齿轮加工中齿加工常见缺陷及解决方法

齿轮加工中滚齿加工常见缺陷及解决方法
齿轮加工中齿轮孔径和心轴直径公差
公称尺寸（mm）齿坯孔径公差(μm)心轴直径公差(μm)配合后径向跳动最大值
(μm)H 6 H 7 H 8 h 5 H 6/ h 5
H 7/ h 5 H 8/ h 5 >6～10 0～+9 0～+05 0～+22 0～-6 15 21 28 >10～18 0～+11 0～+18 0～+27 0～-8 19 26 35 >18～30 0～+13 0～+21 0～+33 0～-9 22 30 42 >30～50 0～+16 0～+25 0～+39 0～-11 27 36 50 >50～80 0～
+19 0～+30 0～+46 0～-13 32 43 59 >80～
120 0～+22 0～+35 0～+54 0～-15 37 50 69
齿轮传动链工作的必要条件
大传动比的齿轮传动机构，常常是由许多单级齿轮传动组成的。

这些齿轮与其支撑部分的总和，就是齿轮传动链。

整个齿轮传动链是相互联系的有机整体。

其各组成部分，对于传动工作都有着密切的影响，因此，必须将传动链作为一个整体来统一考虑。

除了首先确定齿轮本身的结构及合理的精度外，还应保证如下条件：
1.严格保持齿轮回转轴线之间的相互位置关系；
2.避免装配时，由于齿轮与轴、轴与轴承等处的误差，所造成的安装偏心和端面偏摆等；
3.保证传动链有足够的刚度；
4.必要时采用特殊的消除空程的装置。

蜗轮加工
由于多头蜗轮滚刀制造困难，且不易制造准确，可以采用单头蜗轮滚刀加工与多头蜗杆啮合的蜗轮。

用这种方法切出的齿形与工作蜗杆啮合时，只有在中间部分可以互相接触。

但是它不影响正确的啮合传动。

只对使用寿命和承受载荷有一定的影响。

但由于小模数蜗轮一般是作传动用，其受力较小，故用此法加工是可行的。

用此法加工，必须使单头蜗轮滚刀与多头蜗杆满足下列条件：
1.两者的法向模数应相等；
2.两者的法向压力角应相等；
3.单头蜗轮滚刀的分度圆直径比多头蜗杆的分度圆直径大0.5-1毫米。

滚刀的其他部分完全和普通单头蜗轮滚刀相同。

上面的条件是保证多头蜗轮副啮合传动时其基节相等，否则将会引起“干涉”，破坏正确的啮合传动。

设计小模数齿轮滚齿夹具的一般原则
滚齿夹具设计原则：
1.定位基准要精度可靠，且心轴与工件配合间隙要适宜。

否则将使齿坯安装时产生几何偏心，而引
起被加工齿轮的周节累积误差和齿形误差；
2.若夹具心轴以机床主轴锥孔为安装基准时，心轴定位颈与锥度有同心度要求（一般小于0.005毫
米），且锥度必须与机床锥孔配磨；
3.过渡法兰盘的各工作平面、夹紧用的垫圈及压板的两端面要平行，且直径应小于齿轮根圆直径。

4.要有足够的刚性和夹紧力；
5.结构简单，便于制造；
6.保证有一定的使用寿命，即基准面要耐磨；
7.为适应小模数齿轮品种多，数量少的特点，要具有一定的通用性。

