圆柱齿轮加工工艺程的内容和要求课件

1、一、齿轮的功用和结构特点1，齿轮的功用齿轮在机器和仪器中应用极为广泛，其功用是按一定的传动比传递运动和动力。2，齿轮的结构特点齿轮因其在机器中的功用不同而结构各异，但总是由齿圈和轮体组成。在齿圈上均布着直齿、斜齿等轮齿，而在轮体上有轮辐、轮毂、孔、键槽等。按齿圈上轮齿的分布形式，齿轮可分为直齿轮、斜齿轮和人字齿轮等；按轮体的结构形式，齿轮可分为盘类(图41a、b、c)、齿轮轴(图4le)和齿条(图41d)等。项目一概述齿轮的结构形式直接影响齿轮的加工工艺过程。单齿圈盘类齿轮的结构工艺性最好，可采用任何一种齿形加工方法加工轮齿；双联或三联等多齿圈齿轮的小齿圈的加工受齿圈间轴向距离的限制，其齿形加

2、工方法的选择就受到限制，加工工艺性差。二、齿轮传动的精度要求齿轮的制造精度对机器的工作性能、承载能力。噪声及使用寿命影响很大，因此，齿轮制造必须满足齿轮传动的使用要求。(1)传动的准确性即主动轮转过一个角度时，从动轮应按给定的传动比转过相应的角度。要求齿轮在一转中，转角误差的最大值不能超过一定的限度，即为一转角精度。(2)工作平稳性要求齿轮传动乎稳，无冲击；振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时，瞬时传动比的变化，即一齿转角精度。(3)载荷均匀性齿轮载荷由齿面承受，两齿轮啮合时，接触面积的大小对齿轮的使用寿命影响很大。所以齿轮载荷的均匀性，由接触精度来衡量。(4)齿侧间隙一对相互啮合的齿轮，其非

3、工作面必须留有一定的间隙，即为齿侧间隙，其作用是储存润滑油，使工作齿面形成油膜，减少磨损；同时可以补偿热变形、弹性变形、加工误差和安装误差等因素引起的侧隙减小，防止卡死。应当根据齿轮副的工作条件，来确定合理的侧隙。 以上四项要求，根据齿轮传动装置的用途和工作条件而有所不同。例如，滚齿机分度蜗杆副，读数仪表所用的齿轮副，对传动准确性要求高，工作平稳性也有一定要求，而对载荷的均匀性要求一般不严格。 三、齿面加工方法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

4、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。1成形法 （观看动画） 成形法是在铣床上用具有渐开线齿形的成形铣刀直接切出齿形。常用的有圆盘铣刀图334(a)和指状铣刀图334(b)两种。切齿加工时，铣刀旋转，同时轮坯沿齿轮轴线方向移动。铣出一个齿槽以后，将轮坯转过360/z，再铣第二个齿槽。其余依此类推。这种切齿方法简单，不需要专用机床，但生产率低，精度低，故仅适用单件或小批量生产及精度要求不高的齿轮加工。 2范成法 范成法是利用齿轮的啮合原理进行加工齿轮的一种方法。这种方法强制刀具同工件（轮坯）相对运动同时进行切削。它们之间的运动关系同一对齿轮啮合一样，以此来保证齿形的正确和分齿的

5、均匀。对于模数 m 和压力角 a 都相同而齿数不同的齿轮，可以用同一刀具进行加工。用范成法切齿的常用刀具如下。1）齿轮插刀 齿轮插刀的形状如图335（a）所示，刀具顶部比正常齿高出c*m，以便切出齿顶间隙部分。 插齿时，插刀沿轮坯轴线方向作往复切削运动，同时强迫插刀与轮坯模仿一对齿轮传动那样以一定的传动比转动图335（b），直至全部齿槽切削完毕。 插齿刀的齿廓是精确的渐开线，所以插制的齿轮也是渐开线。根据正确啮合条件，被切齿轮的模数和压力角必定与插刀的模数和压力角相等，故用同一把插刀切出的齿轮都能正确啮合。 2）齿条插刀 图336为利用齿条插刀加工齿轮的情形。当齿轮插刀的齿数增加到无穷多时，其

