机械设计基础 4.3齿轮的加工方法

齿轮的加工方法齿轮的加工方法很多，如铸造法、冲压法、热轧法、切削法等。其中最常用的还是切削加工。按切削齿廓的原理不同，可分为仿形法和范成法。仿形法加工齿轮一.仿形法的原理1—指状铣刀仿形法的特点是所采用的刀具在其轴剖面内刀刃的形状和被切齿轮的齿槽形状相同。一.仿形法的2—盘状铣刀仿形法的特点是所采用的刀具在其轴剖面内刀刃的形状和被切齿轮的齿槽形状相同。二.仿形法的加工流程

用盘状铣刀在万能铣床上加工齿廓。铣刀绕本身轴线旋转，同时齿坯沿齿轮轴线方向移动，铣完一齿槽后，齿坯退回原来位置，用分度头将齿坯转过360°/z，再继续铣削。加工大模数齿轮时（m≥8mm），需用指状铣刀。

铣刀绕本身轴线旋转。同时齿坯沿齿轮轴线方向移动。铣完一齿槽后，齿坯退回。用分度头将齿坯转过360°/z。继续铣削。三.刀具分套1--必要性由于渐开线齿廓形状取决于基圆大小，而基圆直径，即模数m、压力角和齿数z决定齿廓形状。同一模数和压力角的齿轮，齿数不同，齿形就不同，这样加工不同齿数的齿轮就要制造许多刀具，显然从经济上考虑是无法实现的。为了减少铣刀数量，对于同一模数和压力角的齿轮，按齿数范围分为8组（或15组）。三.刀具分套2—最小齿数是准确的

每组齿轮用一把刀具来加工。刀具形状按该组齿数中最小齿数的齿形制成的，用该把铣刀加工同组齿数中的其他齿数的齿轮时，其齿廓形状是近似的。三.刀具分套3—最小齿数是准确的理由相同模数，齿数最小，则渐开线最弯曲，形成的齿槽就越宽。

换句话说，其他齿数多的齿轮都得到了一个比自己标准齿槽大一些的近似齿槽，这样有利于啮合中的另一个齿轮的进入，反之，啮合齿轮有可能进不来或者造成啮合困难。比自己标准的齿槽大四.仿形法的特点仿形法加工齿轮的方法简单，不需要专用的齿轮加工机床；但是，加工精度低（分组成套刀具本身会产生齿形近似），生产率低（存在空行程和分度时间），故只适合于精度要求不高、单件或小批量生产。范成法加工齿轮五.范成法概述范成法是利用一对齿轮（或齿轮和齿条）互相啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。它是目前齿轮加工中最常用的一种方法。齿轮插刀初切齿轮六.范成法原理范成法强制刀具同齿坯相对运动，它们之间的运动关系同一对齿轮啮合一样，以此来保证齿形的正确和分度均匀。七.范成法的刀具数量根据齿轮的正确啮合条件可知，对于模数m和压力角α相同而齿数不同的齿轮，可以用一把刀具进行加工。八.齿轮插刀插刀象具有刀刃的外齿轮。九.齿轮插刀加工过程1--范成运动即齿轮插刀与齿坯以恒定的传动比作回转运动，它如同齿轮啮合传动一样，直到全部齿槽切削完毕；九.齿轮插刀加工过程2--切削运动即齿轮插刀沿齿坯的轴线方向作往复切削运动；九.齿轮插刀加工过程3--进给运动即在切削过程中，齿轮插刀还需向齿坯中心移动，直至达到规定中心距为止；九.齿轮插刀加工过程4--让刀运动为防止退刀时刀具与齿坯发生摩擦，损伤已切好的齿面，在插刀退刀时，齿坯需要有一个让刀运动。十.齿条插刀1—刀具和原理当齿轮插刀的齿数增至无穷多时，其基圆半径变为无穷大，渐开线齿廓为直线齿廓，齿轮插刀便变为齿条插刀。其加工原理与齿轮插刀切削齿轮相同。用齿条插刀加工所得的轮齿齿廓也为刀刃在各个位置的包络线。十.齿条插刀2—加工特点由于齿条插刀的齿廓为直线，比齿轮插刀制造容易，精度高，但因为齿条插刀长度有限，每次移动全长后要求复位，所以生产效率低。十一.滚刀的加工原理

滚刀是蜗杆形状的铣刀，它的纵剖面为具有直线齿廓的齿条，当滚刀转动时，相当于齿条在移动，按范成原理加工齿轮，它们的包络线形成被切齿轮的渐开线齿廓。十二.滚刀加工的特点

由于滚刀加工是连续切削，而插刀加工有进刀和退刀，是间断切削，所以，滚刀加工齿轮生产率较高，是目前应用最为广泛的加工方法。但是在切削时，被切齿廓略有误差，因此，加工精度略低。十三.用标准齿条型刀具切制标准齿轮1--刀具形状标准齿条形刀具的齿形如图所示，它仅比标准齿条在齿顶部高出c*m一段，其它部分完全相同。高一段十三.用标准齿条型刀具切制标准齿轮2--刀具部位的功能加工齿轮时，刀具顶刃切出齿根圆，而侧刃切出渐开线齿廓。至于圆弧角刀刃，则切出轮齿根部非渐开线齿廓，称为过渡曲线。加工齿根圆加工过渡曲线加工渐开线齿廓十三.用标准齿条型刀具切制标准齿轮3—加工标准齿轮首先根据被切齿轮的基本参数选择相应的刀具，并将轮坯的外圆按被切齿轮的齿顶圆直径预先加工好。范成切削标准齿轮时，应使刀具的分度线和轮坯的分度圆相切。相切总结齿轮的加工方法很多，如铸造法、冲压法、热轧法、切削法等。其中最常用的还是切削加工。按切削齿廓的原理不同，可分为仿形法和范成法。仿形法的特点是所采用的