插齿刀与插齿工艺存在的问题与对策

合集下载

插齿工艺加工倒锥齿插齿刀优化设计

插齿工艺加工倒锥齿插齿刀优化设计现代汽车变速箱为了改善变速性能，普遍采用了同步器装置，为了防止脱挡，滑动齿套、齿轮上的结合齿采用了具有倒锥齿的渐开线齿形。

在插削过程中，沿齿向切削，逐渐加大工件齿深，使齿形成为具有倒锥齿的渐开线齿形。

为了保证工件齿厚的减薄量，沿齿向方向形成所要求的齿侧斜角，因此，在插削齿形时，必须使插齿刀的轴心线与工作轴心线形成交角，此交角的数值应等于齿根锥度半角（以下简称为根锥角）。

1. 工件基本参数的确定本文根据模数为2mm的结合齿举例说明设计插齿刀所需的工件基本参数（见图1、表1）。

工件加工后检测齿形时，齿轮检测中心是以基圆螺旋角（βb1）为基准进行检测，通过检测齿向判定该工件的分圆螺旋角（β1）是否满足要求。

因此，在提供工件基本参数时，必须明确工件的分圆或基圆螺旋角。

图 1tanβb1=tanβ1×cosα（1）2. 根锥角的计算插齿刀设计时可视为平行轴加工，改变每个截面的啮合中心距，从而获得理论要求的分圆螺旋角和根锥角。

（1）以工件的任意截面（实例中以大端为基准）为设计基准，计算插齿刀的各项参数工件大端齿厚（2）工件小端齿厚（3）啮合角（4）啮合中心距（5）插刀齿顶圆（6）式中，x1为工件齿厚大端的变位系数；B1为测量截面距大端的距离；B为工件的有效齿面宽度；S1为测量截面齿厚（根据跨棒距计算）；df1为工件大端齿根圆直径。

由上述公式可计算出新插齿刀的外圆直径da0。

（2）确定实际根锥角。

由公式（2）、（3）计算出工件小端变位系数x1，根据插齿刀的外圆直径及公式（4）、（5）、（6）计算出工件小端齿根圆直径df。

以上计算可得出工件的实际根锥角βT，。

由以上结果可以看出，随着刀具的不断修磨，刀具的变位系数逐渐减小，工件的实际根锥角并非是一个固定值，而是成一定的曲线变化（见表2），取插齿刀齿数z0=50，计算结果。

3. 刀具优化设计，提高刀具的使用寿命根据表1可以看出，在实际加工中，随着刀具的修磨，变位系数的变化，要获得理论正确的分圆螺旋角，必须保证根锥角的改变，但在现实加工中，根锥角（机床的搬度）一般是固定的，进而导致加工时工件分圆螺旋角发生变化。

教学用插齿机实验报告

教学用插齿机实验报告引言插齿机是一种常用于金属加工以及木工加工领域的机械设备。

它可以通过旋转刀轮将一系列的齿型切割到工件上，以实现工件的加工和加工。

在本次实验中，我们将使用一台教学用插齿机，通过实践操作认识插齿机的工作原理和使用方法。

实验目的1. 了解插齿机的基本结构和工作原理；2. 掌握插齿机的操作方法，并能够合理选择和更换刀轮；3. 实践操作，完成对给定工件的加工。

实验设备和材料1. 教学用插齿机：一台；2. 刀轮：多种规格和齿型的刀轮；3. 工件：金属块。

实验原理插齿机通过旋转刀轮和移动工件来实现工件的加工。

刀轮上的齿型会随着刀轮的旋转在工件上切割出对应的齿槽。

实验步骤1. 打开插齿机电源开关，确保插齿机的供电正常；2. 将刀轮装入插齿机的刀轮夹持装置中，并调整夹紧刀轮的力度；3. 调整插齿机的工作台高度和角度，以便于工件和刀轮的相对位置适合加工；4. 将工件固定在插齿机的工作台上，并固定好；5. 打开刀轮驱动开关，使刀轮开始旋转；6. 使用插齿机的移动装置，将工件缓慢移动，使刀轮将齿型切割到工件上；7. 根据需要，及时更换不同规格和齿型的刀轮，并调整刀轮的位置和夹紧力；8. 完成对给定工件的加工后，关闭插齿机的刀轮驱动开关和电源开关。

实验结果通过本次实验，我们成功地使用插齿机对给定工件进行了加工。

加工后的工件齿槽清晰，齿型规整，达到了预期的要求。

实验分析插齿机是一种高精度的加工设备，通过本次实验，我们对插齿机的工作原理和操作方法有了更深入的了解。

合理选择刀轮和控制工件的移动速度可以实现不同规格和齿型的加工要求。

实验总结本次实验通过实践操作教学用插齿机，使我们对插齿机的工作原理和操作方法有了更深入的了解。

我们掌握了插齿机的基本结构、工作原理和使用方法，并且通过实践操作完成了对给定工件的加工。

通过本次实验，我们提高了工艺技能，并对机械加工工艺有了更深入的认识。

参考文献[1] 插齿机的工作原理与操作方法。

插斜齿机床加工缺陷分析及解决方法

插斜齿机床加工缺陷分析及解决方法单淑梅【摘要】根据插斜齿机床的加工原理,从不同角度分析故障产生的可能性,总结现场实际维修经验及方法.为同类设备的应用及维修工作提供了参考.【期刊名称】《机械工程师》【年(卷),期】2012(000)003【总页数】2页(P78-79)【关键词】插斜齿;故障分析;维修经验【作者】单淑梅【作者单位】长春汽车工业高等专科学校,长春130011【正文语种】中文【中图分类】TG6131 引言PFAUTER 插斜齿机床是我厂生产02K 传动器而引进的意大利插斜齿机床。

从插齿原理上分析，插齿刀与工件相当于一对平行轴的圆柱直齿轮啮合。

插齿的主要运动为：切削运动-即插齿刀的上下往复运动。

分齿展成运动-插齿刀与工件间应保证正确的啮合关系。

插齿刀每往复一次，工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给运动。

径向进给运动-插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应该有径向进给运动。

让刀运动-插齿刀做上下往复运动时，向下是工作行程。

为了避免刀具划伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件退出切削区一段距离，插齿刀工作行程时，工件恢复原位。

但出现的故障现象是：机床工作时，三档PFAUTER 在加工完成时出现零件表面缺肉。

为此，我们进行了缺陷分析并提出了解决方法。

2 原因分析2.1 机械原因机床加工时各轴运动示意图见图1。

机床在自动加工过程中，由X 轴实现径向进给和让刀运动，由Q1、Q2 轴进行圆弧插补运动以实现分齿运动，而主轴SP 则实现切削运动主运动。

如果机床在自动加工过程中X 轴有间隙，会导致机床在运动过程中径向进给不稳定及让刀距离不均匀，如果分齿运动的两轴Q1 和Q2有间隙，会导致加工出来的工件齿型、跨棒距不合格，甚至出现齿数不符等工件缺陷。

图1 机床运动示意图2.2 电气原因该机床数控系统采用SIEMENS 810M 系统，四个伺服轴，一个伺服主轴，除前面提到的Q1 轴、Q2 轴、X 轴和SP 主轴外，还有Z 轴来实现刀具冲程高度。

齿轮加工中插齿加工中常出现的缺陷及解决方法

齿轮加工中插齿加工中常出现的缺陷及解决方法超差项目主要原因解决方法公法线长度的变动量 1)刀架系统，如蜗轮偏心，主轴偏心等误差2)刀具本身制造误差和安装偏心或倾斜3)径向进给机构不稳定4)工作台的摆动及让刀不稳定修理恢复刀架系统精度，检查修理径向进给机构。

调整工作台让刀及检验刀具安装情况相邻齿距误差 1)工作台或刀架体分度蜗杆的轴向窜动过大2)精切时余量过大 1)调整工作台或刀架人体的分度蜗杆的轴向窜动2)适当增加粗切次数，使精切时留量较少齿距累积误差 1)工作台或刀架体分度蜗轮蜗杆有磨损、啮合间隙过大2)工作台有较大的径向跳动3)插齿刀主轴端面跳（安装插齿刀部分）超差4)进给凸轮轮廓不精确5)插齿刀安装后有径向与端面跳动6)工件安装不符合要求7)工件定位心轴本身精度不合要求 1)调整工作台或刀架分度窜轮窜杆的啮合间隙，必要时修复蜗轮副2)仔细刮研工作台主轴及工作台壳体上的圆锥触面，为“硬”些3)重新安装插齿刀的位置，使误差相互抵消，必要时修磨插齿刀主轴端面4)修磨凸轮轮廓5)修磨插齿刀的垫圈6)工件定位心轴须与工作台回转轴线重合。