6、基圆半径变为无穷大，渐开线齿廓变为直线齿廓，齿轮插刀变为齿条插刀。图337表示齿条插刀齿廓的形状，其顶部比传动用的齿条高出c*m，以便切出传动时的径向间隙。因齿条的齿廓为一直线，由图可见，不论在中线上还是在与中线平行的其他任一直线上，它们都具有相同的周节p(pm)、相同的模数m和相同的齿廓压力角a。对于齿条刀具，a称为刀具角，其大小与齿轮分度圆上的压力角相等。 3）齿轮滚刀 以上两种加工方法的原理都是基于齿轮的啮合原理，加工精度较高，但都只能间断切削，生产率较低。目前广泛采用齿轮滚刀，它能连续切削，生产率较高。图338（a）（b）分别表示滚刀及其加工齿轮的情况。滚刀形状很象螺旋，其轴向剖面为具

7、有直线齿形齿廓的齿条。滚刀转动时就相当于齿条移动，这样便按范成原理切出轮坯的渐开线齿廓。滚刀除刀旋转外，还沿轮坯的轴向进刀，以便切出整个齿宽。滚切直齿轮时，因为滚刀的螺旋是倾斜的，为了使刀齿螺旋线方向与被切轮齿方向一致，在安装滚刀时需使其轴线与轮坯端面成一滚刀升角 。四、齿轮的材料与毛坯1齿轮的材料及热处理齿轮应按照使用时的工作条件选用合适的材料。齿轮材料的选择对齿轮的加工性能和使用寿命都有直接的影响。 速度高的齿轮传动，齿面容易产生疲劳点蚀，应选择齿面硬度较高而硬层较厚的材料；有冲击载荷的齿轮传动，轮齿容易折断，应选择韧性较好的材料；低速重载的齿轮传动，轮齿容易折断，齿面易磨损，应选择机械强

8、度大，齿面硬度高的材料。（1）45钢热处理后有较好的综合机械性能。经过正火或调质可改善金相组织和材料的可切削性，降低加工后的表面粗糙度，并可减少淬火过程中的变形。因为45钢淬透性差整体淬火后材料变脆，变形也大，所以一般采用齿面表面淬火，硬度可达HRC52-58。适合于机床行业，7级精度以下的齿轮。（2）40Cr是中碳合金钢，和45钢相比，少量铬合金的加入可以使金属晶粒细化，提高强度、改善淬透性，减少了淬火时的变形。 使齿轮获得高的齿面硬度而心部又有足够韧性和教高的抗弯曲疲劳强度的方法是渗碳淬火，一般选用低碳合金钢18CrMnTi，它具有良好的切削性能，渗碳时工件的变形小，淬火硬度可达到HRC5

9、6-62，残留的奥氏体量也少，多用于汽车，、拖拉机中承载大而有冲击的齿轮。（3）38CrMoAlA氮化钢经氮化处理后，比渗碳淬火的齿轮具有更高的耐磨性与耐腐蚀性，变形很小，可以不磨齿，多用来作为高速传动中需要耐磨的齿轮材料。（4）铸铁容易铸成复杂的形状，容易切削，成本低，但其抗弯强度、耐冲击和耐磨性能差。故常用于受力不大、无冲击、低速的齿轮，（5）有色金属作为齿轮材料的有黄铜HPB59-1青铜QSNP10-1和铝合金LC4。（6）非金属材料中的夹布胶木、尼龙、塑料也常用于制造齿轮。这些材料具有易加工、传动噪声小、耐磨、减振性好等优点，使用于轻载、需减振、低噪声、润滑条件差的场合。2齿轮毛坯齿轮

10、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。(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。齿轮加工工艺过程主要分以下几个阶段：毛坯加工及预备热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、修理精基准及齿形精加工 五、齿轮的加工工艺过程 图917所示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为6级，其加工工艺过程见表96。 齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、

11、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。表96双联齿轮加工工艺过程第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后

