齿轮齿形加工方法
齿轮齿形加工方法
3
应用范围
适用于高精度、高表面质量的齿轮齿形加工，如 航空航天、精密仪器等行业的齿轮制造。
电子束加工技术
原理
01
利用高能电子束对齿轮材料进行熔化、汽化或达到燃点，从而
实现齿轮齿形的加工。
特点
02
加工精度高、表面质量好、热影响区小；但设备成本和维护成
本较高，需要在真空环境下进行。
应用范围
03
适用于高精度、高表面质量、难加工材料的齿轮齿形加工，如
特点
加工精度高，表面质量好，但生 产效率较低，成本较高。
应用范围
适用于高精度齿轮的加工，如汽 车、航空等领域的齿轮传动件。
03 特种齿轮齿形加工技术
电解加工技术
原理
应用范围
利用电化学反应去除金属材料，通过 控制电流、电压和电解液等参数实现 齿轮齿形的精确加工。
适用于大批量、高效率的齿轮齿形加 工，如汽车、摩托车等行业的齿轮制 造。
加工特点
齿轮齿形加工具有高精度、高效率、高自动化程度等特点。 随着数控技术和刀具材料的不断发展，齿轮齿形加工的精度 和效率不断提高，能够满足各种复杂齿形的加工需求。
应用领域与市场需求
应用领域
齿轮齿形加工广泛应用于机械、汽车、航空、航天、船舶、电力、冶金等领域。各种机械设备中的传动系统都离 不开齿轮，因此齿轮齿形加工的市场需求非常大。
01
加工工艺影响
分析齿轮加工工艺对加工质量的影响，优化工艺参数和加工流程，提高
加工精度和效率。
02
刀具磨损影响
研究刀具磨损对齿轮齿形加工质量的影响规律，合理选择刀具材料和切
削参数，减少刀具磨损。
03
热处理变形影响
针对热处理过程中齿轮的变形问题，改进热处理工艺，减少齿轮变形，
齿轮加工方法
齿轮加工方法
齿轮加工方法是一种用于制造齿轮的常见技术，它具有良好的精度、
可靠性以及高效率。
齿轮加工方法包括切削、冲孔、冲击、喷丸等，
这些加工方法都用来生产各种不同尺寸的齿轮。
本文将重点介绍五种
常用的齿轮加工方法。
一、切削加工：切削是生产齿轮的常用方法，广泛应用于工业领域。
它通常使用刀具对齿轮零件进行机械加工，例如锻造、铸造和挤压部
件等，以切削齿轮形状。
切削加工可准确地制造出精确的齿形和波形，具有形状精度高、效率高等优点。
二、喷丸加工：喷丸加工是一种机械加工方法，它可以大大提高齿轮
的精度和硬度。
它利用高速喷射铝粉或其他小颗粒，直接冲击到齿轮
表面，形成高硬度的涂层，彻底改变齿轮的形状和功能。
三、冲孔加工：冲孔加工是在齿轮上形成一定形状的孔，例如圆孔、
槽孔等。
它可以使齿轮更轻、更紧、更加耐用，并可减少磨损。
四、阳极氧化加工：阳极氧化处理是将铝合金等金属物质进行表面处
理的一种技术，它可以帮助减少和阻止齿轮磨损和老化，同时提高其
强度和耐磨性，使其更具耐久性。
五、冲击加工：冲击加工是利用高速冲击性元素，将金属材料冲击到
齿轮表面，从而形成髙强度的表面耐磨层的一种技术。
它有助于改善
齿轮的耐磨性能，使其寿命更长。
以上就是关于齿轮加工方法的介绍，可以看出，各种加工方法都有其
独特的表现，能够精确地制造出精确的齿轮。
齿轮加工方法在工业领域有广泛的应用，可以提高生产率与效率。
第三讲齿轮加工方法
2.5.万能滚齿机的工作循环
2.6. 滚齿的先进技术
1) 多头滚刀滚齿。一般双头滚刀可提高效率40％，三头滚刀可提高效率 约50％，但滚刀各头之间的偏差影响齿轮的齿向精度。
2) 硬齿面滚齿技术。也称刮削加工。如与珩齿结合可部分代替磨齿，费 用仅为磨齿的1/3，效率比普通磨齿提高1～5倍，滚切精度可达到6级。
第三章 齿面加工方法
一、概述 二、滚齿 三、插齿 四、剃齿 五、珩齿 六、磨齿
一、齿轮加工方法概述
1. 制齿方法分类
铣削
精铸法
冷/热轧齿 无屑加 工方法 冷挤压法 切制法
成形法
磨削 拉齿 插齿 滚齿 剃齿 珩齿 磨齿 研齿
粉末冶金
精锻法
范成法 (展成法 共轭法 包络法)
2. 齿轮加工的一般工艺方案
2.7. 滚齿机概况
• 国产滚齿机型号示例：
滚齿机分类特点
普通型滚齿机(如Y38型)—7级，Ra3.2 按加工精 度分 精密滚齿机(如Y3150E型) —5级，Ra1.6 高精度滚齿机(如YGA31125)—4级，Ra1.25