工件孔与工件定位心轴的配合太松。

工件的两端面须平行，安装时工件端面须与安装孔垂直。

工件垫圈的两平面须平行，并不得有铁屑及污物粘着7)检查工件定位心轴的精度，并加修正或更换新件齿形误差 1)分度蜗杆轴向窜动过大或其他传动链零件精度太差2)工作台有较大的径向跳动3)插齿刀主轴端面跳动（安装插齿刀部分）超差4)插齿刀刃磨不良5)插齿刀安装后有径向与端面跳动6)工件安装不合要求 1)检查与调整分度埚杆的轴向窜动。

检查与更换链中精度太差的零件2)与齿距累积误差2)同3)与齿距累积误差3)同4)重磨刃口5)修磨插齿刀垫圈6)与齿距累积误差6)同齿向误差 1)插齿刀主轴中心线与工作台轴线间的位置不正确2)插齿刀安装扣有径向与端面跳动3)工件安装不合要求 1)重新安装刀架工进行校正2)修磨插齿刀垫圈3)与齿距累积误差6)同表面粗糙度 1)机床传动链的精度不高，某些环节在运转中出现振动或冲击以致影响机床传动平稳性2)工作台主轴与工作台壳体圆锥导轨面接触情况不合要求，圆锥导轨面接触过硬，工作台转动沉重，运转时产生振动3)分度蜗杆的轴向窜动或分度蜗杆蜗轮副的啮合间隙过大，运转中产生振动4)让刀机构工作不正常，回刀刮伤工件表面5)插齿刀刃磨质量不良6)进给量过大7)工件安装不牢靠，切削中产生振动8)切削液脏或者冲入切削齿槽 1)找出严谨不良环节，加以校正或更换件2)修刮圆锥忖轨面，使其接触面略硬地平面导轨，并要求接触均匀3)修磨调整垫片纠正分度蜗杆的轴向窜动调整分度蜗杆支座以校正分度蜗杆蜗轮副的间隙大小4)调整让刀机构5)修磨刃口6)选择适当的进给量7)合理安排工件8)更换切削液，将切削液对准切削区。

插齿加工出现乱齿的原因及分析处理r插齿加工出现乱齿的原因及分析处理

插齿加工出现乱齿的原因及分析处理r插齿加工出现乱齿的原
因及分析处理
沙远洋
【期刊名称】《金属加工：冷加工》
【年(卷),期】2017(000)010
【摘要】通过对插齿加工原理及乱齿原因的总结进行分析,梳理乱齿问题处理流程,能够提高处理故障的效率,做好预防性维护,减少故障发生.
【总页数】5页(P60-64)
【作者】沙远洋
【作者单位】南京高速齿轮制造有限公司江苏 211100
【正文语种】中文
【相关文献】
1.加工超短齿内齿轮的插齿刀最小齿数计算 [J], 王丽娟;黄清世;白冰;仝文科;陈小军
2.精密加工变齿厚内齿轮插齿刀设计 [J], 胡瑞;杜雪松;朱才朝
3.插齿工艺加工倒锥齿插齿刀优化设计 [J], 李敏;吕垚;何猛
4.插齿时齿面挤伤与插齿刀后面非正常磨损的原因及解决措施 [J], 王敏之
5.插齿应用与插齿刀的加工 [J], 托玛索．波诺瓦朵（TOMMASO;PREVIATO（翻译）
因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。

插齿加工常见误差产生原因及消除方法

插齿加工常见误差产生原因及消除方法一、齿距累积误差较大（一）属于机床方面产生的原因1、工作台和刀架的蜗杆蜗轮副的蜗杆轴向窜动过大；2、工作台和刀架的蜗杆蜗轮副由于长期使用,齿面磨损,导致啮合间隙过大；3、径向进给的丝杆、弹簧在切削加工时弹力不够；4、工作台和刀架体的蜗杆蜗轮副中,尤其蜗轮的齿面有研损现象和齿面有磕碰毛刺；5、工作台主轴与工作台的1：20的圆锥导轨接触过松,工作台主轴在转动时有浮动现象,定心不好；6、让刀不稳定；7、刀架体齿条套筒的镶条松动；8、自动径向进给凸轮的等半径r79±部分径向跳动超差；9、插齿刀刀轴φ圆柱面上有拉毛现象,插齿刀在禁固后歪斜或定心不正；10、机床传动链中的零件尤其是工作台蜗轮和刀架蜗轮的精度已丧失；11、机床的几何精度项目中有关项目超差,其中影响较大的有：1工作台的端面跳动,2工作台锥孔中心线的径向跳动,3刀架体刀具主轴定心轴径的径向跳动;消除方法：1、重新调整蜗杆的轴向窜动,使窜动量在范围内；2、配磨调整垫片,使蜗杆蜗轮副的啮合间隙在范围内,必要时修复蜗轮,重配蜗杆；3、调整弹簧力；4、用油石修磨或用刮刀刮削,如损伤较大,可考虑重新滚齿、研齿,以恢复蜗轮的精度,这时应重新配制蜗杆；5、修刮圆锥导轨面,使圆锥导轨面的接触情况硬于平面导轨,且要求接触均匀,修刮时要求以100N左右的力用500mm的撬杠转动工作台时,在旋转一周中应无过轻或过重的感觉；6、调整让刀机构,使让刀量在的范围内,并且每次让刀的复位精度不大于0.01mm；7、调整镶条；8、重新修磨凸轮使其在范围内；9、用油石磨去拉毛毛刺；10、重新修复蜗轮严重丧失精度时,应考虑更换蜗轮；11、修复工作台和刀架体的相关零件; （二）属于刀具方面产生的原因1、插齿刀刀齿刃部已钝或有磕碰；2、插齿刀刀齿本身精度不合格；3、插齿刀的基准孔及端面精度超差;消除方法：1、重新刃磨插齿刀；2、更换插齿刀;（三）属于安装产生的原因1、插齿刀安装后的径向与端面跳动大；安装时要检查刀轴、刀垫和刀具内孔端面精度,有无磕碰,并且安装时要保持清洁度;2、齿坯安装不好：1齿坯制造精度未达到工艺要求,2工装精度丧失或设计刚性不够,3齿坯、工装安装时清洁度差或有磕碰毛刺；解决措施：保证齿坯精度,安装时保证清洁度和无磕碰毛刺,重新设计工装或更换工装; 二、齿距极限偏差或齿形误差较大在注意产生齿距累积误差的问题外,还要检查：刀架体的固定导轨和滑动导轨的滑动面磨损不均匀,由于经常插削一定宽度的齿轮而出现平面度与φ165外母线平行度超差,致使插齿刀的运动轨迹不正确；2、切削用量选择不当;解决措施：1、对固定导轨与滑动导轨的镶条进行修刮或更换；2、选择合理的切削用量;三、齿向误差较大一属于机床方面的原因1、机床刀具主轴轴线对工作台主轴轴线的平行度超差,产生原因有以下几个方面：1刀架体的固定导轨与滑动导轨时用镶条来调整,如配合不好或间隙过大,对齿向均有影响；2刀架体内蜗轮上的环与刀具主轴轴线不重合；3刀架体支承蜗轮端面或支承环的端面与刀具主轴轴线不垂直;2、插齿机的让刀不稳定;解决措施：1、严格控制机床刀具主轴轴线对工作台主轴轴线平行度,具体措施是：1调整镶条位置使滑动导轨与蜗轮孔的间隙不大于,2找正后紧固螺钉,并重新配上定位销；3修刮两个端面,使其垂直度在范围内;2、调整让刀机构,使其复位精度达到以内;二属于操作、齿坯精度和安装方面的原因1、插齿夹具安装不正,端跳不合格；2、齿坯误差大；3、清洁度或有磕碰伤；4、插齿刀行程的超越量选择过小,插齿时在齿宽上尚未切削完毕,工作台带动工件即已让刀;解决措施：1、校检工装、坯件的精度；2、选择合理的超越量,重新调整;四、齿面粗糙度不好一属于机床方面的原因1、机床传动链中零件如刀具主轴、工作台主轴等精度已丧失或磨损,传动件之间的间隙变大,在切削时产生松动和冲击；2、工作台主轴与工作台圆锥导轨面接触过硬,工作台带动沉重,因而在旋转时摩擦发热,产生振动；或接触过松,运转时工作台产生晃动；3、刀架体及工作台两分度蜗杆在运转时轴向窜动过大,或蜗杆与蜗轮的啮合间隙过大,运转时引起跳动；4、机床的让刀机构工作不正常,插齿刀回程时将工件的已加工表面擦伤;解决措施：1、找出精度丧失的零件予以修复校正或更换；2、修刮圆锥导轨面,保持接触均匀,旋转一周内无轻重感；3、修磨调整垫片并更换轴承后,保证其轴向窜动在,且保持蜗杆蜗轮副之间的合理啮合间隙；4、重新调整让刀机构,尤其应注意当加工模数大于4或较小模数时,这种现象出现较多;二属于刀具方面的原因1、插齿刀刃部已磨钝,使被插齿轮的齿面出现撕裂等情况；2、插齿刀在插削过程中,产生积屑瘤并粘结在刀刃上,刃磨时未将粘刀部分磨掉,提高了刀齿表面粗糙度；3、插齿刀前角应适应被插齿轮的材料,如插削调质处理后的合金材料时,仍采用前角为5°的插齿刀,则插削时易产生积屑瘤；4、插齿刀安装后未紧固好,插削时产生位移和振动; 解决措施:1、重新刃磨插齿刀,使刃部锋利,并在刃磨时充分冷却,以提高前刀面的刃磨质量；2、适当提高插齿刀的往复冲程数,以仰制结屑瘤的产生；3、适当增大插齿刀的前角；4、重新安装并紧固插齿刀;（四）属于安装、冷却、工件材料及热处理方面的原因1、切削液选择不当或太脏；2、齿坯安装不牢固,插削时产生位移和振动；3、材料硬度过高,使齿面产生撕裂、鱼鳞等缺陷;解决措施：1、合理选择切削液,对于太脏的切削液要及时更换；2、检查齿坯是否紧固；3、做好齿坯的预先热处理;。