12、精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，余量分

13、布也比较均匀，以便达到精加工的目的。钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种：1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4055HRC。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高，耐磨性好。由于齿心部末淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承受不大的冲击载荷。2渗碳淬火常用于低碳钢和低碳合金钢，如20、20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达5662HRC，而齿心部仍保持较高的韧性，轮齿的执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，应进行磨齿。3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700900

14、HV。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，常用于含铬、铜、铅等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAlA。4调质调质一般用于中碳钢和中碳合金钢，如45、40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进行。5正火正火能消除内应力，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。一般要求的齿轮传动可采用软齿面齿轮。为了减小胶合的可能性，并使配对的大小齿轮寿命相当，通常使小齿轮齿面硬度比大齿轮齿面硬度高出30-50HBS。对于高速、重载或重

15、要的齿轮传动，可采用硬齿面齿轮组合，齿面硬度可大致相同。项目二 滚齿一、滚齿加工原理和工艺特点滚齿是齿形加工中生产率较高、应用最广的一种加工方法。滚齿的通用性较好，用一把滚刀可加工模数相同而齿数和螺旋角不同的直齿和斜齿齿轮。滚齿法还可用于加工蜗轮。滚齿的加工尺寸范围也较大，从仪器仪表中的小模数齿轮到矿山和化工机械中的大型齿轮都广泛采用滚齿加工。滚齿既可用于齿形的粗加工，也可用于精加工。滚齿加工精度一般为69级，对于8、9级精度齿轮，滚齿后可以直接得到，对于7级精度以上的齿轮，通常滚齿可作为齿形的粗加工或半精加工。当采用AA级齿轮滚刀和高精度滚齿机时，可直接加工出7级精度以上（最高可达4级）的齿

16、轮。 滚齿加工时，齿面是由滚刀的刀线包络而成，由于同时参加切削的刀齿数有限，工件齿面的表面质量不高。为提高加工精度和表面质量，宜将粗、精滚齿分开。精滚的加工余量一般为0.51mm,且应取较高的切削速度和较小的进给量。二、Y3150E型滚齿机Y3150E型滚齿机主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮。其主要技术参数为加工齿轮最大直径500mm,最大宽度250mm,最大模数8mm,最小齿数5k(k-滚刀头数)。1.滚齿机的主要组成Y3150E型滚齿机由床身、立柱、刀架溜板、滚刀架、后立柱和工作台等主要部件组成，如图所示。立柱固定在床身上。刀架溜板带动滚刀架可沿立柱导轨作垂直方向进给运动或快速移动。滚刀安装

17、在刀杆上，由滚刀架的主轴带动旋转（主运动）。滚刀架可绕自己的水平轴线转动，以调整滚刀的安装角度。工件安装在工作台的心轴上或直接安装在工作台上，随同工作台一起作旋转运动。工作台和后立柱装在同一溜板上，可沿床身的水平导轨移动，以调整工件的径向位置或作手动径向进给运动。后立柱上的支架可通过轴套或顶尖支承工件心轴的上端，以提高滚切工作的平稳性。2.滚齿机运动的调整计算（1）加工直齿圆柱齿轮的调整计算滚齿运动 根据展成法滚齿原理可知，用滚刀加工齿轮时，除具有切削工作运动外，还必须严格保持滚刀与工件之间的运动关系，这是切制出正确齿廓形状的必要条件。因此，滚齿机在加工直齿圆柱齿轮时的工作运动 .主运动 主运

18、动即滚刀的旋转运动。根据合理的切削速度和滚刀直径，即可确定滚刀的转速。.展成运动 展成运动即滚刀与工件之间的啮合运动。两者应准确地保持一对啮合齿轮的传动比。设滚刀头数为K，工件齿数为z，则每当滚刀转1转时，工件应转k/z转。.垂直进给运动 垂直进给运动即滚刀沿工件轴线方向作连续的进给运动以切出整个齿宽上的齿形。 为了实现上述三个运动，机床就必须具有三条相应的传动链，而在每一传动链中，又必须有可调环节（即变速机构），以保证传动链两端件间的运动关系。主运动传动链的两端件是主电动机和滚刀主轴，运动关系是：当主电动机的转速为1430（r/min）时，滚刀主轴的转速为n刀（r/min）。其传动路线是由主