立式滚齿机（如Y38型) 按结构分 卧式滚齿机（如Y3663型)
2.8. 滚刀制齿原理、分类特点
5) 调质齿轮>16应在调质前粗切齿，以确保轮齿达到图纸规 定的硬度。
2.10. 滚齿加工注意事项
6) 尽可能使齿坯直径比滚齿机工作台直径小80%，超出此范 围时应适当降低切削用量。 7) 滚齿机各种挂轮应保持清洁，调整挂轮间隙时只允许用紫 铜棒敲打挂轮架，严禁敲打挂轮，挂轮间隙以0.10mm～ 0.15mm为宜。 8) 齿坯找正时严禁在夹紧螺栓紧固的情况下，用重锤猛力敲 打。齿坯的夹紧螺栓严禁以梯形螺母拉紧工作台梯形槽进行 紧固。 9) 硬质合金滚刀、钴高速钢滚刀严禁粗加工中使用，使用硬 质合金滚刀精加工时，每次走刀齿面单面切削厚度不能超过 0.20mm。
齿轮加工
齿轮加工方法在齿轮的齿坯上加工出渐开线齿形的方法很多，按齿廓的成形原理不同，圆柱齿轮齿形的切削加工可分为成形法和展成法两种。
下面给大家介绍下圆柱齿轮齿形CNC加工方法之成形法。
成形法加工齿轮齿形的原理是利用与被加工齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具，在齿坯上加工出齿形的方法。
成形法加工齿轮的方法有铣齿、拉齿、插齿及磨齿等，其中最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。
当齿轮模数m<8时，一般在卧式铣床上用盘状铣刀铣削，见下图a；当齿轮模数m≥8时，在立式铣床上用指状铣刀铣削，见下图b。
直齿圆柱齿轮的成图铣削时，将齿坯装夹在心轴上，心轴装在分度头顶尖和尾座顶尖间，模数铣刀作旋转主运动，工作台带着分度头、齿坯作纵向进给运动，实现齿槽的成形铣削加工。
每铣完一个齿槽，工件退回，按齿数Z进行分度，然后再加工下一个齿槽，直至铣完所有的齿槽。
铣削斜齿圆柱齿轮应在万能铣床上进行，铣削时，工作台偏转一个齿轮的螺旋角β，齿坯在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加转动，形成螺旋线运动。
用成形法加工齿轮的齿廓形状是由模数铣刀刀刃形状来保证；齿廓分布的均匀性则由分度头分度精度保证。
标准渐开线齿轮的齿廓形状是由该齿轮的模数m 和齿数Z决定的。
因此，要加工出准确的齿形，就必须要求同一模数不同齿数的齿轮都有一把相应的模数铣刀，这将导致刀具数量非常多，在生产中是极不经济的。
实际生产中，将同一模数的铣刀一般只做出8把，分别铣削齿形相近的一定齿数范围的齿轮。
模数铣刀刀号及其加工齿数范围见下表。
模数铣刀刀号及其加工齿数范围表每种刀号齿轮铣刀的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加工其它齿数齿轮时，会有一定的齿形误差产生。
当加工精度要求不高的斜齿圆柱齿轮时，可以借用加工直齿圆柱齿轮的铣刀。
但此时铣刀的刀号应按照斜齿轮法向截面内的当量齿数Zd来选择。
式中：Z—斜齿圆柱齿轮齿数；β—斜齿圆柱齿轮的螺旋角。
齿轮齿形加工方法
齿轮齿形加工方法齿轮齿形加工是指通过加工方法将齿轮的齿形加工成符合要求的形状。
齿轮是机械传动中常见的元件，其作用是通过齿与齿的啮合传递运动和力量。
而齿形的加工质量直接影响到齿轮的传动效率和使用寿命。
下面将介绍几种常见的齿轮齿形加工方法。
1. 刀具齿轮加工法刀具齿轮加工法是指使用带有加工刃齿的刀具进行齿轮的齿形加工。
这种方法根据齿轮的齿数、模数等参数，确定刀具的齿数和齿型，然后使用刀具与齿轮进行啮合，通过切削的方式将齿轮的齿形加工成所需的形状。
刀具齿轮加工法可以分为滚刀加工法、滑刀加工法和螺旋刀加工法等多种类型。
2. 模切齿轮加工法模切齿轮加工法是指使用专门的齿模进行齿轮的齿形加工。
齿模是一种专用的工具，其齿形与所要加工的齿轮齿形相对应。
在模切齿轮加工中，齿模和齿轮之间进行啮合，通过挤压的方式将齿轮的齿形加工成所需的形状。
这种加工方法适用于中小模数的齿轮加工。
3. 锥齿轮加工法锥齿轮加工法是指对锥齿轮进行齿形加工的方法。
锥齿轮是一种齿轮，其齿轴与母线呈一定角度。
它的齿形加工与普通齿轮略有不同。
在锥齿轮加工中，可以使用刀具齿轮加工法或模切齿轮加工法进行加工。