圆齿轮插齿加工中的负啮合问题分析

收稿日期!"###$$"#基金项目!国家自然科学基金%&’()&##’*及航天科技开发项目%’+,""*资助作者简介!唐德威%$’++-*.男%汉*.黑龙江.博士后.副教授文章编号!$##/,0)"0%"##"*#$,##+/,#/非圆齿轮插齿加工中的负啮合问题分析唐德威$.".于红英".李丹".徐晓俊".李华敏".张光辉$%$重庆大学机械传动国家重点实验室.重庆(###((1"哈尔滨工业大学机电工程学院.哈尔滨$&###$*摘要!对非圆齿轮的插齿加工过程进行了分析.同时对非圆齿轮内齿插齿加工中的负啮合角问题进行了探讨.为非圆齿轮加工中产生的相应问题的校核计算提供了理论依据2关键词!非圆齿轮1插齿加工1负啮合中图分类号!34$/"5(文献标识码!6789:;<=<>?@A B 9C =D A EA <F =8B=8G F 9H H =8B@>8I J =K J L :9K M 8C A K 89:N A 9K36O P Q R ,S R T $.".U V W X Y Z ,[T Y Z ".\]Q ^Y "._V _T ^X ,‘a Y ".\]W a ^,b T Y ".c W 6O P P a ^Y Z ,d a T $%$3d R e f ^f R g R [\^h X i ^f X i [X j kR l d ^Y T l ^m 3i ^Y n b T n n T X Y .o d X Y Z p T Y ZV Y T q R i n T f [.o d X Y Z p T Y Z (###((1"W ^i h T Y]Y n f T f a f R X j 3R l d Y X m X Z [.W ^i h T Y $&###$*7r <C K 9J C !]Yf d T n s ^s R i .f d R s i X l R n n X j b ^Y a j ^l f a i T Y ZY X Y ,l T i l a m ^i Z R ^i h [T Y q X m a f R l [m T Y t i T l ^m n d ^s Rl a f f R i T n ^Y ^,m [u R t .^Y t^l X Y t T f T X YX j Y R Z ^f T q Rb R n d T Y Z^Y Z m RT Yb ^Y a j ^l f a i T Y ZY X Y ,l T i l a m ^iT Y f R i Y ^m Z R ^iT nt T n l a n n R t .f d T n b R f d X tl ^Yh R a n R tf Xl d R l vl ^m l a m ^f T X YX j Y R Z ^f T q R b R n d T Y Z^Y Z m R S d R YS R t R n T Z Y^Y tb ^Y a j ^l f a i R ^Y X Y ,l T i l a m ^i T Y f R i Y ^m Z R ^i5w A ;x >K y <!O X Y ,l T i l a m ^i Z R ^i 1e d ^s s T Y Z 1O R Z ^f T q R b R n d T Y Z 随着机械工业的发展.对机械传动的要求愈来愈多样化z 复杂化.已有齿轮传动机构或其它传动机构%如凸轮机构z 连杆机构等*已不能或难以满足某些新的要求2而非圆齿轮传动以其特有的传动特点可以满足这些新要求.因而人们将目光转向了非圆齿轮传动的研究.早在(#年代就有人着手其理论方面的分析工作.但当时的计算手段比较落后.使这方面的工作受到了很大的限制2近年来计算机技术的发展为非圆齿轮机构的设计分析提供了必要的前题.只短短几年时间.对非圆齿轮的研究工作已取得了一些应用性的成果.如行星式非圆齿轮机构已成功地应用于低速大扭矩液压马达中2非圆齿轮机构近年来在航天工业中的应用也有了较大的发展2尽管如此.人们对非圆齿轮机构的研究从理论上还没有得到完善.许多急待解决的问题还没有认真探索.尤其是在有关非圆齿轮的加工理论与其精度检测理论方面的研究几乎是一块空白2本文根据当前的非圆齿轮的研究与应用状况.对非圆齿轮加工中的一些问题进行了探讨.所涉及的非圆齿轮为用于平行轴传动中的直齿齿轮2$非圆齿轮的特性及其传动的特点非圆齿轮可以认为是渐开线圆柱齿轮的一种变形.虽然非圆齿轮与渐开线圆柱齿轮的节曲线形状不同.但在一对非圆齿轮进行啮合传动时.其节曲线作纯滚动的性质是恒定不变的2从另一方面来看.也可以认为圆柱齿轮是非圆齿轮的一个特例.即其节曲线曲率半径为常量的非圆齿轮2由于非圆齿轮的节曲线曲率半径是变量.故由回转中心到啮合节点的向径也是变量.因而在一对非圆齿轮的啮合过程中.其传动比的变化规律由两非圆齿轮的节曲线向径的变化规律决定.这是非圆齿轮传动的一个主要特性.利用该特性.非圆齿轮副才能实现变速比传动2"非圆齿轮加工时的瞬时啮合线分析非圆齿轮一般是在数控插齿机上范成加工的.由于非圆齿轮的节曲线曲率半径是变化的.也就是说.对于一个封闭的非圆齿轮节曲线.可能既有外凸的特性.又具有内凹的特性.因此在插齿加工时多数的情况下都是使用渐开线圆柱插齿刀进行加工2用渐开线圆柱齿轮刀具对渐开线圆柱外齿轮进行插齿加工过程中.刀具的节圆与被加工齿轮的节圆是相切的.且切点就位于刀具中心与被加工齿轮中心的连线上.刀具的基圆与被加工齿轮的基圆的相对位置保持不变.这两个基圆的一条内公切线就形成了啮合线.在加工过程中这条啮合线的方向是一直不变的.该啮合线与两节圆的公切线之间的夹角就构成压力角.其值与方向也是一直不变化的2对于渐开线圆柱内齿轮的加工又要多出一个条件.那就是要求插齿刀的基圆必须与被加工的内齿轮的基圆相交.否则.这两个基圆就没有公切线.也就不存在第"$卷"##"年第$期$月机械科学与技术k{o W 6O ]o 6\e o ]{O o {6O Q3{o W O |\|P U}X m 5"$~^Y a ^i [O X 5$!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!"##"　万方数据啮合角!对于这种情况!被称之为齿轮加工过程中的负啮合现象!在实际加工中这种现象一定要避免产生"非圆齿轮在加工时同样会产生负啮合角现象!由于非圆齿轮节曲线的复杂性!非圆外齿轮节曲线的内凹部分与非圆内齿轮节曲线的外凸部分都相当于是对内齿的加工过程!因此!负啮合现象不仅在非圆内齿轮加工中可能会产生!在非圆外齿轮的加工中同样可能会产生!有必要对非圆齿轮加工中的这种现象进行深入的分析!以避免这种现象的发生"非圆齿轮与渐开线圆柱齿轮不同!其在加工时刀具与工件之间的中心距是在不断变化的!刀具的节圆与被加工的非圆齿轮的节曲线的切点也不在两个回转中心的连线上!对其图#非圆齿轮插齿加工转化机构示意图啮合过程的分析可以在一个转化机构中进行"如图#所示为非圆齿轮的数控插齿加工过程的转化机构"在该转化机构中!可认为任一瞬时工件与刀具的回转中心是一定值"图#中表示非圆齿轮的节曲线!$表示渐开线圆柱齿轮刀具的节圆!%表示渐开线圆柱齿轮刀具的基圆"加工时是利用刀具的节圆与工件&非圆齿轮’的节曲线进行无滑动的对滚来实现的!也就是说插齿机床在加工时必须保证工件的瞬时角速度(#与刀具的瞬时角速度($的传动关系!即要满足瞬时传动比)#$*(#+($的要求!同时又要保证工件#的中心,#与刀具$的中心,$按已知的中心距变化规律进行变化!这样就范成出非圆齿轮的齿廓曲线"参见图#!在加工时,#!,$的位置变化是由数控插齿机床的工作台带动工件#相对于机床主轴上的齿轮刀具运动来实现的!为了分析方便!我们假定工件是不移动的!而让刀具的中心沿,#,$的连线方向进行移动来保证其中心距的变化规律"设某瞬时的啮合节点为-!过,$点作,#,$的垂线,$,%与,#-连线交于,%点!则,#!,%点为构件#!$在加工转化机构中的绝对瞬心"-点为构件#!$的相对瞬心"设两齿轮的齿廓接触点为.!令/0#表示齿轮#在.点的线速度!/0$表示齿轮$在.点的线速度!则有/0#*(1#2,#3.与/0$*(1$2,%3.!齿轮#与齿轮$在接触点.处的相对速度/0#$可表示为/0#$*/0#4/0$&#’注意到-点为构件#!$的相对速度瞬心!则有5/0#$5*5(1#4(1$3565.-5&$’/0#$的方向垂直于3.-"由齿轮啮合理论可知!