齿轮加工方法ppt课件
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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40～55HRC 。特点是抗疲劳点蚀、抗胶合能力高。耐磨性好； 由于齿心部分未淬硬，齿轮仍有足够的韧性，能承 受不大的冲击载荷。
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－渗碳淬火 渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如
20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56～ 62HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯 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，应进行磨削加工。
刀号 1 2 3 4 5 6 7
8
加工齿 12- 14- 17- 21- 26- 35- 55- 135以上 数范围 13 16 20 25 34 54 134 及齿条
精品课件
1.2铣削方法 在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和
尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个槽， 铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成齿数的铣削。
2. 展成法
展成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的 齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿 坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯 切出渐开线齿廓。展成法切制齿轮常用的刀具有三种：
胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。 因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度
和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性 ，芯部要有一定的强度和韧性。
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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。
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮加工的基本知识（部分）
精品课件
齿轮加工的基本知识（部分）
• 【教学目的和要求】掌握齿轮材料及其合理的选择， 齿轮加工的特点及要求，了解齿轮加工的基本原理， 了解齿轮加工机床的主要组成部件及功用。具备按照 齿轮技术要求，合理选用齿轮加工机床和工艺的初步 能力。
• 【教学内容摘要】
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1. 成形法（又叫仿形法）
成形法是采用与被切齿轮齿槽相符的成形刀具 加工齿形的方法。用齿轮铣刀在普通铣床上加工齿轮是 常用的成形法加工。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转 过360°/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。
如图所示
1.1齿轮铣刀的选择
应选择与被加工齿轮模数、压力角相等的铣 刀。同时按齿轮齿数根据下表选择合适号数的铣刀。
－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700～900HV。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，常用于含铅 、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl等。
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－调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、
40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220 ～280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进 行。 －正火
齿轮材料及其合理的选择
齿轮加工的特点及应用
成形法和展成法原理（滚齿原理）
滚齿加工、齿轮滚刀
插齿、磨齿、剃齿、珩齿加工
• 【教学重点、难点】
原理、滚
齿轮加工的特点及应用、展成法基本 齿的应用
精品课件
一 齿轮材料的合理选择
1、满足材料的机械性能 齿根部受到大弯曲应力，可能产生齿面
或齿体强度失效。 齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。 齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面
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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3、材料的经济性要求 在满足使用性能的前提下，wk.baidu.com用齿轮材
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1.3 铣齿加工特点 （1）用普通的铣床设备，且刀具成本低。 （2）生产效率低。每切完一齿要进行分度，
占用较多的辅助时间。 （3）齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。
主要原因是每号铣刀的刀齿轮廓只与该范 围最少齿槽相吻合，而此号齿轮铣刀加工 同组的其它齿数的齿轮齿形都有一定的误 差。
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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。
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6、齿轮毛坯 齿轮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。
料还应该注意尽量降低零件的总成本。 从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的
价格比较低廉，因此在满足零件机械性能的前提 下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性 能，而且可以降低成本。
从齿轮生产过程的耗费来考虑。首先， 采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样。 其次，通过改进热处理工艺也可以降低成本 。
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４、齿轮的材料及热处理 对齿轮材料的基本要求： －齿面要硬,齿芯要韧 －易于加工及热处理 －软齿面齿轮齿面配对硬度差为30-50HBS 常用的齿轮材料及其热处理方法有： (1)中碳钢(如45钢)进行调质或表面淬火
，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的 一些不重要的齿轮。
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(2)合金调质钢(如40Cr)进行调质或表面 淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用 于中速、中载及精度要求较高的齿轮。
