齿轮生产工艺流程
展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的，用这种方法加工出
来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只
要模数和齿形角相同，都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工
齿形的方法有：滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等方法。其中剃齿、
珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法。展成法的加工精度和生产率都较
高，刀具通用性好，所以在生产中应用十分广泛。
一、滚齿
（一）滚齿的原理及工艺特点
滚齿是齿形加工方法中生产率较高、应用最广的一种加工方法。
在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相当于一对螺旋齿轮作无侧
隙强制性的啮合，见图 9-24 所示。滚齿加工的通用性较好,既可加工
圆柱齿轮，又能加工蜗轮；既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆
线等齿形；既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。
滚齿可直接加工 8~9 级精度齿轮，也可用作 7 级以上齿轮的粗加工
及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度，但因滚齿时齿面是由滚
刀的刀齿包络而成，参加切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度
较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。
（二）滚齿加工质量分析
1.影响传动精度的加工误差分析
影响齿轮传动精度的主要原因是在加工中滚刀和被切齿轮的相
对位置和相对运动发生了变化。相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮
的径向误差；相对运动的变化(运动偏心)产生齿轮的切向误差。
(1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时，由于齿坯的实际
回转中心与其基准孔中心不重合，使所切齿轮的轮齿发生径向位移而
引起的周节累积公差，如图 9—4 所示。
齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动△Fr 反映出来。切
齿时产生齿轮径向误差的主要原因如下：
①调整夹具时，心轴和机床工作台回转中心不重合。
②齿坯基准孔与心轴间有间隙，装夹时偏向一边。
③基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏
心。
(2)齿轮的切向误差齿轮的切向误差是指滚齿时，实际齿廓相对
理论位置沿圆周方向(切向)发生位移，如图 9-5 所示。当齿轮出现切
向位移时，可通过测量公法线长度变动公差△Fw 来反映。
切齿时产生齿轮切向误差的主要原因是传动链的传动误差造成的。在
分齿传动链的各传动元件中，对传动误差影响最大的是工作台下的分
度蜗轮。分度蜗轮在制造和安装中与工作台回转中心不重合（运动偏
心），使工作台回转中发生转角误差，并复映给齿轮。其次，影响传
动误差的另一重要因素是分齿挂轮的制造和安装误差，这些误差也以
较大的比例传递到工作台上。
2.影响齿轮工作平稳性的加工误差分析
影响齿轮传动工作平稳性的主要因素是齿轮的齿形误差△ff 和
基节偏差△fpb 。齿形误差会引起每对齿轮啮合过程中传动比的瞬时
变化；基节偏差会引起一对齿过渡到另一对齿啮合时传动比的突变。
齿轮传动由于传动比瞬时变化和突变而产生噪声和振动，从而影响工
作平稳性精度。 滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差
通常较大。下面分别进行讨论。
(1)齿形误差
齿形误差主要是由于齿轮滚刀的制造刃磨误差及滚刀的安装误
差等原因造成的，因此在滚刀的每一转中都会反映到齿面上。常见的
齿形误差有如图 9-6 所示的各种形式。图 a 为齿面出棱、图 b 为齿形
不对称、图 c 为齿形角误差、图 d 为齿面上的周期性误差、图 e 为齿
轮根切。
由于齿轮的齿面偏离了正确的渐开线，使齿轮传动中瞬时传动比不稳
定，影响齿轮的工作平稳性。
典型齿轮零件加工工艺分析
圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批
量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。下面列出两个精度要求不
同的齿轮典型工艺过程供分析比较。
一、普通精度齿轮加工工艺分析
（一）工艺过程分析
图 9 －17 所示为一双联齿轮，材料为 40Cr ，精度为 7 －6 －6 级，
其加工工艺过程见表 9 －6 。
从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处
理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿
形精加工等。
齿号 Ⅰ Ⅱ 齿号 Ⅰ Ⅱ
模数 2 2 基节偏差 ±0.016