齿廓曲线上接触点的公法矢78#与两齿廓在接触点处的相对速度应满足如下关系78#6/0#$*9&%’要保证式&%’成立!必须保证78#与/0#$为相互垂直"由于所使用的刀具为渐开线圆柱齿轮刀具!显然78#应为过.点所作刀具的基圆:;的切线7<7!且该切线必然要过-点才能保证啮合方程式&%’成立"因此!在非圆外齿轮加工时!渐开线齿轮刀具的节圆与非圆齿轮的节曲线在-点处相切!=<=为过-点所的作两节曲线的公切线!对于刀具而言!7<7与=<=之间应成>角!>就是刀具在节圆上的压力角!渐开线圆柱齿轮刀具节圆上的压力角为一固定不变值!所以!所加工出的非圆齿轮的齿廓法线&为转化机构在此瞬时的啮合线’方向与齿轮加工啮合过程中非圆齿轮的节曲线和刀具节曲线的瞬时节点公切线方向恒成定角>值!这个角就可以定义成为非圆齿轮的瞬时啮合角"%非圆齿轮加工时转化机构中的等效齿轮从以上的分析可以看到!非圆齿轮是采用渐开线圆柱齿轮刀具进行加工的!因此!非圆齿轮和渐开线圆柱齿轮之间是存在着某种联系的!本文的目的就是通过这种联系将对非圆齿轮的分析转化成为对渐开线圆柱齿轮的分析!合理简化计算过程"%?#非圆齿轮加工中的瞬时等效齿轮的定义图#中给出了非圆齿轮的加工啮合过程转化的情况!图#中的-点为加工时非圆齿轮节曲线的瞬时啮合节点!由于非圆齿轮的节曲线已知!所以过-点的这条节曲线的曲率半径是可以由微分几何的知识计算得到的"设在-点处非圆齿轮的节曲线曲率半径为@!则根据非圆齿轮节曲线的封闭性A 连续性A 平滑性与其一A 二阶导数连续性的性质!在-点附近的某一微小曲线段上的曲率半径应都为@!也就是说!在节曲线-点附近的某一微小曲线段的非圆齿轮的加工可以认为是对具有节圆半径为@的渐开线圆柱齿轮的加工!该圆柱齿轮的齿数可表示为B *$@+C &D ’式中E C 为插齿刀具的模数"此齿轮的压力角也应与插齿刀具的压力角相同!设其值为>"对于这个具有与渐开线圆柱齿轮刀具相同模数与压力角A齿数为B 的圆柱齿轮!我们将它定义为被加工的非圆齿轮在节点-处的瞬时等效齿轮"瞬时等效齿轮的分度圆半径:与基圆半径:;为:*C B +$&F ’:;*:G H I >&J ’图$非圆齿轮加工过程的二次转化机构非圆齿轮加工时!在不同的节点处具有不同齿数的瞬时等效齿轮!也就是说!一条非圆齿轮节曲线的瞬时等效齿轮具有无数多个!但对应着这条节曲线的一个啮合节点的瞬时等效齿轮却只有一个!因此可以对非圆齿轮的加工过程进行再次的转化"其二次转化如图$所示!过刀具中心,$与非圆齿轮的瞬时节点-作一条直线!则非圆齿轮在节点-处的瞬时等效齿轮的圆心一定在这条连线上!并且等效齿轮的分度圆和插齿刀具的节圆一定要在瞬时节点-处相切!等效齿轮的分度圆的半径为由式&F ’计算而得到"因此可以得机械科学与技术第$#KK K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K K 卷　万方数据到加工非圆齿轮时!在瞬时节点"处等效齿轮的位置!利用这个位置!可以以由式#$%计算得的&’为半径画出瞬时等效齿轮的基圆!对外齿非圆齿轮加工时!该基圆与插齿刀具的基圆的一条内公切线就是在加工此非圆齿轮时在啮合节点"处的瞬时啮合线!瞬时啮合线与在节点"处插齿刀具节圆切线之间的夹角就为瞬时啮合角!在非圆齿轮的插齿加工过程中!此瞬时啮合角的值始终为刀具的压力角()*+非圆齿轮加工中的等效齿轮的定义以上对非圆外齿轮的加工过程及瞬时啮合线,瞬时啮合角,瞬时等效齿轮进行了分析和定义!对于圆柱齿轮!负啮合问题是发生在内齿轮的加工中!而对于非圆齿轮只要其节曲线的曲率存在正负符号的变化!就要对其负啮合问题进行校核计算(在校核计算时!只要对相当于内齿轮加工部分的节曲线段计算即可(根据前面的分析可知!对非圆齿轮的加工!其节曲线不同的微小曲线段就可以看成是对不同的渐开线圆柱齿轮的加工#即为对瞬时等效齿轮的加工%!从上面的分析中也可以得出!对非圆齿轮的加工就相当于是对具有相同模数和压力角与具有不同齿数的多个渐开线圆柱齿轮的组合加工!这些圆柱齿轮的节曲线通过光滑连接而组成为一个非圆齿轮(因此!通过瞬时等效齿轮!就可以将非圆齿轮的负啮合问题转化到圆柱齿轮中进行研究(负啮合的产生原因主要是由于插齿刀的基圆与内齿轮的基圆不相交而形成的!这两个圆不相交!是因为刀具的基圆位于内齿轮基圆之内!不能有效地形成公切线!也就没有啮合线存在!因此不能正确啮合(由于插齿刀具的基圆是固定不变的!在加工内齿轮时!齿轮的齿制也是不变化的!所以!被加工齿轮的基圆越小!越容易产生负啮合角的问题(非圆齿轮与内齿圆柱齿轮不同!在非圆齿轮加工中!可能是只有非圆齿轮节曲线的某一局部存在负啮合的问题!但只要存在负啮合就是不充许的!因此!可以取非圆齿轮加工时的瞬时等效齿轮中具有最少齿数的齿轮进行分析即可!我们将这个具有最少齿数的瞬时等效齿轮称为此非圆齿轮的等效齿轮!在对非圆齿轮加工中的负啮合问题分析时!可以在这个等效齿轮中进行!如等效齿轮中不产生负啮合的问题!那么在整条非圆齿轮的节曲线上就不会产生负啮合的问题(-非圆齿轮加工中负啮合问题分析图)渐开线圆柱内齿轮啮合图用插齿刀切内齿轮时!要比加工外齿轮多保持一个条件!保持啮合角为正值(当内啮合时啮合角为负值!表示插齿刀的基圆与内齿轮的基圆的公切线不存在!根本不能进行啮合(加工内齿轮时!其啮合角如图)所示(在对非圆齿轮的负啮合问题分析时!我们是在等效齿轮中进行的#只对存在内齿加工的非圆齿轮节曲线部分分析%(等效齿轮是瞬时等效齿轮中具有最少齿数的那个齿轮!令其齿数为./!其节圆的半径就为非圆齿轮节曲线的最小曲率半径!其值用01234表示(如果用5表示渐开线插齿刀的压力角!用67表示插齿刀的齿数!用87表示插齿刀的变位系数!用8/表示非圆齿轮的等效齿轮的变位系数!用57/表示等效齿轮与插齿刀具加工啮合过程中的啮合角!则在非圆齿轮等效后的内齿轮中!其加工时必须保证34957/:+#8/;87%<=456/;67>3495?7#@%或8/;87?;#6/;67%3495+<=45#A %由上式可知!87愈大或被加工内齿轮与插齿刀的齿数差愈小!愈容易产生负啮合现象(在对渐开线圆柱内齿轮的加工中!主要是靠增大被加工内齿轮与插齿刀具的齿数差来避免负啮合角问题的产生(而对于非圆齿轮!这个措施就不是很适用!这主要是由于非圆齿轮一般是应用于变速比传动,解算装置或容积式流量计,泵,液压马达等装置中!其节曲线的曲率一般变化也较大!在同一条非圆齿轮的节曲线上!有时最大曲率半径与最小曲率半径相差很大!而在进行负啮合分析计算时要以其最小曲率半径为计算基准!要增加非圆齿轮加工时的等效齿轮与刀具的齿数差!可能会使刀具的齿数变得非常少!因此可以采用减小插齿刀的变位量的方法来避免负啮合现象!即如果校验结果为插内齿轮时出现负啮合!应减小插齿刀的变位量(在进行非圆齿轮加工时!在其节曲线的任何一点处都不应该存在负啮合的问题!通过上述的分析可知!如在非圆齿轮的等效齿轮中不产生负啮合!则在整个非圆齿轮的节曲线上都不会产生负啮合现象!因此这种分析方法能够满足非圆齿轮加工中的负啮合的校核计算要求(B 结束语本文分析了非圆齿轮的加工过程!提出了关于非圆齿轮的等效齿轮的概念!提出了利用等效齿轮对用渐开线圆柱插齿刀加工的非圆内齿轮的负啮合问题进行分析的办法!大大简化了非圆齿轮加工中的负啮合角的校核计算过程!得出了避免在非圆齿轮加工中产生负啮合现象可采取的一个有效措施(C参考文献D C E D 李福生等编译*非圆齿轮C F D *机械工业出版社!E G @B C +D 唐德威*新型非圆齿轮液压马达的H I J K H I F 系统与测量方案的研究C JD *工学博士学位论文!+777C )D L *M *李特文著*卢贤占译*齿轮啮合原理#第二版%C F D *上海科学技术出版社!E G A -C -D 张维纪编著*金属切削原理及刀具CF D*浙江大学出版社!E G G EC BD 徐晓俊等*非圆行星齿轮液压马达的参数化计算机辅助设计系统C ND *机械科学与技术*E G G @!E $#+%O )+P)+@C $D 袁哲俊等*金属切削刀具CF D*上海科学技术出版社*E G A -第E 期唐德威等O QQ Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q Q 非圆齿轮插齿加工中的负啮合问题分析万方数据。

