(旋转)运动？答：卧式车床加⼯所⽤的⼑具主要是车⼑，能够车削内外圆柱⾯、回转体成形⾯和环形槽，车削端⾯和各种螺纹，还可以进⾏钻孔、扩孔、铰孔、攻丝、套丝和滚花等。
但卧式车床⾃动化程度较低，加⼯形状复习的⼯件时换⼑⽐较⿇烦，加⼯中辅助时间较长⽣产率低，故仅适⽤于单件⼩批⽣产及修理车间。
磨床是⽤磨料磨具为⼯具进⾏切削加⼯的机床，可加⼯内外圆柱⾯和圆锥⾯、平⾯、渐开线齿廓⾯、螺旋⾯以及各种成形⾯等，还可以刃磨⼑具和进⾏切断等。
只要⽤于零件的精加⼯，尤其是淬硬钢件和⾼硬度特殊材料零件的精加⼯。
钻床⼀般⽤于加⼯直径不⼤，精度要求较低的孔，其中⽴式钻床只适⽤于加⼯中⼩型⼯件上的孔，摇臂钻床⽤于⼤⽽中的⼯件孔的加⼯.镗床主要是⽤镗⼑镗削⼯件上铸出或已粗钻出的孔，常⽤于加⼯尺⼨较⼤且精度要求较⾼的孔，特别是分布在不同表⾯上、孔距和位置精度要求很严格的孔，如各种箱体、汽车发动机缸体等。
铣床可加⼯平⾯、沟槽（键槽、T型槽、燕尾槽）、多齿零件上的齿槽、螺旋形表⾯及各种曲⾯，还可以加⼯回转体表⾯及内孔，以及进⾏切断⼯作等。
刨床主要⽤于加⼯各种平⾯和沟槽，由于所⽤⼑具结构简单，在单件⼩批量⽣产条件下加⼯形状复杂的表⾯⽐较经济，且⽣产准备⼯作省时。
拉床是⽤拉⼑进⾏加⼯的机床，可加⼯各种形状的通孔、平⾯及成形⾯等。
拉削加⼯的⽣产率⾼，并可获得较⾼的加⼯精度和较⼤的表⾯粗糙度，但⼑具结构复杂，制造与刃磨费⽤较⾼，因此仅适⽤于⼤批⼤量⽣产中。
2.单柱、双柱及卧式坐标镗床在布局上各有什么特点？它们各适⽤于什么场合？答：①单柱坐标镗床的布局形式与⽴式钻床类似，带有主轴部件的主轴箱装在⽴柱的垂直导轨上，可上下调整位置以适应加⼯不同⾼度的⼯件。
单柱式⼀般为中⼩型机床。
②双柱坐标镗床具有由两个⽴柱、顶梁和床⾝构成的龙门框架，⼀般为⼤中型机床。
齿轮的磨齿工序要注意什么
齿轮的磨齿工序要注意什么齿轮是机械传动中最常用的零件之一，其中的磨齿工序是齿轮制造中必不可少的一个环节。
齿轮的磨齿工序要注意很多细节，只有严格在制造过程中把控好每个环节，才能生产出高质量的齿轮零件。
下面是齿轮的磨齿工序需要注意的几个方面。
一、材料的选择在进行齿轮磨齿工序时，首先要选择合适的材料。
齿轮在传动过程中承受的载荷较大，因此选用的材料必须具备一定的强度和硬度，才能确保齿轮的使用寿命。
典型的齿轮材料包括合金钢、铸铁、硬质合金等。
二、磨削工艺齿轮的磨齿工艺也是制造中的一个重要环节，磨削工艺不仅会影响齿轮的精度和质量，还会影响加工效率和成本等方面。
在齿轮磨齿过程中，需要特别注意以下几点：1. 保护齿轮表面。
在进行齿轮磨削时，要注意保护齿轮表面，避免磨削时对齿轮造成损伤。
2. 精度控制。
磨削过程中不能出现过粗或过细的情况，需严格把控磨削的精度，以免影响齿轮的使用。
3. 喷油保护。
在磨削过程中，需要使用切削液对齿轮进行喷油保护，以避免磨削中产生过多的热量，从而损害齿轮表面。
三、加工设备的选择齿轮磨齿工序需要使用适当的设备，以满足加工要求。
一般齿轮磨削机械有如下几种：1. 全自动数控磨齿机。
这种设备采用数控技术，具有高精度、高效率、高可靠性等特点。
2. 磨齿滚轮机。
这种设备采用滚轮来进行磨削，具有速度快、精度高等优点。
3. 磨齿平面磨床。
这种设备适用于小型齿轮的磨削加工，具有平面磨削和光面抛光等功能。
四、加工工艺的改进为了提高齿轮磨齿的质量和加工效率，需要进行加工工艺的改进。
具体包括以下几个方面：1. 采用高速磨削。
高速磨削能有效提升齿轮的加工效率和磨削质量，能够满足高精度齿轮加工的需求。
2. 采用螺旋磨削。
螺旋磨削技术能够提高齿轮的宽度和模数，扩大齿轮的加工范围。
3. 采用超声波辅助磨削。
超声波辅助磨削可以在不影响磨削精度的前提下，降低砂轮磨削的温度和热应力，从而改善齿轮表面质量，提升齿轮的使用寿命和稳定性。
齿轮加工方法
当加工模数大于8mm的齿轮时，采用指状铣刀进行加工。
铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床进行。
铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加旋转一形成螺旋齿槽。
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齿轮磨削加工。
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，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。