19、电动机经三角皮带传动，途径直径为115和165两个皮带轮，使轴获得旋转运动，轴的运动经 齿轮副传给轴；轴的运动经三联滑移齿轮变速组 、 、 传给轴；轴的运动经挂轮 传至轴；轴的运动经 锥齿轮辐传给轴；轴的运动经下一个 锥齿轮辐传给轴；轴的运动又经一个 锥齿轮辐传给轴；轴的运动经 齿轮辐传给主轴上的滚刀，至此实现了主运动的传动。图7-3 Y3150E型滚齿机传动系统 主运动传动链找末端件：电动机滚刀确定计算位移：n电 r/minn刀 r/min列出运动平衡式： 计算换置式：表7-2 滚刀主轴转速A/B22/4433/3344/22u27/4331/3935/3527/4331/3935/3527

20、/4331/3935/35n刀（r/min）40506380100125160200250 展成运动传动链展成运动传动链的两端件是滚刀和工件，其运动关系是：当滚刀转一转时，工件相对于滚刀转k/z转。传动路线是由滚刀主轴的旋转运动经齿轮副 传至轴；轴的运动经 锥齿轮辐传至轴；轴的运动经过下一个 锥齿轮辐传给轴；轴的运动又经过一个 锥齿轮辐传给轴；轴的运动经 齿轮辐传给轴；轴的运动经合成机构传给轴；轴的运动经挂轮 传给；的运动经挂轮 传给轴；轴的运动经 齿轮副将运动传给工作台，工作台带动工件做旋转运动。传动链的运动平衡式为1（80/20） （28/28）（28/28）（28/28）（42/56）

21、u合 （1/72）= （k/z） 滚切直齿圆柱齿轮时，运动合成机构用离合器M1联接，此时运动合成机构的传动比 合=1。化简上式可得展成运动挂轮的计算公式： 插齿是一种常用的齿轮加工方法，可以加工：直齿圆柱齿轮多联齿轮内齿轮扇形齿轮齿条项目三 插齿 插齿可以用于齿轮的粗加工，也可作为精加工。插齿通常能加工7-9级精度的齿轮，最高可达6级。插齿的主运动为往复运动，有空行程，插齿系统的刚度较差，切削用量不能太大，所以一般插齿的生产效率低，只有加工模数较小和宽度较窄的齿轮时，其生产率不低于滚齿，因此插齿多用于中小模数的齿轮加工。1.插齿原理 插齿原理类似一对圆柱齿轮相啮合,其中一个是工件,另一个则演化

22、为齿轮形刀具.它的模数和压力角与被加工齿轮相同,但每个齿的渐开线齿廓和齿顶上,都作成切削刃(一个顶刃、两个侧刃)，即成为齿轮形插齿刀。一、插齿原理及所需运动 上图表示插削直齿的原理及加工时所需的成形运动。其中插齿刀的旋转B1和工件的旋转B2组成复合的成形运动范成运动，用以形成渐开线齿廓。插齿刀的上下往复运动A是一个简单的成形运动，用以形成轮齿齿面的导线直线。这个运动是主运动。 插齿时，插齿刀和工件除作范成运动外，插齿刀相对于工件还要作径向切入运动，直到全齿深时停止切入，这时工件和插齿刀继续对滚（即插齿刀以B1，工件以B2的相对运动关系转动），当工件转过一圈，全部轮齿均切削完毕，然后插齿刀与工件

23、分开，机床停机。因此，插齿机除了两个成形运动外，还需要一个径向切入运动。此外，插齿刀在往复运动的回程时不切削，为了减少切削刃的磨损，还需要有让刀运动，即刀具在回程时径向离开工件，进程切削时复原。加工直齿圆柱齿轮时，插齿机有如下运动。 主运动插齿机的主运动是插齿刀沿其轴线（即沿工件的轴向）所作的直线往复运动。在一般立式插齿机上，刀具垂直向下时为工作行程，向上为空行程。主运动以插齿刀每分钟的往复行程次数来表示，即双行程/min。展成运动加工过程中，插齿刀和工件必须保持一对圆柱齿轮的啮合运动关系，即在插齿刀转过一个齿时，工件也转过一个齿。工件与插齿刀所作的啮合旋转运动即为展成运动。圆周进给运动圆周进