插齿机故障分析

YS5120插齿机故障原因分析及维修方法目录一、概述------------------------二、插齿机打刀故障原因分析及维修方法--------------三、体会------------------------四、参考书目--------------------YS5120插齿机故障原因分析及维修方法摘要针对YS5120型高速插齿机加工时发生的打刀问题，从现场设备维修工作出发，对此故障的产生原因进行了较为全面的分析，并提出了切实有效的维修方法。

关键词插齿机打刀故障分析维修方法一、概述YS5120型系列高速插齿机主要用于盘类.轴类零件的齿形加工，加工的齿形有直齿.斜齿和倒锥齿，模数2.5～4.25，加工方式分为外啮合切削加工和内啮合切削加工。

该机床是按滚切法加工齿轮，加工过程中刀具和加工件相当于一对无间隙啮合的齿轮，从其加工方式和切削原理上可以看出，切削加工过程中刀具与工件啮合状态一旦被破坏，就会出现打刀故障。

二、插齿机打刀故障原因分析及维修方法打刀故障由多重因素产生，必须详细了解和分析机床的传动原理，机床的主要运动方式有：刀具轴向往复运动、（刀具及工件）圆周进给运动、分齿滚切运动、（工件）径向进给运动、（刀架）让刀运动、工作台快速回转运动和刀具上停运动。

针对加工过程中发生打刀的问题，从机床的传动和加工原理，结合现场实际维修时观察到的故障形态这两方面来看，主要是由刀架的机械传动部分、工作台进给运动的液压系统部分，以及电器系统的故障引起，现将故障原因及现场实际维修方法进行分析介绍。

2．1刀架机械传动故障。

刀架的运动由刀具主轴往复冲程运动，刀具主轴的让刀运动，刀具主轴上停让刀运动及圆周进给运动组成。

2.1.1刀具主轴的往复冲程运动。

刀具主轴闷车打刀，刀具一般会崩掉刀齿，此故障分为主传动皮带过度磨损或切削负荷过载，致使皮带断裂或打滑；另外就是主轴皮带轮内波形套长期使用磨损，无法涨紧皮带轮造成传动打滑。