成形法成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。
成形铣削一般在普通铣床上进行。
点击动画能帮助你进一步理解。
铣削时工件安装在分度头上，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台直线进给运动，加工完一个齿槽，分度头将工件转过一个齿，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。
展成法展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副（齿条-齿轮或齿轮-齿轮）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。
下面以滚齿加工为例加以进一步说明。
在滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，如图所示，只是其中一个斜齿轮的齿数极少，且分度圆上的螺旋升角也很小，所以它便成为如图所示的蜗杆。
再将蜗杆开槽并铲背、淬火、刃磨，便成为齿轮滚刀如图中的齿轮滚刀。
一般齿轮滚刀的法向截形状近似齿条形状，如图所示，因此，当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时，它在空间便形成一个以等速v移动着的假想齿条，当这个假想齿条与被切齿轮按一定传动比作啮合运动时，便在轮坯上逐渐切出渐开线的齿形。
齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。
用展成法加工齿轮，可以用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较高，因此各种齿轮加工机床广泛应用这种加工方法，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。
此外，多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法原理进行加工的。
非对称渐开线齿轮的M值计算及磨齿工艺
0引言齿轮传动是最重要的机械传动方式之一。
齿轮传动正朝着承载能力大、振动噪音小、质量轻、高效节能等趋势发展。
适当增大压力角会显著提高齿根弯曲强度和齿面接触强度。
但是如果在齿轮两侧压力角同时增大，会使得轮齿齿顶变薄，加载时容易断齿，降低了轮齿的抗冲击性能。
在工作齿面设计一个大压力角，而在非工作齿面设计一个小压力角。
这样既可以充分发挥大压力角的优势，也可以尽力避开其缺点。
因此设计双压力角非对称渐开线齿轮思路，是一种非常有效的提高齿轮性能和综合承载能力的方法。
与对称齿轮相比，双压力角非对称渐开线齿轮在齿形上有如下特点：两侧的渐开线不对称，两侧齿面的分度圆压力角不相等，齿顶圆弧齿厚变小，两侧重合度不同。
由这种齿轮组成的齿轮副，在正反两个方向回转时啮合角是不同的。
这种齿轮能够有效地提高齿轮的综合承载能力、改善齿面润滑状况、减小齿轮的重量和尺寸、降低齿轮的振动及噪音。
这正好迎合了目前快速发展的新能源汽车减速机对齿轮的需求。
1非对称齿轮的加工方案采用与传统的齿轮加工相类似的加工方案：精车→滚齿→热处理→磨齿→成品检测。
该流程中有三个难点：①工艺参数设计：根据留磨余量计算滚齿齿厚，进而计算出便于测量的M 值；②无任何磨齿设备可以对不双压力角齿轮进行磨齿。
2非对称齿轮滚齿M 值的计算滚齿M 值的计算是该工艺的关键，具体步骤是，根据已知的成品齿厚、留磨余量及热变形量，计算出滚齿工艺要求的齿厚，进而计算出可方便测量的M 值。
图1中，由于齿槽左侧齿面压力角比右侧齿面压力角小，因此测量钢球的中心将偏离齿槽的中心右侧一定的角度，这里假设偏离的角度大小为△，根据图示所标的角度之间的关系，很容易得出如下等式：（1）式中，各代号的意义解释如下：：大压力角齿侧处，量球中心所在圆上的压力角；：大压力角齿侧处，分度圆端面弧齿厚的一半；———————————————————————作者简介:袁方星（1986-），男，江西都昌人，本科，工程师，研究方向为变速箱制造工艺。
精加工齿轮的5种方法
精加工齿轮的5种方法一、滚齿加工滚齿加工是一种常见的精加工齿轮的方法。