24、给运动是插齿刀绕自身轴线的旋转运动，其旋转速度的快慢决定了工件转动的快慢，也直接关系到插齿刀的切削负荷、被加工齿轮的表面质量、机床生产率和插齿刀的使用寿命。圆周进给运动的大小，即圆周进给量，用插齿刀每往复行程一次，刀具在分度圆圆周上所转过的弧长来表示，单位为mm/双行程。径向切入运动开始插齿时，如插齿刀立即径向切入工件至全齿深，将会因切削负荷过大而损坏刀具和工件。为了避免这种情况，工件应逐渐地向插齿刀作径向切入，当刀具切入工件至全深后，径向切入运动停止，然后工件再旋转一整转，便能加工全部完整的齿廓。径向进给量是以插齿刀每次往复行程，工件径向切入的距离来表示，单位为mm/双行程。让刀运动插齿刀向

25、上运动（空行程）时，为了避免擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件间应让开一小段距离（一般为0.5mm的间隙），而在插齿刀向下开始工作行程之前，又迅速恢复到原位，以便刀具进行下一次切削，这种让开和恢复原位的运动称为让刀运动。插齿机的让刀运动可以由安装工件的工作台移动来实现，也可由刀具主轴摆动得到。一般新型号的插齿机通过刀具主轴座的摆动来实现让刀运动，这样可以减少让刀时的振动。2.插齿机的传动原理图 下图是用齿轮形插齿刀插削直齿圆柱齿轮时机床的传动原理图。传动原理图中，仅表明成形运动。切入运动和让刀运动并不影响加工表面的成形，所以在传动原理图中没有表示出来。插齿机的传动原理图工件表面的成形运动需

26、要有三条传动链：主运动传动链12uv34；圆周进给运动传动链456uf78；范成运动传动链89ux1011。圆周进给传动链决定插齿刀和工件对滚的速度。由于插齿刀上下往复运动一次时，插齿刀本身转动的快慢，与渐开线齿廓精度有关，同时也决定了插齿刀每一次切削的切削负荷。因此，圆周进给运动是以插齿刀上下往复一次时，插齿刀在节圆上所转过的弧长来表示。主运动传动链决定插齿刀每分钟上下往复次数。14 主传动链48 圆周进给传动链811展成传动链二、插齿刀一种齿轮形或齿条形齿轮加工刀具。直齿插刀像直齿齿轮，斜齿插刀像斜齿齿轮。直齿插刀分为三种结构形式：(1) 盘形直齿插齿刀，主要用于加工外齿轮和大直径 的内齿

27、轮。 (2) 碗形直齿插齿刀，主要用于加工多联齿轮和某些内齿轮其刀体凹孔较深，以便容纳紧固螺母。 (3) 锥柄直齿插齿刀 ，主要用于加工内齿轮 。4243 插齿刀有三个精度等级：AA级适用于加工6级精度的齿轮；A级适用于加工7级精度的齿轮；B级适用于加工8级精度的齿轮。使用硬质合金插齿刀可精加工淬硬的齿轮（4562HRC），精度可达67级，表面粗糙度值Ra为0.40.8m,其工艺简单，成本低。 高速插齿增加插齿刀每分钟的往返次数进行高速插齿，可缩短机动时间。现有高速插齿机的往复运动可达每分钟1000次，甚至高达1800次。 提高圆周进给量 提高圆周进给量可缩短机动时间，但齿面粗糙度变粗，且插齿

28、回程的让刀量增大，易引起振动，因此宜将粗、精插齿分开。 提高插齿刀耐用度 在改进刀具材料的同时，改进刀具几何参数能提高刀具耐用度。有试验表明：将刀具前后角改为0=150，0=90，刀具耐用度能提高三倍左右，但精度有所下降。 三、提高插齿生产率的途径项目四 其他齿轮加工方法 1.剃齿原理剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度，它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。在啮合传动中，由于轴线交叉角“”的存在，齿面间沿齿向产生相对滑移，此滑移速度v切=(vt2-vt1)即为剃齿加工的切削速度。剃齿刀的齿面开槽而形成刀刃，通过滑移速度将齿轮齿面上的加工