插齿机操作规程

引言概述：正文内容：一、工作前准备1.检查设备和工具：在操作插齿机前，必须确保设备和工具的正常运行和完好无损。

a.检查插齿刀具的状况，如有磨损或其他损坏应及时更换。

b.检查机器的电源线、控制系统等，确保没有松动或破损。

c.检查辅助工具，如夹具、导向装置等，确保其功能正常。

2.清洁工作区：保持工作区域的干净整洁，确保没有杂物或障碍物。

a.清除机器周围的灰尘和污垢，避免影响机器的正常运行。

b.清理工作区域，确保没有杂物或其他危险物品，如滑倒或碰撞的危险。

3.操作人员准备：保证操作人员具备必要的知识和技能。

a.操作人员应接受相关培训，了解插齿机的操作流程和安全注意事项。

b.操作人员应穿戴符合标准的工作服、安全鞋等个人防护装备。

c.操作人员应保持良好的工作状态，不得因疲劳或酒精等影响判断能力的物质而操作插齿机。

二、插齿机的操作流程1.打开插齿机电源：按下电源开关，确保插齿机正常启动，待所有指示灯正常点亮后继续下一步操作。

2.加载工件：将待加工的工件准确放置在工作台上，并使用夹具进行固定，确保工件的位置准确。

3.调整刀具位置：通过插齿机上的刀具调整装置，将刀具调整到正确的位置，确保刀具与工件的接触面是平行的。

4.确定加工参数：根据工件的要求，设置合适的插齿深度、速度和进给量等加工参数。

5.启动插齿机：按下启动按钮，插齿机开始工作，刀具根据设定的参数自动进行插齿操作。

6.监控加工过程：操作人员应始终关注插齿机的运行状态，确保工件加工的质量和刀具的状况。

7.检查工件：插齿完成后，及时检查工件的插齿质量，如有问题应及时调整和修复。

8.关闭插齿机电源：操作完成后，先将插齿机关机，等待工作台停止运转后再关掉电源。

三、安全注意事项1.穿戴个人防护装备：在操作插齿机前，操作人员应穿戴符合标准的个人防护装备，包括工作服、安全鞋、护目镜等，以避免意外伤害。

2.注意电气安全：操作人员应确保插齿机的电源线、控制系统等设备正常运行，不得私自拆卸或改变线路。

插齿刀与插齿工艺存在的问题与对策

插齿刀与插齿工艺存在的问题与对策插齿滚齿同属展成法加工齿轮，展成法加工齿轮时，刀具也作为一个齿轮，与被加工齿轮各自按啮合关系要求的速比传动，从而包络切出齿形。

不同于滚齿加工，插齿刀除按啮合关系传动外，还需同时作上下运动（见图1）。

展成法优点是一把刀具可以加工相同模数、齿形角及不同齿数的各种齿轮。

滚齿只能加工外齿轮，而插齿既可加工外齿轮，又可加工内齿轮，还能加工有台阶的齿轮块、人字齿轮及部分齿轮等。

图1 插齿刀与齿轮齿形对滚与成形1. 插齿工艺插齿运动有：①插齿刀的往复运动即切削运动，其平均速度v即切削速度，v与冲程长度L、每分钟往复次数n的关系是：v=2nL/1 000（m/min）。

②插齿刀按齿轮啮合关系回转的快慢，即圆周进给量的大小选定回转速度。

③被加工齿轮应按齿轮啮合关系的选定回转速度。

④插齿刀的径向进给，依此才可逐次切出全齿深。

⑤让刀运动，插齿刀返回时，刀与毛坯间中心瞬时扩大一下，以免二者相碰。

由于有刀具返回的空程及较复杂的运动，可知生产效率比滚齿低（见图2）。

图2 插齿机工作原理（1）插直齿、斜齿。

插直齿时，用直齿插齿刀作垂直上下往复运动。

插斜齿时，需用斜齿插齿刀通过插齿机主轴上螺旋导轨导向作斜向上下往复运动。

为了进行切削，插齿刀顶刃、侧刃也必须做出前角、后角等。

插齿刀主要有三种结构形式，即盘形、碗形和带柄形。

盘形用于加工外齿轮、台阶齿轮块及较大直径的内齿轮。

碗形用于加工直径较大的台阶齿轮、内齿轮，在结构上与盘形的区别在于，其刀体中间的凹孔较深，以便容纳紧固螺母，避免在加工台阶齿轮时碰上工件。

带柄形主要用于小型内齿轮的加工。

（2）插削内齿轮。

能加工内齿轮是插齿加工的突出特点。

但内齿轮加工比外齿轮加工更容易引起干涉，从而使内齿轮加工的范围和加工内齿轮用的插齿刀的设计受到限制。

切内齿轮时，可产生的干涉有以下3种：①渐开线干涉，它在内齿轮和插齿刀的齿数相差大时产生，常可将内齿轮的齿顶削去一些。

齿条插齿机插齿过程干涉分析及齿数选择

齿条插齿机插齿过程干涉分析及对策YK58125齿条插齿机插齿过程中出现了返程带刀、顶切等插齿过程干涉问题，从插齿过程刀具-齿条啮合的数学模型、刀具齿数及变位系数对切削的影响和让刀量对干涉的影响等方面分析其原因，并提出相应对策。

一、刀具-齿条啮合的数学模型1、刀具齿数对切削过程的影响设定如下变量：插齿刀齿数Z0，插齿刀分度圆压力角Alpha0=20 Degree，工件的齿**50100150其0.40.2图2为了延长刀具的使用寿命，建议选用齿数大于21的刀具，但齿数不得大于34。

上述理论只适用于建议。

上述理论只适用于传统“插-让-停-抬-插-……”的方式。

而传统的切削方式，效率低，控制复杂。

对于刀具与工件连续进给的切削方式，适用程度有限，前者是后者的必要非充分条件，有待进一步分析。

2、让刀对切齿效果的影响为了保证不发生带刀等干涉问题，需要控制每冲程的切向进给量。

当让刀量为0.75mm时，每冲程的最大切向进给量为，最大切向进给量=0.75*（L1/L0）*Sin[20]其中L1为耳轴距离工件上表面的距离；L0为耳轴距离让刀量检测点的距离。

一般，L1/L0=1.5。

则最大切向进给量=0.75*（L1/L0）*Sin[20]=0.38，去除机床不稳定因素和让刀基本需求量，机床不稳定因素经测定接近0.1，让刀基本需求量与刀具变位系数有关，按60%预算。

(0.75-0.1)*（L1/L0）*Sin[20]*60%=0.3按照每分钟200冲程计算，每分钟最大切向进给量=200*0.3=60mm当应用最大切向进给量时，工件齿宽与冲程长度之比不大于82%（也就是让刀凸轮的回程直线运行长度，Sin[55 Degree]=0.82）。

当前的设置满足理论要求！切削是否干涉,除了与齿数、让刀量有关外，还跟刀位、切向进给量有关。

具体的切削过程，需要经过3D仿真后，才能给出具体结论！3、连续切削对干涉的影响齿轮加工过程仿真分析如下，图3当X轴和Y轴连续运动时，渐开线部分不存在干涉问题，当基圆以下的部分参与啮合运动时，如果没有足够的让刀量，甚至通过让刀不能正常退出切削面，则会引起刀具底部过渡圆弧干涉。

浅析高精度齿轮的加工工艺分析

浅析高精度齿轮的加工工艺分析发布时间：2021-06-03T08:24:20.264Z 来源：《中国科技人才》2021年第9期作者：李清潮[导读] 目前，汽车齿轮机械加工过程中，通常采用的加工工艺为：车削锻造毛坯→切齿（滚齿/插齿）→剃齿→渗碳淬火→磨齿，滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。

弗兰德传动系统有限公司天津 300400摘要：目前，齿轮加工工艺已经发展出了完善的加工流水线，齿轮加工的质量与产量也实现巨大的提升。

然而，伴随着现代工业的发展，对于齿轮加工精度提出了新型的要求。

传统的齿轮加工技艺，已经不能满足日益增长的生产需求。

因此，相关的人员需要在现有的齿轮加工技艺基础之上，进一步结合新型的科学技术手段，对齿轮加工工艺进行优化与改进，实现现代齿轮加工精度的有效提升，为现代工业技术的发展与建设奠定坚实的基础。

关键词：高精度；齿轮；加工工艺1汽车齿轮典型加工工艺分析目前，汽车齿轮机械加工过程中，通常采用的加工工艺为：车削锻造毛坯→切齿（滚齿/插齿）→剃齿→渗碳淬火→磨齿，滚齿和磨齿工艺过程如图1所示。

齿轮毛坯为模锻而成；采用数控车床在一次装夹的条件下完成毛坯的外圆表面、内孔表面和端面的车削，保证齿坯具有较好的精度，为后序的高质量加工提供基础；采用滚齿的方法进行齿形的粗加工（滚齿机的加工精度为IT10～IT7级）；剃齿一般应用于未进行淬火热处理齿轮齿形的精加工（精度可达IT7~IT6级），但是剃齿不能修正分齿误差，剃齿后的精度只能比剃齿前提高一级；汽车齿轮的工作任务比机床齿轮要繁重得多，因此在耐磨性、抗疲劳强度、心部强度和冲击韧性等方面的要求均比机床齿轮要高，选用渗碳钢制造并经渗碳热处理才能满足其性能要求；最后以磨削加工的方法对经过热处理的齿轮内孔、端面、轴的外径等部分进行精加工，进而提高尺寸精度和减小形位公差，磨削加工可达的经济精度为IT6~IT4级，表面粗糙度为Ra0.2~0.8μm。

