插齿机的基本工作原理

插齿机的工作原理

插齿加工按展成原理——滚切法。

插销过程如同一对齿轮作无间隙的啮合运转，其中一个是工件，

另一个是特殊的齿轮（插齿刀）。插齿刀本身如同一个修正齿轮，它

在磨损后可重复刃磨使用。插齿刀的模数和压力角必须与被加工齿轮

的模数和压力角相等，当用圆盘刀插销斜齿轮时两者的螺旋角必须相

等，加工外齿轮时两者螺旋方向相反；加工内齿轮时两者螺旋方向相

同。插齿刀每个刀齿的渐开线齿廓和齿顶都做出刀刃：一个顶刃和两

个侧刃，它们有前角和后角。

为了在切削时实现滚切过程，插齿刀和齿坯（工件）按不同的方

向各绕其本身的轴线回转，它们的相互关系见式（1.1）：

n/n0=z0/z

式（1.1）

式中 n——工件转速；

n o——插齿刀转速；

z——工件齿数；

z0——插齿刀齿数。

滚切运动是形成工件渐开线齿廓所必须的，插齿刀轴的上下往复

运动（主运动）形成齿线。

此外，整个加工过程还需要插齿刀相对于工件作径向进给（切入）

运动。这个运动根据具体情况可分为一次至多次进行。若采用一次进

给，则一次进给到全齿深时为止。此后插齿刀与工件继续对滚，当工

件转过一整转时，全部轮齿切到全齿深，加工结束。刀架或工作台退

出并回到原始位置。

通常，插齿刀轴向下运动为工作行程，向上运动为空行程。滚切

运动、进给运动和刀轴往复运动同时进行，为了避免插齿刀刮伤已加

工的工件表面，在插齿刀空回行程时，插齿刀相对于工件还必须有一

个让刀运动，而在工作行程开始时插齿刀（或工件）必须回复到原来

的位置。

齿轮加工工艺

1.锻造制坯

热模锻仍然是汽车齿轮件广泛使用的毛坯锻造工艺。近年来，楔横轧技术在轴类加工上得到了大范围推广。这项技术非凡适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。

2.正火

这一工艺的目的是获得适合后序齿轮切削加工的硬度和为最终热处理做组织预备，以有效减少热处理变形。所用齿轮钢的材料通常为20CrMnTi,一般的正火由于受人员、设备和环境的影响比较大，使得工件冷却速度和冷却的均匀性难以控制，造成硬度散差大，金相组织不均匀，直接影响金属切削加工和最终热处理，使得热变形大而无规律，零件质量无法控制。为此，采用等温正火工艺。实践证实，采用等温正火有效改变了一般正火的弊端，产品质量稳定可靠。

3.车削加工

为了满足高精度齿轮加工的定位要求，齿坯的加工全部采用数控车床，使用机械夹紧不重磨车刀，实现了在一次装夹下孔径、端面及外径加工同步完成，既保证了内孔与端面的垂直度要求，又保证了大批量齿坯生产的尺寸离散小。从而提高了齿坯精度，确保了后序齿轮的加工质量。另外，数控车床加工的高效率还大大减少了设备数量，经济性好。

4.滚、插齿

加工齿部所用设备仍大量采用普通滚齿机和插齿机，虽然调整维护方便，但生产效率较低，若完成较大产能需要多机同时生产。随着涂层

技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高90%以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。

5.剃齿

径向剃齿技术以其效率高，设计齿形、齿向的修形要求易于实现等优势被广泛应用于大批量汽车齿轮生产中。公司自1995年技术改造购进意大利公司专用径向剃齿机以来，在这项技术上已经应用成熟，加工质量稳定可靠。

6.热处理

汽车齿轮要求渗碳淬火，以保证其良好的力学性能。对于热后不再进行磨齿加工的产品，稳定可靠的热处理设备是必不可少的。公司引进的是德国劳易公司的连续渗碳淬火生产线，获得了满足的热处理效果。

7.磨削加工

主要是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，以提高尺寸精度和减小形位公差。

齿轮加工采用节圆夹具定位夹紧，能有效保证齿部与安装基准的加工精度，获得满足的产品质量。

8.修整

这是变速器、驱动桥齿轮装配前对齿部进行磕碰毛刺的检查清理，以消除它们在装配后引起噪声异响。通过单对啮合听声音或在综合检查仪上观察啮合偏差来完成。制造公司生产的变速器中壳体零件有离合

器壳、变速器壳和差速器壳。离合器壳、变速器壳是承重零件，一般采用压铸铝合金经专用模具压铸而成，外形不规则、较复杂，一般工艺流程是铣结合面→加工工艺孔和连接孔→粗镗轴承孔→精镗轴承孔和定位销孔→清洗→泄漏试验检测。