29、余量切除。由于是双面啮合，剃齿刀的两侧面都能进行切削加工，但由于两侧面的切削角度不同，一侧为锐角，切削能力强；另一侧为钝角，切削能力弱，以挤压擦光为主，故对剃齿质量有较大影响。为使齿轮两侧获得同样的剃削条件，则在剃削过程中，剃齿刀做交替正反转运动。一、剃齿剃齿加工需要有以下几种运动：1.剃齿刀带动工件的高速正、反转运动基本运动。2.工件沿轴向往复运动使齿轮全齿宽均能剃出。3.工件每往复一次做径向进给运动以切除全部余量。综上所述，剃齿加工的过程是剃齿刀与被切齿轮在轮齿双面紧密啮合的自由展成运动中，实现微细切削过程，而实现剃齿的基本条件是轴线存在一个交叉角，当交叉角为零时，切削速度为零，剃齿刀对工

30、件没有切削作用。2.剃齿的工艺特点和应用1.剃齿加工精度一般为67级，表面粗糙度Ra为0.80.4m ，用于未淬火齿轮的精加工。2.剃齿加工的生产率高，加工一个中等尺寸的齿轮一般只需2 4 min，与磨齿相比较，可提高生产率10倍以上。3.由于剃齿加工是自由啮合，机床无展成运动传动链，故机床 结构简单，机床调整容易。二、珩齿淬火后的齿轮轮齿表面有氧化皮，影响齿面粗糙度，热处理的变形也影响齿轮的精度。由于工件已淬硬，除可用磨削加工外，但也可以采用珩齿进行精加工。珩齿原理与剃齿相似，珩轮与工件类似于一对螺旋齿轮呈无侧隙啮合，利用啮合处的相对滑动，并在齿面间施加一定的压力来进行珩齿。珩齿时的运动和剃

31、齿相同。即珩轮带动工件高速正、反向转动，工件沿轴向往复运动及工件径向进给运动。与剃齿不同的是开车后一次径向进给到预定位置，故开始时齿面压力较大，随后逐渐减小，直到压力消失时珩齿便结束。珩轮由磨料（通常80180粒度的电刚玉）和环氧树脂等原料混合后在铁芯浇铸而成。珩齿是齿轮热处理后的一种精加工方法。与剃齿相比较，珩齿具有以下工艺特点：（1）珩轮结构和磨轮相似，但珩齿速度甚低（通常为13m/s），加之磨粒粒度较细，珩轮弹性较大，故珩齿过程实际上是一种低速磨削、研磨和抛光的综合过程。（2）珩齿时，齿面间隙沿齿向有相对滑动外，沿齿形方向也存在滑动，因而齿面形成复杂的网纹，提高了齿面质量，其粗糙度可从R

32、a1.6m降到Ra0.80.4m。（3）珩轮弹性较大，对珩前齿轮的各项误差修正作用不强。因此，对珩轮本身的精度要求不高，珩轮误差一般不会反映到被珩齿轮上。（4）珩轮主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮和毛刺。珩齿余量一般不超过0.025mm，珩轮转速达到1000 r/min以上，纵向进给量为0.05 0.065mm/r。（5）珩轮生产率甚高，一般一分钟珩一个，通过35次往复即可完成。 珩齿方法有外啮合珩齿、内啮合珩齿和蜗杆状珩磨轮珩齿三种，如图所示。珩齿方法a) 外啮合珩齿 b) 内啮合珩齿 c) 蜗杆状珩磨轮珩齿 因为珩齿修正误差能力差，因而珩齿主要用于去除热处理后齿面上的氧化皮及毛刺，可使表