珩磨作为一种特殊的磨削加工技术，是精加工中的一种高效加工方式，可以安排为最后加工工序，划分为光整加工阶段，具有加工精度高、表面质量好、加工效率高等特点，可将表面粗糙度降低到Ra0.20~0.05μm。

插齿应用与插齿刀的加工

插齿应用与插齿刀的加工几年前，有些齿轮专家曾预言今后插齿刀在齿轮加工方面的应用将大大减少，到那时，将没有汽车齿轮生产企业再使用插齿刀，在设计制造齿轮传动装置时也将不再考虑采用插齿工艺加工齿轮。

通常认为插齿工艺是在齿轮不能用滚刀加工的情况下采用的齿轮加工方法，这种加工方法费用高、齿轮制造质量差。

但事实上，认为插齿工艺主要适用于加工带台肩齿轮的原因，是因为带台肩的齿轮容易产生刀具干涉问题通常不能采用滚齿工艺加工（如图!所示）。

其实，插齿刀也广泛用于直齿、斜齿的内齿轮加工。

一般来说，如果齿轮采用内齿拉削工艺比较困难，就可以采用插齿加工。

图!用插齿刀对带台肩的齿轮进行插齿加工与滚齿相比，插齿的缺点在于加工的循环时间较长。

另外，在插齿加工时，由于插齿刀和齿轮两者的啮合运动，插齿刀的整体误差、插齿刀刀齿上可能出现的误差或变形（如裂纹、刀齿磨损及刀齿的损坏）会传递到被加工齿轮上，严重时甚至会引起齿轮轮齿的损坏。

尽管如此，过去对插齿刀的悲观预言现在却并未得到证实。

相反，插齿刀目前还是齿轮加工使用最广泛的刀具之一。

其主要原因不仅因为滚齿工艺比插齿工艺的成本高，更重要的是随着制造技术的发展，高精度、高效率的现代插齿机与插齿刀目前已可以达到几年前难以想象的切削速度和切削效率。

齿轮刀具的效率提高主要应归功于刀具材料的优化、"#$涂层技术与设备的改进，而优化全部加工动作、操作功能的现代数控系统的发展则可大大缩短机床加工的循环时间。

除此之外，还有许多已开发（尚未完全实现）的方案可使滚齿和插齿在技术上的差距进一步缩小。

这关系到使用新型的齿轮刀具加工机床。

即使不能充分利用齿轮刀具而且重磨次数有限制，这些新型的齿轮机床也有利于降低生产制造费用。

如图%所示，磨削插齿刀时难以让根圆直径!#和齿顶倒角高度"&保持一致。

这是因为重磨后插齿刀与齿轮的轴距和插齿刀齿厚的减少不可能与插齿刀自身的齿顶倒角高度及齿顶倒角角度取得一致。

齿轮加工误差问题分析及有效解决方法

齿轮加工误差问题分析及有效解决方法摘要：在加工制造行业中，齿轮加工属于最基础和常见的加工零件，虽然现在机械化程度越来越高，加工制作也越来越精细，但难免会有误差存在。

一旦齿轮加工出现了误差，那么轻则导致其无法使用，严重时还有可能因此而引发事故。

因而，本文重点以齿轮加工为研究对象，通过对误差问题的分析，积极寻求解决途径和办法，从而提高齿轮加工的质量和精准度。

关键词：齿轮；加工；误差；方法一、齿轮加工误差产生的主要问题和根源分析齿轮加工误差产生的原因，应该从工艺上进行总体把握，重点抓住加工方法的优化，通过改良、改进和细化，提高齿轮加工的零误差操作和精细化程度。

齿轮加工主要过程包括滚齿、插齿和珩齿三个主要步骤，加工中常见的主要误差问题。

（一）加工机床的精密性不够导致的误差目前虽然机械化、自动化程度比较高，但我们在加工机床的精密性上做得还不够，主要引发误差因素有三个方面：一是部件搭配的精确程度不够。

齿轮加工机床对精密度要求较高，同时涉及台面、齿轮、丝杠等多种重点零部件，由于部件组建搭配不够优化，会对齿轮加工精确性和质量有较大影响，也会有较大误差。

二是加工操作不规范。

使用机床加工齿轮需要较高的技术素质和严谨认真的加工心态，最常见的误差就是人为操作的误差，由于不规范、不合理或者是不认真操作，有时不仅仅带来齿轮加工的误差，更会带来很多不必要的损失。

三是环境因素影响加工制作。

由于齿轮加工涉及到压、切、挤等多个过程，在加工中温度也会随之变化，根据热胀冷缩的原理，也会对金属性质零部件产生影响，导致加工精准度不高。

（二）径向加工方面的误差由于齿轮加工过程中需要根据径向需要进行周期性变动，因此对于径向的距离变化，齿轮部件与道具之间的精准度，以及周期性轴线变化等要进行精确的操作和掌控，尽管在自动化时代，我们在数控机床操作中，也会面临径向周期性跳动和机床刀具变化等实际问题，也会因为变化精确度不够或者操作设定不规范，一般原因是由于几何性偏离轴心和轴距，在机床刀具安装方面的误差，基准孔与齿轮轴距之间的误差等，从而导致齿轮加工径向的误差率提高。

