7中齿轮加工常用方法图解
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机械加工方法与设备选用单元七 齿轮的齿形加工54页PPT
表7-1 模数铣刀刀号及其加工齿数的范围
模数铣刀刀号 加工齿数范围
1
12～ 13
2
14～ 16
3
17～ 20
4
21～ 25
5
26～ 34
6
35～ 54
7
8
5加工方法
每种刀号的齿轮铣刀刀齿形状均按加工齿数范围中最少齿数的齿形设 计。所以，在加工该范围内其它齿数的齿轮时，会有一定的齿形误差产 生。
各个齿槽，所以刀具制造时产生的齿距累积误差将直接传递给被加工齿轮， 从而影响被切齿轮的运动精度。
（4）齿向偏差比滚齿大。因为插齿的齿向偏差取决于插齿机主轴回转轴线
与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀往复运动频繁，主轴与套筒容 易磨损，所以齿向偏差常比滚齿加工时要大。
（5）插齿的生产率比滚齿低。这是因为插齿刀的切削速度受往复运动惯
机械加工方法与设备选用单 元七 齿轮的齿形加工
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
7.3 滚齿加工 7.3.1 齿轮滚刀
1．齿轮滚刀的工作原理
把齿轮滚刀安装在滚齿机的刀架上，并将齿轮滚刀搬转一个螺 旋升角ω(该角等于容屑槽斜角)，使齿轮滚刀的齿向与被切齿轮 的齿向相同。调整好切削深度αp，齿轮滚刀旋转并下移进给。被 切齿轮按一定的传动比作圆周进给。这样就形成了展成运动。
图7-7 齿轮滚刀的工作原理和展成法加工齿轮
（a）展成过程 （b）生成齿廓 图7-2 齿廓展成原理 1-齿轮刀具 2-齿坯
模数铣刀刀号 加工齿数范围
1
12～ 13
2
14～ 16
3
17～ 20
4
21～ 25
5
26～ 34
6
35～ 54
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5加工方法
每种刀号的齿轮铣刀刀齿形状均按加工齿数范围中最少齿数的齿形设 计。所以，在加工该范围内其它齿数的齿轮时，会有一定的齿形误差产 生。
各个齿槽，所以刀具制造时产生的齿距累积误差将直接传递给被加工齿轮， 从而影响被切齿轮的运动精度。
（4）齿向偏差比滚齿大。因为插齿的齿向偏差取决于插齿机主轴回转轴线
与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀往复运动频繁，主轴与套筒容 易磨损，所以齿向偏差常比滚齿加工时要大。
（5）插齿的生产率比滚齿低。这是因为插齿刀的切削速度受往复运动惯
机械加工方法与设备选用单 元七 齿轮的齿形加工
31、别人笑我太疯癫，我笑他人看不 穿。(名 言网) 32、我不想听失意者的哭泣，抱怨者 的牢骚 ，这是 羊群中 的瘟疫 ，我不 能被它 传染。 我要尽 量避免 绝望， 辛勤耕 耘，忍 受苦楚 。我一 试再试 ，争取 每天的 成功， 避免以 失败收 常在别 人停滞 不前时 ，我继 续拼搏 。
7.3 滚齿加工 7.3.1 齿轮滚刀
1．齿轮滚刀的工作原理
把齿轮滚刀安装在滚齿机的刀架上，并将齿轮滚刀搬转一个螺 旋升角ω(该角等于容屑槽斜角)，使齿轮滚刀的齿向与被切齿轮 的齿向相同。调整好切削深度αp，齿轮滚刀旋转并下移进给。被 切齿轮按一定的传动比作圆周进给。这样就形成了展成运动。
图7-7 齿轮滚刀的工作原理和展成法加工齿轮
（a）展成过程 （b）生成齿廓 图7-2 齿廓展成原理 1-齿轮刀具 2-齿坯
齿轮的加工方法及刀具
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.65 涡轮的滚切
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
2)涡轮滚刀
• 用滚刀加工蜗轮可采用径向进给或切向进给,如图8.66所
示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.62 齿轮滚刀
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 根据形成原理,渐开线螺旋面的发生母线是在与基圆柱相 切的平面中的一条斜线,这条斜线与端面的夹角就是螺旋面 的基圆螺旋升角λb,用此原理可车削渐开线蜗杆,如图8.63所 示
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
2)指形齿轮铣刀的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 齿轮滚刀相当于一个螺旋齿轮,其齿数很少(或称头数,通
常是一头或二头),螺旋角很大,实际上就是一个蜗杆,如图 8.62所示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
