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,