插齿加工常见误差产生原因及消除方法

插齿加工常见误差产生原因及消除方法插齿加工是一种常用的机械加工方法，用于加工齿轮、齿条等工件。

在插齿加工过程中，常常会出现一些误差，影响工件的质量和使用寿命。

本文将介绍插齿加工常见误差的产生原因及消除方法。

1.偏心误差偏心误差是指齿轮或齿条的中心线与插齿刀的中心线之间存在一定偏差。

主要原因包括夹紧力不均匀、夹具刚度不足等。

偏心误差会导致齿轮或齿条的齿形不均匀，进而影响齿轮或齿条的运动性能。

消除方法：（1）采用高精度的夹具，提高夹紧力和夹具刚度，确保夹紧力均匀；（2）优化加工工艺，提高插齿刀的定位精度。

2.齿跳误差齿跳误差是指齿轮或齿条的齿跳动现象，即齿轮或齿条在运动中出现不规则的跳动或振动。

主要原因包括切割刀具刚度不足、加工力不均匀等。

齿跳误差会导致齿轮或齿条的噪声和振动增大，影响使用效果。

消除方法：（1）选用高刚度的插齿刀，提高插齿刀的刚性；（2）优化齿轮或齿条的加工工艺，提高加工力的均匀性；（3）采用合适的刀具磨削方法。

3.齿形误差齿形误差是指齿轮或齿条的实际齿形与理论齿形之间存在的差异。

主要原因包括切削刀具磨损、切削速度不合适等。

齿形误差会导致齿轮或齿条的传动效率下降，噪声增大等问题。

消除方法：（1）使用新鲜的刀具保持切削刃的锋利；（2）选择适当的切削速度和进给量，避免过高或过低；（3）定期检查切削刃的磨损情况，及时更换或修复。

4.齿间误差齿间误差是指相邻齿的中心距或齿厚等参数存在偏差。

主要原因包括机床刚度不足、夹具定位精度不足等。

齿间误差会导致齿轮或齿条的传动精度降低，使用寿命缩短等问题。

消除方法：（1）提高机床的刚度，确保切削过程中机床的稳定性；（2）优化夹具结构，提高夹具的定位精度；（3）采用高精度的刀具和工艺，提高插齿加工的精度。

5.表面粗糙度误差表面粗糙度误差是指齿轮或齿条的表面粗糙度与设计要求之间存在的差异。

主要原因包括刀具磨损、切削液问题等。

表面粗糙度误差会导致齿轮或齿条的磨损加剧，传动效率下降等问题。

插齿机乱齿现象的起因及其解决方法

插齿机乱齿现象的起因及其解决方法在机械制造中，插齿机是一种紧要的齿轮加工设备，通过切削或磨削的方式，高效、精准地制造出各种规格的齿轮。

然而，在插齿机的使用过程中，常常会显现一种被称为“乱齿”的现象。

这种情形会导致齿轮的精度降低，甚至影响工件的加工质量。

那么，这到底是什么引起的？我们又该如何解决这一问题呢？一、乱齿的起因1、插齿机自身因素：插齿机的精度和刚性对乱齿现象有着直接的影响。

插齿机的精度降低，会导致工件的尺寸和形状精度下降，从而引发乱齿。

另外，插齿机的刚性不足，也会在加工过程中产生振动和变形，导致乱齿的显现。

2、刀具磨损：插齿机使用的刀具磨损严重，会导致切削力增大，切削过程不稳定，进而产生乱齿。

3、切削参数不合理：切削速度、切削深度和进给速度等切削参数的设置直接影响到插齿机的切削效果。

假如切削参数设置不合理，就有可能导致乱齿现象。

4、工件料子不均匀：假如工件料子的硬度、强度等物理性能不均匀，会导致切削力不稳定，进而引发乱齿。

5、操作欠妥：操作人员的技术水平和操作阅历对插齿机的加工质量有着直接的影响。

假如操作欠妥，就有可能导致乱齿现象。

二、解决插齿机乱齿的方法1、维护和保养插齿机：定期对插齿机进行维护和保养，保证其精度和刚性符合加工要求，可以有效防止乱齿现象。

2、适时更换刀具：当刀具磨损严重时，要适时更换新的刀具，以保证切削效果稳定。

3、合理设置切削参数：依据加工要求和刀具特性，合理设置切削参数，可以有效削减乱齿现象。

4、加强工件料子的质量掌控：保证工件料子的物理性能均匀，可以有效削减乱齿现象。

5、提高操作人员的技能水平：对操作人员进行定期的培训，提高他们的技能水平和操作阅历，可以有效削减因操作欠妥导致的乱齿现象。

插齿机乱齿现象的显现，既可能是由于设备自身的问题，也可能是由于操作欠妥或者工件料子的问题。

要解决这一问题，我们需要从多方面入手，包含对设备的维护和保养、刀具的适时更换、切削参数的合理设置、工件料子的质量掌控以及提高操作人员的技能水平。

机械制造与自动化《5.2插齿刀选用教案》

学习情境5齿轮加工刀具选用工作任务插齿刀选用任务描述中批生产双联齿轮，应根据加工要求和条件选择插齿刀类型并安装调试。

教学内容备注一、插齿刀的工作原理插齿刀本质上是一个具有切削角度和切削刃，且其硬度比被切工件高得多的渐开线圆柱变位齿轮。

插齿刀的工作原理就是在切削过程中，插齿刀同被切工件作为一对渐开线圆柱齿轮作无间隙啮合的相对运动。

在展成过程中工件的齿形逐渐被插齿刀切出，工件的齿形就是插齿刀切削刃在工件端平面内连续投影位置的包络线。

要在工件上切出所要求的渐开线齿形，插齿刀和工件之间必须要完成以下相对运动：〔1〕插齿刀沿工件齿宽方向的上下往复运动。

通常刀具向下为切削运动，即主运动；向上为退刀运动。

〔2〕刀具与工件以恒定的传动比做相对滚动，即圆周进给运动，又称为分齿运动或展成运动。

〔3〕为了在径向切出轮齿的全齿高，刀具还要有一个逐渐向工件切入的径向进给运动，直至全深，该运动才停止，而圆周进给运动一直到齿轮完全切好后才停止。

〔4〕为了防止插齿刀在退刀时擦伤已加工的齿面，在插齿刀每次向上退刀二、插齿刀的分类标准直齿插齿刀主要有盘形插齿刀、碗形插齿刀和锥柄插齿刀三种形式，如图10-8所示。

〔a〕盘形插齿刀〔b〕碗形插齿刀〔c〕锥柄插齿刀插齿刀的分类1盘形插齿刀盘形插齿刀主要用于加工外齿轮和大直径的内齿轮。

这种插齿刀以内孔及内支承面定位，用螺母紧固在机床主轴上。

它的公称分度圆直径有四种，即75 mm〔m＝1～4 mm〕、100 mm〔m＝1～6 mm〕、160 mm〔m＝6～10 mm〕和200 mm 〔m＝8～12 mm〕。

2碗形插齿刀碗形插齿刀主要用于加工多联齿轮和某些内齿轮。

这种插齿刀以内孔定位，紧固螺母可容纳在刀体内。

它的公称分度圆直径也有四种，即50 mm〔m＝1～3.5 mm〕、75 mm〔m＝1～4 mm〕、100 mm〔m＝I～6 mm〕和125 mm〔m＝4～8 mm〕。

3锥柄插齿刀锥柄插齿刀主要用于加工内齿轮。

齿条插齿加工的质量控制

在齿条插齿加工过程中，响齿条加影工制造质量的因素很多，中齿形精度取其插齿刀的分齿精度和机床的传动精度。这
两项精度要求，制造厂加工过程来看，从质
×ｍ）通常在图纸上不标出。，ｈ齿根工作高度（准＝ｈ）通常在图ｇ标ａ，ｃ齿根间隙（准＝０２ｍ）通常在ｆ标．５× ，图纸上不标出。
用量棒距Ｃ的偏差ＥＩＣ表示。齿条轮齿的加工过程，是插齿刀（就作
齿全高尺寸或小或大，此返修刀具或工为
件。个问题涉及到产品图纸的分析，这刀具
选用，工控制与检验等几个方面。文分加本
：１Ｘｍ＋１ｘＩ＋０．５×ｍ）ＴＩ２
尺寸。
Ｈ齿条高度。
决于插齿刀的齿形精度，距精度取决于纸上不标出。齿
ＥＨ齿条高度上偏差（常为０。Ｓ通）ＥＨ齿条高度下偏差（常为负偏差）Ｉ通。Ｇ槽底高度，常在图纸上不标出，通而
条的工作高度的质量控制问题。
１２齿条轮齿的测量尺寸．
ＤＫ量棒直径。
确保加工齿形正确。据切齿刀具设计的根基本原理，齿刀的后刀面作成渐开螺旋插
齿刀实质上是一个变位齿轮，且插齿刀而

齿条插齿加工的质量控制

61科技资讯 S CI EN CE & T EC HNO LO GY I NF OR MA TI ON 工程技术在齿条插齿加工过程中,影响齿条加工制造质量的因素很多,其中齿形精度取决于插齿刀的齿形精度,齿距精度取决于插齿刀的分齿精度和机床的传动精度。

这两项精度要求,从制造厂加工过程来看,质量基本稳定。

但是在加工过程中,经常出现下面的加工质量问题:量棒距C值合格,但齿全高尺寸或小或大,为此返修刀具或工件。

这个问题涉及到产品图纸的分析,刀具选用,加工控制与检验等几个方面。

本文分别论述了齿条和插齿刀的基本参数,分析了插齿的基本啮合过程,说明了产品图规定的涉及轮齿的尺寸偏差的作用与控制,特别强调指出了在产品图上没有标明的齿条的工作高度的质量控制问题。

1 齿条的基本参数,测量尺寸和基准尺寸如图1示1.1齿条的基本参数m模数(或DP 径节)。

α压力角。

ha齿顶高(标准＝1×m)。

hf＝hg＋Cf齿根高(标准＝1×m＋0.25×m),通常在图纸上不标出。

hg齿根工作高度(标准＝ha),通常在图纸上不标出。

Cf齿根间隙(标准＝0.25×m),通常在图纸上不标出。

h＝ha＋hf＝ha＋hg＋Cf齿全高(标准＝1×m＋1×m＋0.25×m)s齿条中线的齿厚标准值(标准＝T／2＝m×π／2),通常在图纸上不标出。

ESs齿厚上偏差,通常在图纸上不标出,用量棒距C的偏差ESC表示。

EIs齿厚下偏差,通常在图纸上不标出,用量棒距C的偏差EIC表示。

1.2齿条轮齿的测量尺寸D K 量棒直径。

C 量棒距。

ESC图纸给出的量棒距上偏差(通常为负偏差)。

EIC图纸给出的量棒距下偏差(通常为负偏差)。

E C 量棒距实际偏差。

1.3齿条的基准尺寸和高度尺寸Z 齿条中线的高度,它是轮齿的基准尺寸。

H 齿条高度。

ESH齿条高度上偏差(通常为0)。