1. 齿轮的加工方法
根据齿轮齿廓以及加工精度的不同,齿轮加工的方法有：
滚齿 插齿 铣齿 刨齿
拉齿 剃齿 磨齿 研齿
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
1)盘形齿轮铣刀
图8.59 盘形齿轮铣刀
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.65 涡轮的滚切
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
2)涡轮滚刀
• 用滚刀加工蜗轮可采用径向进给或切向进给,如图8.66所
示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.62 齿轮滚刀
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 根据形成原理,渐开线螺旋面的发生母线是在与基圆柱相 切的平面中的一条斜线,这条斜线与端面的夹角就是螺旋面 的基圆螺旋升角λb,用此原理可车削渐开线蜗杆,如图8.63所 示
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
2)指形齿轮铣刀的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 齿轮滚刀相当于一个螺旋齿轮,其齿数很少(或称头数,通
常是一头或二头),螺旋角很大,实际上就是一个蜗杆,如图 8.62所示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
1. 齿轮的加工方法
根据齿轮齿廓以及加工精度的不同,齿轮加工的方法有：
滚齿 插齿 铣齿 刨齿
拉齿 剃齿 磨齿 研齿
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
1)盘形齿轮铣刀
图8.59 盘形齿轮铣刀
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
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齿轮加工
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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。
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齿轮加工
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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
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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
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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。
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齿轮加工
齿轮加工方法PPT课件
插齿刀
插齿工作原理
插齿实际工作
SAGW
铣齿
原理 特点 优点 加工精度
运动
成形法加工 刀具的截形与被加工齿轮的齿槽形状相同 大模数的齿轮，铣齿生产效率较高 粗切齿 进给运动
盘状铣刀
指形铣刀
铣齿原理图
指形铣刀实物
SAGW
剃齿Байду номын сангаас
原理 特点 优点 加工精度
运动
齿轮自由啮合、螺旋角不等 空间交叉一个角度 效率高、成本低、无裂纹、齿面无烧伤 6~7 剃齿刀带动工件的高速正、反转运动―基本运动 工件沿轴向往复运动－使齿轮全齿宽均能剃出 工件每往复一次做径向进给运动－以切除全部余量
珩齿实际工作
SAGW
磨齿
原理 应用场合 加工精度
运动
磨齿机对齿轮的轮齿进行磨削加工
消除热处理后的变形
已淬火后的齿轮精加工
成形砂轮
7~8
锥形砂轮
5~7
碟形砂轮
4~7
砂轮转动
齿轮转动
磨齿工作原理
砂轮
磨齿实际工作
剃齿刀
剃齿原理
SAGW
珩齿
原理 应用场合 加工精度
运动
齿轮自由啮合、螺旋角不等 去除热处理后齿面上的氧化皮和毛刺 已淬火后的齿轮精加工 Ra0.8～0.4μm 剃齿刀带动工件的高速正、反转运动―基本运动 工件沿轴向往复运动－使齿轮全齿宽均能剃出 工件每往复一次做径向进给运动－以切除全部余量
珩齿刀
珩齿工作原理
SAGW
齿轮加工方法
SAGW
滚齿
原理 加工精度
运动