33、面粗糙度Ra值从1.6um左右降到0.4um以下，为了保证齿轮的精度要求，必须提高珩前的加工精度和减少热处理变形。因此，珩前加工多采用剃齿。如磨齿后需要进一步降低表面粗糙度值，也可以采用珩齿使齿面的表面粗糙度值R值达到0.1um. 珩齿的轴交角常取15度。珩齿余量很小，一般珩前为剃齿时，常取0.010.02mm；珩前为磨齿时，取0.0030.005mm。 由于珩齿具有齿面的表面粗糙度值小、效率高、成本低、设备简单、操作方便等优点，故是一种很好的齿轮光整加工方法，一般可取加工68级精度的齿轮。三、磨齿 磨齿是齿形加工中精度最高的一种方法。磨齿精度为级，最高可达级，齿面粗糙度值为0.80.4m。磨

34、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，但生产率较低，加工成本较高。1.磨齿原理及方法 根据齿面渐开线的形成原理，磨齿方法分为仿形法和展成法两类。仿形法磨齿是用成形砂轮直接磨出渐开线齿形，目前应用甚少；展成法磨齿是将砂轮工作面制成假想齿条的两侧面，通过与工件的啮合运动包络出齿轮的渐开线齿面。下面介绍几种常用的磨齿方法：1）锥面砂轮磨齿如图3-38a所示，砂轮截面呈锥形，相当于齿条的一个齿。磨齿时，砂轮一面高速旋转（n），一面沿齿槽方向往复运动（f）以磨出全齿宽；工件一面旋转（w），一面移动（v），实现展成运动。在工件的一个往复过程中，

35、先后磨出齿槽的两个侧面，然后工件快速离开砂轮进行分度，磨削下一个齿槽。 这种磨齿法砂轮刚性好，磨削效率较高。但机床转动链复杂，磨齿精度较低，一般为56级，多用于成批生产中磨削6级精度的淬硬齿轮。2）碟形的砂轮磨齿如图3-38b所示，两片碟形砂轮倾斜安装以构成齿条齿形的两个侧面。磨齿时，砂轮高速旋转（n）；工件一面旋转（w），一面移动（v），实现展成运动；工件沿轴线方向慢速进给运动（f）以磨出全齿宽。当一个齿槽的两侧面磨完后，工件快速离开砂轮进行分度，磨削下一个齿槽。这种磨齿法的展成运动传动环节少，传动误差小，分齿精度较高，故加工精度可达35级。但砂轮刚性差，切深小，生产率低，故加工成本较高，适

36、用于单件小批生产高精度的直齿圆柱齿轮、斜齿轮的精加工。3）蜗杆砂轮磨齿如图3-38c所示，蜗杆砂轮磨齿原理与滚齿相似，其砂轮制作成蜗杆状，砂轮高速旋转（n），工件通过机床的两台同步电动机作展成运动（w），工件还沿轴向作进给运动（f）以磨出全齿宽。为保证必要的磨削速度，砂轮直径较大（200400mm），且转速较高（2000r/min），又是连续磨削，所以生产效率很高。磨削精度一般为5级，最高可达3级，适用于大、中批生产的齿轮精加工。项目五 圆柱齿轮加工工艺分析 一、 圆柱齿轮加工工艺程的内容和要求 圆柱齿轮的加工工艺程一般应包括以下内容：齿轮毛坯加工、齿面加工、热处理工艺及齿面的的精加工。在编制

37、工艺过程中，常因齿轮结构、精度等级、生产批量和生产环境的不同，而采取各种不同的工艺方案。 如图 9-12为一直齿圆柱齿轮的简图， 表9-6 列出了该齿轮机械加工工艺过程。从中可以看出，编制齿轮加工工艺过程大致可以划分如下几个阶段： 1)齿轮毛坯的形成：锻件、棒料或铸件； 2)粗加工：切除较多的余量； 3)半精加工：车、滚、插齿； 4)热处理：调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等 5)精加工：精修基准、精加工齿形 二、齿轮加工工艺过程分析 1、基准的选择 对于齿轮加工基准的选择常因齿轮的结构形状不同而有所差异。带轴齿轮主要采用顶点孔定位；对于空心轴，则在中心内孔钻出后，用两端孔口的斜面定位；孔径大时则采用锥堵。顶点定位的精度高，且能作到基准重合和统一。对带孔齿轮在齿面加工时常采用以下两种定位、夹