同时，由于锥齿轮的特殊性，还需要控制啮合角、啮合偏距等参数，以确保齿轮的传动效果。
4. 磨削齿轮加工法磨削齿轮加工法是指通过磨削的方式进行齿轮的齿形加工。
磨削齿轮加工法可以分为外圆磨削和齿顶磨削两种类型。
外圆磨削是指将齿轮放在磨削机上，通过砂轮的旋转和移动，对齿轮进行磨削，将齿轮的齿形加工成所需的形状。
齿顶磨削是指将齿顶进行磨削，以修正齿轮的齿形误差。
5. 其他齿轮加工方法除了上述几种常见的齿轮齿形加工方法外，还有一些其他的齿轮加工方法，如电火花加工、激光加工等。
电火花加工是指通过电脉冲将电极与齿轮啮合，通过电弧放电将齿轮的齿形加工成所需的形状。
激光加工是指利用激光束对齿轮进行加工，通过激光的热效应将齿轮的齿形加工成所需的形状。
总的来说，齿轮齿形加工方法有很多种，选择合适的加工方法取决于具体的齿轮形状、加工要求和工件材料。
齿形加工之展成法
齿形加工之展成法展成法就是利用齿轮刀具与被切齿坯作啮合运动而切出齿形的方法。
最常用的方法是插齿加工和滚齿加工。
1．插齿加工插齿加工在插齿机上进行，是相当于一个齿轮的插齿刀与齿坯按一对齿轮作啮合运动而把齿形切成的。
可把插齿过程分解为：插齿刀先在齿坯上切下一小片材料，然后插齿刀退回并转过一小角度，齿坯也同时转过相应角度。
之后，插齿刀又下插在齿坯上切下一小片材料。
不断重复上述过程。
就是这样，整个齿槽被一刀刀地切出，齿形则被逐渐地包络而成。
因此，一把插齿刀，可加工相同模数而齿数不同的齿形，不存在理论误差。
如图1所示。
图1 插齿加工原理a)插齿运动b)插齿齿形成形原理c)插齿机示意图1-插齿刀2-被加工齿轮插齿有以下切削运动：（1）主运动插齿刀的上下往复运动。
（2）展成运动（又称分齿运动）确保插齿刀与齿坯的啮合关系的运动。
（3）圆周进给运动插齿刀的转动，其控制着每次插齿刀下插的切削量。
（4）径向进给量插齿刀须作径向逐渐切入运动，以便切出全齿深。
（5）让刀运动插齿刀回程向上时，为避免与工件摩擦而使插齿刀让开一定距离的运动。
插齿除适于加工直齿圆柱齿轮外，特别适合加工多联齿轮及内齿轮。
插齿加工精度一般为7～8级，齿面粗糙度R a值为1.6μm。
图2 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2．滚齿加工滚齿加工是用滚齿刀在滚齿机(见图2 )上加工齿轮的方法。
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。
滚切齿轮过程可分解为：前一排刀齿切下一薄层材料之后，后一排刀齿切下时，由于旋转的滚刀为螺旋形，所以使刀齿位置向前移动了一小段距离，而齿轮坯则同时转过相应角度。
齿轮加工方法
当加工模数大于8mm的齿轮时，采用指状铣刀进行加工。
铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床进行。
铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加旋转一形成螺旋齿槽。
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齿轮磨削加工。
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，齿面加工可以分为成形法和展成法两大类。
成形法成形法是利用与被加工齿轮的齿槽断面形状一致的刀具，在齿坯上加工出齿面的方法。
成形铣削一般在普通铣床上进行。
点击动画能帮助你进一步理解。
铣削时工件安装在分度头上，铣刀旋转对工件进行切削加工，工作台直线进给运动，加工完一个齿槽，分度头将工件转过一个齿，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿槽。
展成法展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮副（齿条-齿轮或齿轮-齿轮）中的一个制作为刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切出齿廓。
下面以滚齿加工为例加以进一步说明。