它主要通过使用滚刀或滚轮对齿轮进行加工，使其齿轮齿形更加精确。
滚齿加工可以分为两种类型：滚刀滚齿和滚轮滚齿。
滚刀滚齿是通过使用滚刀在齿轮上滚动，形成齿轮的齿形。
滚轮滚齿是通过使用滚轮在齿轮上滚动，形成齿轮的齿形。
滚齿加工具有高效、精确、稳定的特点，广泛应用于各种齿轮的加工过程中。
二、磨齿加工磨齿加工是一种常用的精加工齿轮的方法。
它主要通过使用磨削工具对齿轮进行加工，使其齿形更加精确。
磨齿加工可以分为外圆磨齿和内圆磨齿两种类型。
外圆磨齿是通过使用磨盘在齿轮的外圆表面进行磨削，形成齿轮的齿形。
内圆磨齿是通过使用磨盘在齿轮的内圆表面进行磨削，形成齿轮的齿形。
磨齿加工具有高精度、高表面质量的特点，广泛应用于各种高精度齿轮的加工过程中。
三、铣齿加工铣齿加工是一种常见的精加工齿轮的方法。
它主要通过使用铣削工具对齿轮进行加工，使其齿形更加精确。
铣齿加工可以分为两种类型：直齿铣齿和斜齿铣齿。
直齿铣齿是通过使用直齿铣刀在齿轮表面进行铣削，形成齿轮的齿形。
斜齿铣齿是通过使用斜齿铣刀在齿轮表面进行铣削，形成齿轮的齿形。
铣齿加工具有高效、灵活、适用于各种齿轮的特点，广泛应用于各种齿轮的加工过程中。
四、剃齿加工剃齿加工是一种常用的精加工齿轮的方法。
它主要通过使用剃齿刀对齿轮进行加工，使其齿形更加精确。
剃齿加工可以分为两种类型：外剃齿和内剃齿。
外剃齿是通过使用外剃齿刀在齿轮的外圆表面进行剃齿，形成齿轮的齿形。
内剃齿是通过使用内剃齿刀在齿轮的内圆表面进行剃齿，形成齿轮的齿形。
剃齿加工具有高速、高效、高精度的特点，广泛应用于各种齿轮的加工过程中。
五、拉削加工拉削加工是一种特殊的精加工齿轮的方法。
它主要通过使用拉削刀具对齿轮进行加工，使其齿形更加精确。
拉削加工是一种较为复杂的齿轮加工方法，通常用于加工大模数、大模数角和高精度的齿轮。
拉削加工具有高精度、高表面质量、高加工效率的特点，广泛应用于各种高精度齿轮的加工过程中。
齿轮切制与根切原理概要
10.6 切齿原理及根切现象
一、齿轮加工方法
铸造法 热轧法
齿轮加 工方法
冲压法
粉末冶金法 模锻法 仿形法
切制法
最常用
范成法
(展成法 共轭法 包络法)
铣削 拉削 插齿 滚齿 剃齿 磨齿
齿轮成型刀具实物
插刀实物模型
齿条插刀插齿
齿轮插刀加工
内齿轮插齿加工及磨齿加工
齿轮的一般加工工艺路线：
➢ 根切现象： ➢ 根切危害： ➢ 根切产生原因： ➢如何避免根切 ：
三、 根切现象
用范成法加工齿 轮时，若刀具的齿顶 线（或齿顶圆）超过 理论啮合线极限点N1 时，被加工齿轮齿根 附近的渐开线齿廓将 被切去一部分，这种 现象称为根切（如图 所示）。
根切使齿轮的抗弯强度削弱、承载能力降低、啮合 过程缩短、传动平稳性变差，因此应避免根切。
被加工齿轮
滚刀
ω0
作者：潘存云教授
进给 范成运动
t 滚刀倾斜
ω ω0 切削
γ
进给
相当于齿轮齿 条啮合传动
ω
t
V＝ωr＝ωmz/2
ω0
滚刀轴剖面 相当于齿条
v
2.3 齿轮滚刀(续)
滚直齿
滚斜齿
tt
γ
设计：潘存云
t t
范成法加工的特点：
用范成法加工齿轮时，只要刀具与被切齿轮的 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。
◆ 正变位x>0
3. 渐开线齿轮不发生根切的最少齿数
O1
rb1
齿条型刀具比齿轮型刀具更
容易发生根切。凡齿条刀不根切，则齿
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齿轮的磨齿方法
磨齿常用与齿面硬化的齿轮，以消除热处理后的变形和提高齿轮精度等级。
模数小于1mm的调质齿轮可以采用全齿磨削，有三种不同的磨齿方法，分别如下；
1，分度滚磨。
分度滚磨采用平面砂锅或锥形砂轮，用以在范成过程中精确模拟齿条形基本齿廓的形状。
2，成形磨削，成形磨削的加工原理与成形铣削相同，只是盘形铣刀的位置被告诉砂轮代替。
目前在市场上只有少数几种型号的机床可用。
成形磨削主要用于直接或斜齿的外啮合和内啮合圆柱齿轮的加工。
3，滚磨。
滚磨的加工原理与滚铣相同，其刀具为直径200~400mm 的告诉螺杆形砂轮，可用来加工模数0.25~7mm的直齿或斜齿圆柱齿轮，齿轮直径为10~800mm，齿数可达400mm。
兆威机电通过在齿轮及齿轮箱领域十二年的专业设计、开发、生产，通过行业的对比及大量的实验测试数据设计开发出齿轮箱电机,减速齿轮箱电机,行星牙箱,减速牙箱,行星齿轮箱,减速齿轮箱。