无啮合间隙的齿轮与齿条传动 粗加工 主运动——滚刀的旋转运动 分齿运动 强制齿轮坯与滚刀保持与齿条的啮合运 动 垂直进给运动
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。
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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。
齿轮范成法加工原理(可以控制的动态图)
版权所有
前一帧↑ 后一帧↓ 连续：按键不松手，单步：单击键 作E者s：c返潘存回云教授
按ESC返回, 正转↓， 反转↑ 连续动画：按键不松手， 点动：单击键
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齿轮加工操作流程照片
加工操作流程照片
齿轮
毛坯
立车粗车
装夹状态
粗车完一端
卧车粗车
粗 车 完 一 端 装 夹 状 态
粗 车 完 两 端
正火
精车
单侧加工完毕
装夹状态
滚齿（齿轮轴）
加工中
加工后
滚齿（实体轮）
滚直齿
滚斜齿
滚齿（盘体轮）
（插齿）
插齿 设备
Z60 组 轮 中 内 齿 插 胎
外 齿 离 合 器 外 齿 插 胎
数 控 磨 齿 机
磨 削 冲 程
转 换 齿 槽
磨齿形
磨前状态
磨后状态
（剃齿）
剃 齿 机
剃齿刀
剃 齿 液 塑 涨 胎
（珩齿）
珩 齿 机
珩 齿 刀 具
工 工 装： 装： 剃 液 珩 塑 齿 涨 芯 胎 轴
（珩磨轮）
探伤、退磁
齿廓倒角
准备工作
滚齿后状态
手工打磨毛刺
ห้องสมุดไป่ตู้设备状态
装夹及刀具状态
齿廓倒角
渗碳、淬火、喷丸
磨 平 面
火后精车
完 工 状 态
加工状态
转 下 工 序
磨内孔
设 备 状 态
工 装 状 态
加 工 状 态
完 工 状 态
磨外圆
设 备 状 态
工装状态
各类 磨外 圆工 装
打 完 砂 轮 贴 近 齿 轮
磨齿形
齿轮
毛坯
立车粗车
装夹状态
粗车完一端
卧车粗车
粗 车 完 一 端 装 夹 状 态
粗 车 完 两 端
正火
精车
单侧加工完毕
装夹状态
滚齿（齿轮轴）
加工中
加工后
滚齿（实体轮）
滚直齿
滚斜齿
滚齿（盘体轮）
（插齿）
插齿 设备
Z60 组 轮 中 内 齿 插 胎
外 齿 离 合 器 外 齿 插 胎
数 控 磨 齿 机
磨 削 冲 程
转 换 齿 槽
磨齿形
磨前状态
磨后状态
（剃齿）
剃 齿 机
剃齿刀
剃 齿 液 塑 涨 胎
（珩齿）
珩 齿 机
珩 齿 刀 具
工 工 装： 装： 剃 液 珩 塑 齿 涨 芯 胎 轴
（珩磨轮）
探伤、退磁
齿廓倒角
准备工作
滚齿后状态
手工打磨毛刺
ห้องสมุดไป่ตู้设备状态
装夹及刀具状态
齿廓倒角
渗碳、淬火、喷丸
磨 平 面
火后精车
完 工 状 态
加工状态
转 下 工 序
磨内孔
设 备 状 态
工 装 状 态
加 工 状 态
完 工 状 态
磨外圆
设 备 状 态
工装状态
各类 磨外 圆工 装
打 完 砂 轮 贴 近 齿 轮
磨齿形
齿轮加工方法 ppt课件
（一）滚齿加工
滚齿加工是用滚齿刀在滚齿机上加工齿轮的方法。齿轮加 工精度为8-7级，齿面粗糙度Ra值为1.6μm。在滚齿机上用蜗轮 滚刀、链轮滚刀还能滚切蜗轮和链轮。
Y3150E型滚齿机
如图所示
滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮 作啮合运动。滚齿刀好比一个齿数很少（一至二齿） 齿很长的齿轮，形似蜗杆，经刃磨后形成一排排齿条 刀齿。因此，可把滚齿看成是齿条刀对齿坯的加工。
22
• 用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和 工件的螺旋方向都有左、右方向之分，共 有四种不同的组合。则有 • 当被加工的斜齿轮的螺旋线方向相反时取 “+”号，方向相同时取“-”号。
ppt课件 23
4．滚齿加工时工件的装夹 加工的齿轮直径较小时，工件以内孔定位装夹在 心轴上，心轴上端的圆柱体用后立柱支架上的顶尖 或套筒支承，以加强工件的装夹刚度。加工直径较 大的齿轮时，通常用带有较大端面的底座和心轴装 夹，或者将齿轮直接装夹在滚齿机工作台上。 5．滚齿加工的特点 （1）适应性好。 （2）生产效率高。 （3）齿轮齿距误差小。 （4）齿轮齿廓表面粗糙度较差。 （5）滚齿加工主要用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆 24 ppt课件 柱齿轮和蜗轮。
ppt课件 3
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。 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。
ppt课件 16