在滚齿机上滚齿加工的过程，相当于一对交错轴斜齿轮互相啮合运动的过程，如图所示，只是其中一个斜齿轮的齿数极少，且分度圆上的螺旋升角也很小，所以它便成为如图所示的蜗杆。
再将蜗杆开槽并铲背、淬火、刃磨，便成为齿轮滚刀如图中的齿轮滚刀。
一般齿轮滚刀的法向截形状近似齿条形状，如图所示，因此，当齿轮滚刀按给定的切削速度转动时，它在空间便形成一个以等速v移动着的假想齿条，当这个假想齿条与被切齿轮按一定传动比作啮合运动时，便在轮坯上逐渐切出渐开线的齿形。
齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对轮坯切削的数条刀刃线包络而成。
用展成法加工齿轮，可以用一把刀具加工同一模数不同齿数的齿轮，且加工精度和生产率也较高，因此各种齿轮加工机床广泛应用这种加工方法，如滚齿机、插齿机、剃齿机等。
此外，多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法原理进行加工的。
齿轮加工最常用的方法
齿轮加工最常用的方法齿轮加工是制造机械装置中常见的一种方法，用于产生传动和改变转速的效果。
齿轮加工的最常用方法有：铣削、车削、磨削和切削。
铣削是一种以刀具转动为主要运动形式，以工件或刀具直线运动为辅助运动形式的切削加工方法。
它是将工件固定在工作台上，通过铣刀的旋转进行切削加工。
在齿轮加工中，通常采用直齿铣刀进行铣削。
首先在铣床上安装好工件和刀具，通过控制工作台和刀具的运动，使铣刀逐渐将工件上的材料切除，形成所需的齿轮轮廓。
这种方法适用于制造直齿齿轮和斜齿齿轮。
车削是一种以工件旋转为主要运动形式，以刀具直线运动为辅助运动形式的切削加工方法。
它是将工件固定在工作台上，通过刀具的进给和主轴的高速旋转进行切削加工。
在齿轮加工中，通常采用刀具切削工件的外表面来形成齿轮的齿廓。
首先在车床上安装好工件和刀具，通过控制进给和主轴转速，使刀具逐渐将工件上的材料切削，形成所需的齿轮轮廓。
这种方法适用于制造齿轮齿廓不规则或具有特殊齿形的齿轮。
磨削是一种通过磨粒切削工件的方法，用于制造高精度的齿轮。
它是将工件和砂轮固定在磨床上，通过砂轮的旋转和进给运动进行磨削加工。
在齿轮加工中，通常采用磨盘磨削法进行磨削。
首先在磨床上安装好工件和砂轮，通过控制砂轮的旋转和进给运动，使砂轮逐渐将工件上的材料磨削掉，形成所需的齿轮轮廓。
这种方法适用于制造高精度和高质量的齿轮。
切削是一种通过工具的切削作用将工件上的材料逐渐切削掉来形成所需的齿轮轮廓的方法。
切削齿轮通常采用带刀片的专用机床进行加工。
在切削加工中，工件和刀具都具有相对运动，通过刀具的切削作用将工件上的材料切削掉，形成所需的齿轮轮廓。
这种方法适用于制造大型和高精度的齿轮。
除了上述常见的齿轮加工方法外，还有其他一些特殊的加工方法，如激光加工、电火花加工、电子束加工等。
这些方法通常用于制造特殊形状或特殊材料的齿轮。
总之，齿轮加工的最常用方法包括铣削、车削、磨削和切削。
根据不同的需求和工件的要求，选择合适的加工方法可以提高齿轮的质量和精度。
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精选课件
2
铣齿特点:设备简单;刀具成本低;生产率低;加 工齿轮的精度低。主要是因为铣制同一模数不 同齿数的齿轮所用的铣刀，一般只有8个刀号，
每号铣刀有它规定的铣齿范围（见下表）
精选课件
3
齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小（与齿 轮的齿数有关）。
如图所示。由于同一模数的铣刀是按被加 工工件齿数范围分号的，每一号铣刀的齿 形是按该号中最少齿数的齿轮齿形确定的， 因此，用这把铣刀铣削同号中其他齿数的 齿轮时齿形有误差。
及在用径向进给法切削蜗轮时作进给运动。
精选课件
7
Y3150E型滚齿机
1—床身 2—立柱 3—刀精选架课件溜板 4—刀杆 5—刀架体
8
6—支架 7—心轴 8—后立柱 9—工作台 10—床鞍
滚齿特点：
