8第八章 齿形加工

ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
(二) 磨齿 磨齿是齿形加工中精度最高的一种方法。 磨齿精度为4—6级，齿面粗糙度Ra为0.8～ 0.2。磨齿对磨前齿轮误差或热处理变形有较 强的修正能力，故多用于高精度的硬齿面齿 轮、插齿刀和剃齿刀等的精加工，但生产率 甚低，加工成本较高。 根据齿面渐开线形成的原理不同可分为仿 形法和展成法两大类。仿形磨齿是用成形砂 轮；
8.2
滚齿加工
一、滚齿加工原理
依照交错轴螺旋齿轮啮合原理。滚齿时 的成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运 动组成的复合运动，这个复合运动称为展 成运动。再加上滚刀沿工件轴线垂直方向 的进给运动，就可切出整个齿长 二、滚齿加工的应用
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
二、珩齿、磨齿、挤齿 (一)、珩齿 珩齿是齿轮热处理后的一种光整加工方法，目前 生产中应用甚广。珩齿所用的刀具(即珩轮)是一个 由磨料(通常为80＃～180＃粒度的电刚玉)、环氧树 脂等原料混合后在铁芯上浇铸而成的斜齿轮。其主 要结构尺寸可参照剃齿刀选取。 珩齿原理与剃齿相似，珩轮与工件呈—对螺旋齿 轮无侧隙的紧密啮合，珩齿的运动和剃齿基本相同， 即珩轮带工件高速正反转动；工件沿轴向往复运动 以及工件径向进给运动。与剃齿不同的是开车后一 次进给到预定位置。因此，珩齿开始时齿面压力较 大，随后逐渐减小直至压力消失时珩齿便结束。
第八章 齿形加工
8.1 齿形加工方法 一、齿形加工方法概述 齿形加工可按在加工中有无切屑而区 分为无屑加工和切削加工两大类。 无屑加工包括热轧、冷轧、冷打、 压铸和粉末冶金等，无屑加工生产率高， 材料消耗少，故成本低，但加工精度不 高。
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
2. 滚切斜齿圆柱齿轮
滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
齿轮滚刀
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
8.3
插齿加工
一、概述 1. 插齿原理 插齿加工原理类似一对圆柱齿轮相啮合， 其中一个是工件，另一个是具有齿轮形状 的插齿刀。
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
插齿刀的类型
a)盘形 b)碗形 c)带锥柄形
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）

插齿刀 结构为一齿轮，端面磨出前角，齿顶和齿侧磨出后角 （一）插齿刀的分类与应用范围 （二）插齿刀的工作原理 （三）、插齿刀的几何角度 主运动为上下往复运动 Pr为端面 径向进给是切深运动 （1）插齿刀的端剖面形状 为一变位齿轮，基元柱相同，变的系数相异的变位齿轮齿 形 （2）构成变位系数连续变化的变位齿轮 （3）插齿刀刀齿前角和后角 定义在背平面，标准在顶刃 上 通常规定：ypa=50 apa=60
二、齿形加工方法原理 齿形切削加工按其加工原理可分为仿形法 和展成法加工。 仿形法加工是采用刀刃形状与被加工齿 轮齿槽形状相仿的成形刀具来进行加工， 常用的有模数铣刀铣齿，成形砂轮磨齿和 齿轮拉刀拉齿等。 展成法加工是利用齿轮啮合原理进行齿 形加工，常见的有滚齿、插齿、剃齿、珩 齿和磨齿等。这种加工方法的加工精度和 生产率较高，在生产中应用十分广泛。
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
盘形齿轮铣刀 1、盘形齿轮铣分号 刀具截形应与工件端剖面内的合廓形相同 基圆半径 rD=1/2mzcosa 故分号P185 表10-1 每号铣刀按所铣制齿轮齿数范围中最少齿 数齿形设计 2、加工斜齿轮时模数盘铣的选择 按波切齿轮法向模数 mn和法剖面中假想齿 轮齿数ZV选择 mn=mcosB zv=z/cosB
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
安装角
工件螺旋角

滚刀螺旋升角


加工斜齿轮时滚刀的安装角
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
成形齿轮铣刀
a)盘形铣刀 b)指状铣刀
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
硬质合金刮削滚刀ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
涂层滚刀
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
滚刀的安装角度
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
(三)挤齿 冷挤齿轮是一种齿轮无屑精整加工的新工艺，有 些工厂已用它来取代剃齿。 挤齿的工作原理如图所示。将具有挤齿余量的齿 轮置于两个挤轮(高精度淬硬齿轮)之间，挤齿时， 两挤轮同向旋转从而带动齿轮作无侧隙自由对滚， 挤轮的连续径向进给对工件施加压力，使工件齿廓 表层的金属产生塑性变形，以修正挤前齿轮误差和 提高表面质量。 挤齿有如下特点： 1)生产效率高，挤齿较剃齿提高工效6～7倍； 2)挤齿质量较为稳定，一般挤后齿轮精度可沃6～7 级；
Y3150E型滚齿机
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
刀杆 刀架溜板
刀 架 体
支架
心轴 立柱 后立柱
工作台
床身
Y3150E型滚齿机
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
滚齿原理
1－滚刀；2－工件
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
1. 滚切直齿圆柱齿轮
滚切直齿圆柱齿轮的传动原理图
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
剃齿刀
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
(二)剃齿工艺特点 经过剃齿的齿轮，齿面粗糙度较细，传动平稳 性和载荷分布均匀性都有较大提高，但齿轮的传递 运动的准确性提高不多。 (1)齿圈径向跳动 (2)公法线长度变动 (3)基节偏差 (4)齿向误差 剃齿生产率很高，剃削中等尺寸的齿轮只需2— 4min，和磨削相比，效率高出10倍以上。尽管剃齿 刀价格昂贵，修磨不便，但剃齿工艺在成批、大量 生产中仍被广泛采用。
插齿的加工质量 齿形误差：插齿刀是一个具有不等变位系数并制出 前后角而形成切削刃的高精度齿轮，渐开线齿形精确， 不存在近似造形误差，插齿的齿形误差比滚齿小。 公法线长度变动：插齿时引起齿轮切向误差的环节 比滚齿多，除工作台下面分度蜗轮的制造和安装误差 外，插齿刀本身制造和安装误差及插齿机上带动刀具 旋转的蜗轮的严于累积误差，均使刀具和工件的对滚 运动不协调，因而沿切向产生较大的周节累积误差， 使公法线长度变动较大。 齿面粗糙度：由于插齿的圆周进给量可以调节，使 切于齿面的包络刀齿数远比滚齿多，故齿面粗糙度比 滚齿细。
硬质合金插齿刀
ZHONG Qi-Mao （College of Engineering Technology ， Jimei University）
8.4
其它齿形加工方法
一、剃齿 剃齿是齿轮精加工的方法之一。剃齿后的 齿轮精度一般可达到6～7级，齿面粗糙度 兄为Ra0.8～0.2。剃齿的生产率高，在成批 生产中，广泛用于未淬硬的精度较高的齿 轮精加工。 (一)剃齿原理 剃齿刀与被切齿轮相当于一对螺旋齿轮的 啮合，它们的轴线在空间交叉一个角度。