滚齿加工是用滚齿刀在滚齿机上加工齿轮的方法。齿轮加 工精度为8-7级，齿面粗糙度Ra值为1.6μm。在滚齿机上用蜗轮 滚刀、链轮滚刀还能滚切蜗轮和链轮。
Y3150E型滚齿机
如图所示
滚齿加工原理是滚齿刀和齿坯模拟一对螺旋齿轮 作啮合运动。滚齿刀好比一个齿数很少（一至二齿） 齿很长的齿轮，形似蜗杆，经刃磨后形成一排排齿条 刀齿。因此，可把滚齿看成是齿条刀对齿坯的加工。
22
• 用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和 工件的螺旋方向都有左、右方向之分，共 有四种不同的组合。则有 • 当被加工的斜齿轮的螺旋线方向相反时取 “+”号，方向相同时取“-”号。
ppt课件 23
4．滚齿加工时工件的装夹 加工的齿轮直径较小时，工件以内孔定位装夹在 心轴上，心轴上端的圆柱体用后立柱支架上的顶尖 或套筒支承，以加强工件的装夹刚度。加工直径较 大的齿轮时，通常用带有较大端面的底座和心轴装 夹，或者将齿轮直接装夹在滚齿机工作台上。 5．滚齿加工的特点 （1）适应性好。 （2）生产效率高。 （3）齿轮齿距误差小。 （4）齿轮齿廓表面粗糙度较差。 （5）滚齿加工主要用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆 24 ppt课件 柱齿轮和蜗轮。
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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。 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。
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齿轮轮齿的加工方法
∙齿轮轮齿的加工方法轮齿加工的基本要求是齿形准确和分齿均匀。
轮齿的加工方法很多，最常用的是切削加工法，此外，还有铸造法、热轧法等。
轮齿的切削加工法可以分为仿形法与范成法两大类。
1、仿形法仿形法是用与齿轮齿槽形状相同的圆盘铣刀或指状铣刀在铣床上进行加工，如下图所示。
指状铣刀主要用于加工大模数（m>8mm）的齿轮。
这种加工方法精度低，而且是逐个齿切削，切削不连续，故生产率很低，仅适用单件或小批生产低精度的齿轮。
2、范成法范成法也叫展成法，它是利用齿轮的啮合原理来切削轮齿齿廓的。
这种方法加工齿轮精度较高，是目前轮齿加工的主要方法。
范成法种类很多，有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等，其中最常用的是插齿和滚齿，剃齿和磨齿则用于精度和光洁度要求较高的场合。
∙插齿，如下图所示为用齿轮插刀加工齿轮时的情形，图中1为插齿刀，2为被加工齿轮轮坯。
齿轮插刀的形状和齿轮相似，其模数和压力角与被加工。
齿轮相同。
加工时，插齿刀沿轮坯轴线方向做上下往复的切削运动，同时，机床的传动系统严格地保证插齿刀与轮坯之间的啮合运动关系。
这样切制出来的轮齿齿廓，时插齿刀刀刃相对轮坯运动过程中刀刃各位置的包络线，如图(右下)所示。
插齿加工：（视频1）（视频2）当齿轮插刀的齿数增加到无穷多时，其基圆半径变为无穷大，插刀的齿廓变成直线齿廓，齿轮插刀就变成齿条插刀1，如下图所示。
滚齿,这种齿轮加工方法是基于齿轮与齿条相啮合的原理，利用滚刀在滚齿机上进行轮齿的加工，如下图示。
滚刀1的外形类似沿纵向开了沟槽的螺旋，其轴向剖面的齿形与齿条相同。
当滚刀转动时，相当于这个假想的齿条连续地向一个方向移动，轮坯2相当于与齿条相啮合的齿轮，从而滚刀能按照范成原理在轮坯上切出渐开线齿廓。
同时刀还沿着轮坯轴向缓慢移动，以便沿整个轴向齿宽切出齿轮的齿廓。
滚齿前后滚齿视频:。
第七章 齿轮齿形加工(与司乃钧主编《机械加工基础》配套)
研磨轮作无侧隙的自由啮合运动，被研齿轮还作轴向往复运动，研 磨轮被轻微制动。经一段时间后，研磨轮 和被研磨轮作反向旋转， 使齿的两个侧面被均匀研磨。
②特点：由于齿面的滑动速度不均匀，研磨量也不均匀，在齿顶 及齿根部分的滑动速度大，研磨量也大。
2、交叉轴线研磨法 ① 过程：研磨轮与被研齿轮的轴
线互相交叉。研磨直齿轮时三个研 磨轮中的两个为斜齿 轮，一个左旋， 一个右旋，轴线与被研齿轮的轴线 互相交叉；另一个研磨轮为直齿， 它的轴 线与被研齿轮的轴线平行。 被研齿轮安装于三个稍被制动的研 磨轮之间，并加注研 磨剂，被研齿 轮带动研磨轮作无侧隙的自由啮合 交叉轴线研磨法 运动，引起齿面接触部分产生相对滑动，从而 进行齿面研磨，被研 齿轮先向一个方向旋转，然后向另一个方向旋转，使齿的两个侧面 都能均匀地得到研磨。
光整加工已淬火的圆 柱齿轮
精加工已淬火的圆柱 齿轮
7.4 齿形加工方案的选择
7.4.1 齿形加工工艺方案
齿形加工方案的选择主要决定于齿轮的精度等级，此外 还应考虑齿轮的结构特点、生产批量和切齿后所采用的热处 理方法等。具体加工方案的选择可参考以下原则：