a.适应性好； b.生产率高； c.加工后的齿廓表面粗糙度大于插齿加 工的齿廓表面粗糙度； d.主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗 轮。
齿轮齿形的加工
齿轮加工机床的工作原理
1.成形法 是使用切削刃形状与被切齿 轮的齿槽形状完全相符的成形刀具切出齿 轮的方法。这种方法制造出来的齿轮精度 较低，只能用于低速的齿轮传动，常见的 有铣齿等方法,可在普通铣床上加工。
2.范成法 是利用齿轮刀具与被切齿轮
的啮合运动而切出齿轮齿形的方法，利用
这种方法制造出来的齿轮精度高，但需要
火圆柱齿轮的精加工，生产效率很高，是软齿
面精加工最常见的加工精选课件方法之一。
11
4）珩齿
珩齿是一种用于加工淬硬齿面的齿轮精加
工方法，工作时珩磨轮与工件之间的相对
运动关系与剃齿相同，所不同的是作为切
削工具的珩磨轮是用金刚砂磨料加入环氧
树脂等材料作结合剂浇铸或热压而成的塑来自料齿轮。精选课件
12
5）磨齿
副啮合滚动的过程。将其中的一个齿轮的齿数
减少到一个或几个，轮齿的螺旋倾角很大，就
成了蜗杆 。再将蜗杆开槽并铲背，就成了齿
轮滚刀 。当机床使滚刀和工件严格地按一对
斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时
，滚刀就可在工件上连续不断地切出齿来。
精选课件
5
滚齿原理
a)滚齿运动 精b选)课齿件 廓范成过程
6
专用机床，常见的有滚齿机、插齿机、刨
齿机和磨齿机等。 精选课件
1
4.5.2 常用的齿轮加工方法
1.成形法 铣齿 在万能铣床上铣制圆柱齿轮见图，这 种铣齿方法属于成形法。铣制时，工件安 装在铣床的分度头上，用一定模数的盘状 （或指状）铣刀对齿轮齿间进行铣削。当 加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一 个齿间。
Y3150E型滚齿机的外形如图所示，滚刀 装在滚刀刀杆4上作旋转运动；滚刀刀架3既 可沿立柱2上的导轨做上下直线移动，还可 绕自己水平轴线转位，以调整滚刀和工件间 的相对位置，使它们相当于一对轴线交叉的 螺旋齿轮啮合；工件装在心轴7上随工作台9 一起转动：后立柱8可以同工作台一起做水 平方向移动，以适应不同直径工件的需要以
精选课件
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2） 插齿
插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，尤其 适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿机无 法加工的。装上附件，插齿机还能加工齿条， 但插齿机不能加工蜗轮。
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插齿原理
3）剃齿
剃齿是由剃齿刀带动工件自由转动并模拟一对
螺旋齿轮做双面无侧隙啮合的过程，剃齿刀与
工件的轴线交错成一定角度。剃齿常用于未淬
用成形法铣齿轮所需运动简单，不需专门 的机床，但要用分度头分度，生产效率低。 这种方法一般用于单件小批量生产低精度 的齿轮。
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2.展成法
用展成法加工齿轮时，齿轮表面的渐开线用展
成法形成，展成法具有较高的生产效率和加工
精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。
1）滚齿
滚齿加工的原理为模拟一对交错轴斜齿轮
磨齿加工的主要特点是：加工精度高，一
般条件下加工精度可达IT4～6级，由于采
用强制啮合方式，不仅修正误差的能力强，
而且可以加工表面硬精选课度件 很高的齿轮。
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范成法精选磨课件齿
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精选课件
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