小模数齿轮（英文：pitchgear）滚齿夹具
当机床的精度和滚刀的精度符合要求时，夹具制造及安装精度是影响齿轮加工精度的主要因素。

夹具结构的合理性，还关系到生产效率的高低，结构设计合理的夹具还能消除机床几何偏差，提高工件的安装精度。

因此，要提高齿轮的精度，除了要有精度高的设备、刀具、齿坯外，还必须有结构良好和精度高的夹具。

蜗轮滚刀
蜗轮滚刀的实质，就是一个与被加工蜗轮相啮合的蜗杆，只是其外径比工作蜗杆大些，以使被加工蜗轮与工作蜗杆啮合时有一定的径向间隙。

蜗轮滚刀与齿轮滚刀在外观上很相似，齿轮滚刀的设计计算同样适用于蜗轮滚刀。

但是蜗轮滚刀也有其特殊性，即蜗轮滚刀的主要尺寸必须与工作蜗杆相同。

加工蜗轮时，蜗轮滚刀的轴线应与被加工蜗轮的轴线相垂直，并在蜗轮的中心剖面上，即蜗轮滚刀与被加工蜗轮的关系应与工作蜗杆和蜗轮的啮合状态一样。

全切式与非全切式滚刀比较
通常用的滚刀是非全切式。

非全切式滚刀只有顶刃和侧刃参加切削，而刀齿槽底不参与工作。

全切式滚刀除刀齿的齿顶和齿侧参加切削外，其齿槽底也同时参加切削。

在小模数齿轮（pitchgear）加工中也常采用全切式滚刀，这时虽然滚刀的切削量增加，但由于轮齿较小，切削力不会增加很多，也不会产生振动。

这种方法可使齿顶和齿圈同时展成，保持顶圆与基圆同心，这样齿轮
啮合时有较均匀的径向间隙。

采用全切式滚刀加工齿轮的方法，可降低齿坯外圆精度，而且在齿轮外径上不会出现毛刺，同时可以通过测量齿顶圆直径来保证齿厚。

单头与多头滚刀的比较
小模数齿轮（pitchgear）滚刀多做成单头的。

一般当滚刀的头数增加时，其生产率也随着提高，但被加工齿轮的质量就会降低。

当滚刀的直径一定时，头数增加会使螺旋升角增大，因而引起滚刀造型误差加大。

由于每头螺纹只能加工一定槽数的齿槽，因此当滚刀头数增加时，则加工每一齿槽的滚刀螺纹圈数减少，即参加切削的齿数减少，使被加工齿轮的齿面光洁度下降。

由于齿轮的每一齿形是由滚刀上同样的若干齿切出的，因此对单头滚刀来说，齿距即使有误差，并不影响被加工齿轮的齿距。

而多头滚刀则存在着分度误差，造成滚刀本身的齿距有误差，加工齿轮时，这些误差将反映到工件上，引起被加工齿轮的齿距误差。

而且单头滚刀制造方便，而多头滚刀制造麻烦。

但是，应该指出的是，多头滚刀的加工生产率很高，故若能提高多头滚刀的制造精度，采用多头滚刀加工齿轮将会得到广泛应用。

对滚齿机的基本要求
对滚齿机的基本要求
1.必要的几何精度机床在静态时，各部件之间的相互位置要求准确，以保证滚刀与齿坯相对运动
的精确性；
2.足够的刚度要求机床受载后变形小，保持加工前后各部件相对几何位置稳定；
3.精确的传动精度特别是分度蜗轮副的精度要高，以保证滚刀与齿坯传动比恒定。

小模数齿轮（pitchgear）滚刀简介
小模数齿轮（pitchgear）滚刀结构特点
目前所用的齿轮滚刀都是阿基米德滚刀，其基本蜗杆是阿基米德蜗杆。

这种滚刀近似于渐开线滚刀，由此所产生的近似造型理论误差值很小，可以忽略不计。

由于阿基米德滚刀比渐开线滚刀制造简单，股被广泛采用。

目前常用的小模数齿轮（pitchgear）滚刀的材料有高速钢和硬质合金两种。

高速钢滚刀广泛应用于加工一般钢材和有色金属的齿轮。

由于齿轮日趋采用高强度、高硬度和不锈钢等材料制造，则高速钢滚刀便不能适应加工的需要，所以硬质合金滚刀逐渐被广泛应用。

使用硬质合金滚刀可以提高滚齿切屑用量，延长刀具寿命、提高齿面光洁度和保证零件尺寸精度的稳定性。

小模数齿轮（pitchgear）滚刀与中、大模数齿轮滚刀在结构上主要区别是容屑槽是直槽。

一般齿轮滚刀的容屑槽应该是螺旋形的，并垂直于滚刀的螺旋线。

这样才能使刀齿的两侧获得相等的前角和齿形角，使两侧切削刃在切削时的切削条件一致，以及使工件加工出来的齿形对称。

但是，螺旋槽刃磨比较麻烦，
而且容易产生误差使刀齿切削刃脱离基本蜗杆螺旋面，影响被加工齿轮的精度。

由于小模数齿轮（pitchgear）滚刀的螺旋升角很小，所所以将容屑
小模数齿轮(英文：pitchgear)的加工方法
(2011-02-20 13:25)
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小模数齿轮(英文：pitchgear)的加工方法，按其轮齿在加工中有无切屑可区分为两大类，即有切屑加工和无切屑加工。

属于有切屑加工的方法有：铣齿、滚齿、插齿、刨齿、剃齿、拉齿、冲齿以及研齿、抛光、珩齿等。

属于无切屑加工的方法有：冷轧齿轮、热轧齿轮、压铸齿轮、注塑齿轮（塑料、尼龙齿轮）等。

无切屑加工方法，具有生产率高，材料消耗少，成本低的优点。

•铣齿法：
铣齿加工是用具有渐开线齿线的“魔术铣刀”逐齿铣出齿轮轮齿的形状来。

这种方法生产率和精度都较低，仅适用于直齿圆柱齿轮、窄斜齿轮和直齿圆锥齿轮的加工。

坯基准孔与液齿心轴间配合间隙而产生几何偏心e，壤齿后会产生齿匿径向跳动F，：2e=2，有一部分工件会超出规定值。

第二种方法是采用无间隙定心滚齿心轴，虽能稳定保证F，值，但期造困难为此，我幻采用第三种方法。

即在设计时滚齿心轴栗用丁相应的齿坯基准孔的检验塞规的通靖尺寸和精度来确定心轴的定心直径，而减少丁配台间辣(即几何偏心)，有赦地保证了加工的齿轮齿两径向跳动F也就保证了质量。

如图所示。

现举例说明如下tr齿坯基准孔为20H7(即牵20+姑。

mm)，试设计其滚齿心轴尺寸，心轴设计R寸原设计方案(第一种方怯)l’现吐计方案(第三种方法)d4~20IxB(8。

lIram)i~~J46e+“mm误差分析如下原方案滚齿后F，值tF．=2e：2×0034=0．068cam现方案蒗齿后F，值；选用滚齿心轴尺寸等于齿坯基准孔检验塞规的通端尺寸20．0046·{·嘲皿m计算偏心距‘Jl…=D。

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大扭矩冲击式扳子计算滚齿后，，值F，=2eI：2x0．0164=0．062B(ram)由此可见，采用齿坯基准孔检验塞规通墙尺寸来设计浓齿心轴，可有救地减小配合间隙，也有效地减小几何偏心，比原方案的F，值提高了衍度0．0352m血当采用塞规通端尺寸设计心轴时，其最小配台问腺是负值，说明有一部分齿坯基准孔与心轴配合时有过盈置，其实这并不会影响齿坯的安装，这是因为齿坯加工过程中，其基准孔的尺寸分布籽台正态分布规锋。

只有一少部分齿轮曲基准孔R寸小于塞规柏基本尺寸采用塞规通端尺寸来设计馥齿心轴，可有教撵高滚齿心鞋寿命，它适用于j；I孔定位的其它场合的心轴设计。

·25‘。