1、9级精度以下的齿轮，一般采用铣齿-齿端加工-热处 理-修正内孔的加工方案。此方案适合单件小批量生产。
②特点： 大大提高了研齿的生产效率，研磨量也均匀。
表7.2 常用的齿形加工方法
加工方法 铣齿 拉齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 研齿 磨齿
加工原理 成形法 成形法
展成法
展成法 展成法 展成法 展成法 成形法 展成法
精度 9 7
8～7 8～7 7～6 改善不大 改善不大 6～3
表面粗糙度 6.3～3.2 1.6～0.4 3.2～1.6 3.2～1.6 0.8～0.4 0.8～0.4 1.6～0.2 0.8～0.2
②特点：由于齿面的滑动速度不均匀，研磨量也不均匀，在齿顶 及齿根部分的滑动速度大，研磨量也大。
2、交叉轴线研磨法 ① 过程：研磨轮与被研齿轮的轴
线互相交叉。研磨直齿轮时三个研 磨轮中的两个为斜齿 轮，一个左旋， 一个右旋，轴线与被研齿轮的轴线 互相交叉；另一个研磨轮为直齿， 它的轴 线与被研齿轮的轴线平行。 被研齿轮安装于三个稍被制动的研 磨轮之间，并加注研 磨剂，被研齿 轮带动研磨轮作无侧隙的自由啮合 交叉轴线研磨法 运动，引起齿面接触部分产生相对滑动，从而 进行齿面研磨，被研 齿轮先向一个方向旋转，然后向另一个方向旋转，使齿的两个侧面 都能均匀地得到研磨。
光整加工已淬火的圆 柱齿轮
精加工已淬火的圆柱 齿轮
7.4 齿形加工方案的选择
7.4.1 齿形加工工艺方案
齿形加工方案的选择主要决定于齿轮的精度等级，此外 还应考虑齿轮的结构特点、生产批量和切齿后所采用的热处 理方法等。具体加工方案的选择可参考以下原则：
1、9级精度以下的齿轮，一般采用铣齿-齿端加工-热处 理-修正内孔的加工方案。此方案适合单件小批量生产。
②特点： 大大提高了研齿的生产效率，研磨量也均匀。
表7.2 常用的齿形加工方法
加工方法 铣齿 拉齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 研齿 磨齿
加工原理 成形法 成形法
展成法
展成法 展成法 展成法 展成法 成形法 展成法
精度 9 7
8～7 8～7 7～6 改善不大 改善不大 6～3
表面粗糙度 6.3～3.2 1.6～0.4 3.2～1.6 3.2～1.6 0.8～0.4 0.8～0.4 1.6～0.2 0.8～0.2
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齿形加工的方法有很多种，一般有粉末冶金法，铣齿，成形磨齿，滚齿，剃齿，插齿，展成法磨齿
1.铣齿
采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工，铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。
此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批生产。
2.成形磨齿
也属于成形法加工，因砂轮不易修整，使用较少。
3.滚齿
属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。
齿轮滚刀的
原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少（通常齿数z = 1），牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。
4.剃齿
在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。
其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。
剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。
5.插齿
插齿是除滚齿以外常用的一种利用展成法的切齿工艺。
插齿时，插齿刀与工件相当于一对圆柱齿轮的啮合。
插齿刀的往复运动是插齿的主运动，而插齿刀与工件按一定比例关系所作的圆周运动是插齿的进给运动。
这张图片看的不够直观，下面的原理图大家应该一看便明白了。
6.展成法磨齿
展成法磨齿的切削运动与滚齿相似，是一种齿形精加工方法，特别是对于淬硬齿轮，往往是唯一的精加工方法。
展成法磨齿可以采用蜗杆砂轮磨削，也可以采用锥形砂轮或碟形砂轮磨削。
上图依次为a.锥形砂轮磨齿，b.蝶形砂轮磨齿，c.蜗杆砂轮磨齿。
7：粉末冶金齿轮
一种适合批量生产，高精度，低噪音的齿轮加工法，更具有高效率，低成本的特征。
其方法是将混合好的金属粉末通过专业的粉末冶金压机压入预先制作好的模具中，形成粉末冶金毛肧，然后通过高温烧结，不锈钢粉末冶金齿轮是通过真空炉烧结，最后浸泡防锈油或者机加工。
精度要求高的还可以精整。
效率非常高，一台设备一天可达三万件。