(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。
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二、齿轮加工原理
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，效率一般比较低。按照加工原理，可分为成 形法和展成法两大类。
(3)合金渗碳钢(如20Cr，20CrMnTi)进行 渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达58HRC， 且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击 载荷的齿轮
(4)铸铁及其他非金属材料(如尼龙、夹布 胶木等)。这些材料强度低、易加工，适用于一些 轻载的齿轮。
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5、钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： －表面淬火
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－渗碳淬火 渗碳淬火常用于低碳钢和低碳含金钢，如
20、 20Cr钢等。渗碳淬火后齿面硬度可达56～ 62HRC，而齿轮心部仍保持较高的韧性，轮齿的抗弯 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，应进行磨削加工。
刀号 1 2 3 4 5 6 7
8
加工齿 12- 14- 17- 21- 26- 35- 55- 135以上 数范围 13 16 20 25 34 54 134 及齿条
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1.2铣削方法 在卧式铣床上，将齿坯套在心轴上安装于分度头和
尾架顶尖中，对刀并调好铣削深度后开始铣第一个槽， 铣完一齿退出进行分度，依次逐个完成齿数的铣削。
2. 展成法
展成法是利用一对齿轮无侧隙啮合时两轮的 齿廓互为包络线的原理加工齿轮的。加工时刀具与齿 坯的运动就像一对互相啮合的齿轮，最后刀具将齿坯 切出渐开线齿廓。展成法切制齿轮常用的刀具有三种：
胶合、齿面塑性变形和轮齿折断等。 因此要求齿轮材料有高的弯曲疲劳强度
和接触疲劳强度，齿面要有足够的硬度和耐磨性 ，芯部要有一定的强度和韧性。
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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。
高级制齿工
齿轮技术基础
齿轮加工的基本知识（部分）
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齿轮加工的基本知识（部分）
• 【教学目的和要求】掌握齿轮材料及其合理的选择， 齿轮加工的特点及要求，了解齿轮加工的基本原理， 了解齿轮加工机床的主要组成部件及功用。具备按照 齿轮技术要求，合理选用齿轮加工机床和工艺的初步 能力。
• 【教学内容摘要】
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1. 成形法（又叫仿形法）
成形法是采用与被切齿轮齿槽相符的成形刀具 加工齿形的方法。用齿轮铣刀在普通铣床上加工齿轮是 常用的成形法加工。铣完一个齿槽后，分度头将齿坯转 过360°/z，再铣下一个齿槽，直到铣出所有的齿槽。
如图所示
1.1齿轮铣刀的选择
应选择与被加工齿轮模数、压力角相等的铣 刀。同时按齿轮齿数根据下表选择合适号数的铣刀。
－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700～900HV。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，常用于含铅 、钼、铝等合金元素的渗氮钢，如38CrMoAl等。
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－调质 调质一般用于中碳钢和中碳合金钥，如45、
40Cr、35SiMn钢等。调质处理后齿面硬度一般为220 ～280HBS。因硬度不高，轮齿精加工可在热处理后进 行。 －正火
齿轮材料及其合理的选择
齿轮加工的特点及应用
成形法和展成法原理（滚齿原理）
滚齿加工、齿轮滚刀
插齿、磨齿、剃齿、珩齿加工
• 【教学重点、难点】
原理、滚
齿轮加工的特点及应用、展成法基本 齿的应用
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一 齿轮材料的合理选择
1、满足材料的机械性能 齿根部受到大弯曲应力，可能产生齿面
或齿体强度失效。 齿面各点都有相对滑动，会产生磨损。 齿轮主要的失效形式有齿面电蚀、齿面
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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3、材料的经济性要求 在满足使用性能的前提下，wk.baidu.com用齿轮材
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1.3 铣齿加工特点 （1）用普通的铣床设备，且刀具成本低。 （2）生产效率低。每切完一齿要进行分度，
占用较多的辅助时间。 （3）齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。
主要原因是每号铣刀的刀齿轮廓只与该范 围最少齿槽相吻合，而此号齿轮铣刀加工 同组的其它齿数的齿轮齿形都有一定的误 差。
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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。
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6、齿轮毛坯 齿轮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。
料还应该注意尽量降低零件的总成本。 从材料本身价格来考虑。碳钢和铸铁的
价格比较低廉，因此在满足零件机械性能的前提 下选用碳钢和铸铁，不仅具有较好的加工工艺性 能，而且可以降低成本。
从齿轮生产过程的耗费来考虑。首先， 采用不同的热处理方法相对加工费用也不一样。 其次，通过改进热处理工艺也可以降低成本 。
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４、齿轮的材料及热处理 对齿轮材料的基本要求： －齿面要硬,齿芯要韧 －易于加工及热处理 －软齿面齿轮齿面配对硬度差为30-50HBS 常用的齿轮材料及其热处理方法有： (1)中碳钢(如45钢)进行调质或表面淬火
，综合力学性能较好，用于低速、轻载或中载的 一些不重要的齿轮。
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(2)合金调质钢(如40Cr)进行调质或表面 淬火，综合力学性能更好，且热处理变形小，适用 于中速、中载及精度要求较高的齿轮。
(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。
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二、齿轮加工原理
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，效率一般比较低。按照加工原理，可分为成 形法和展成法两大类。
(3)合金渗碳钢(如20Cr，20CrMnTi)进行 渗碳淬火或液体碳氮共渗，齿面硬度可达58HRC， 且心部有较高韧性，适用于高速、中载和或有冲击 载荷的齿轮
(4)铸铁及其他非金属材料(如尼龙、夹布 胶木等)。这些材料强度低、易加工，适用于一些 轻载的齿轮。
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5、钢制齿轮的热处理方法主要有以下几种： －表面淬火