齿轮加工工艺过程中常见问题剖析
摘要：众所周知，在机械转动过程中，齿轮起到了至关重要的作用，不过从当前的情况来看，我国在齿轮加工工作的开展中依旧不够完善，体现出很多的问题需要进一步地解决。文章就齿轮加工工艺这一中心论题展开论述，分析其中较为普遍存在的缺陷及不足，并给出了针对性的应对建议，确保齿轮加工水平的有效提升。
关键词：齿轮加工；工艺过程；齿形误差
中图分类号：TG61 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）20-0097-02
1 齿轮加工工艺中较为普遍存在的缺陷与不足
1.1 齿数有误
在齿轮上，其一整圈全部的轮齿数量我们叫做齿数。对于齿数来说，在最初设定的时候，必须要确定齿轮模数和具体的轴直径大小，这样才能够确保达到结构的具体需求标准。在齿轮生产制造过程中，导致齿数有误问题的具体原因主要有下面三点：（1）在选择滚刀的时候出现失误。因为齿轮的齿形本身较为繁琐，给其精度带来的制约原因是多方面的。不仅包括滚齿设备本身的精确程度以及齿轮材质的选择以及热处理工艺，同时还有一个非常关键的因素就是齿轮滚刀选择是否恰当。（2）工件毛坯尺寸有误。一般的毛坯尺寸在基准的设计环节往往对于工艺实施误差没有给予充分重视，从而造成在日后加工工作开展中因为误差过大出现成本浪费的问题。（3）附加的运动方向有误。当滚齿机在完成斜齿轮加工工作的过程中，对于附加运动具体方向的辨别有一定难度，以及各方面因素的影响作用，导致附加方向辨别有误。
1.2 齿形两侧不相互对称
在齿轮加工工艺中导致齿形两侧不对称问题的原因主要包括下面两点：（1）在滚刀安装的时候没有找准中间点。我们都知道，在进行滚刀安装的时候，其实际的安装效果将直接决定滚刀径向以及轴向的跳动，从而给切齿精确程度造成很大的影响。通常情况下，在进行滚刀安装之前最好要进行刀轴的校对工作，确保两个端口向圆跳动不超过0.05cm。在设置台阶的时候，其和螺母端之间轴线存在的垂直度数不能超过0.1cm，垫圈要保持平整。将滚刀安装至刀轴上的时候要对两端的凸台加以调整，尽力确保一致性，也就是说两个端口向圆跳动最高要在一个位置。（2）在滚刀刃磨之后，螺旋角精确度较低。在进行加工工作的过程中，滚刀就等于螺旋角较大的螺旋齿轮，它本身所有的齿数就是滚刀头数，工件就等同于别的螺旋齿轮，两者根据螺旋齿轮进行啮合，按照设定好的速度进行旋转作业，通过切削每一挨边的刀齿齿形完成最后的齿形。
1.3 齿形不精确
齿形不准确，存在一定误差，具体来说就是齿形工作部门里面，包容实际齿形廓线的两理想齿形（渐开线）廓线间的法向间隔。在生产外啮合直齿与斜齿圆柱渐开线齿轮过程中普遍运用的工具就是齿轮滚刀，其轴向截形呈直线状，假如说以此来取代渐开线滚刀切齿的话，那么所得到的齿轮齿形就不呈渐开线状，所以从根本上形成了不精确的问题，我们将这种情况叫做造形误差。不仅如此，在工作实践的时候不会得到毫无误差的渐开线齿形，通常会出现各种问题，给传动稳定性造成一定的制约。我们都知道，齿轮基圆经直接限制着渐开线齿形，如果说这一部分的生产过程中出现不精确问题，那么必然会造成齿形的偏差。
2 传动平稳性的误差的分析及解决
从根本上来说，通过剃齿生产出的齿轮齿廓可以称之为标准渐开线。不过在工作实践中，我们却发现选择具备精确渐开线齿形的剃齿刀的情况下，所得到的齿形通常会在位于齿高节点位置下陷，我们叫这种问题为“中凹”，往下陷一般都会处于0.1～0.3cm范畴中，发生“中凹”部分差不多会是整个有效齿面的一半左右。这一问题在齿轮齿数较少的情况下相对更为严重。在具体的工作过程中，如果说选择凹齿形齿轮的话，就会出现稳定性较低、运行过程中噪音较大的问题，所以要尽可能地避免这一情况的出现。所以我们认为，在剃齿加工的时候中凹齿形是十分普遍存在的缺陷。
2.1 中凹齿形产生的机理
在进行剃齿的过程中，剃齿刀和工件两者能够无侧隙的进行啮合。在这里我们能够将盘形剃齿刀看作变位圆柱齿轮，能够在切削工作开展的过程中进行自由旋转。从图1中我们能够看到，在处于法向齿形重叠系数处于1～2范围区间的情况下，我们从其中一边的侧齿形的啮合动作能够看到：在齿1的齿顶进到啮合里面的时候，这种情况下存在两个齿形接触点一起运作（见图1a）；在齿1的齿腹进到啮合里面的时候，这种情况下存在一个齿形接触运作（见图1b）；在齿1的齿根进到啮合里面的时候，齿2的齿顶已经进到啮合里面，这种情况下存在两个齿形接触点一起运作（见图1c）。因为径向进刀总的压力值差不多是不变的，导致作用于每个接触点分压力出现变动。根部位置在双齿啮合区域内，金属的切除量相对比较少，节圆位置在单齿啮合区域内，金属切除量相对比较大，所以导致了中凹问题。
