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浅谈直齿圆柱齿轮的加工方法


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　　摘 要：齿轮加工具有工艺复杂、生产技术要求高、制造难度大等特点，而由于齿轮传动在军事、工业等多个领域中是重要的基础零件，所以需要不断提升齿轮加工制造技術的精密化，体齿轮加工的质量和精度，从而保证齿轮的传动性。基于此，本文主要针对直齿圆柱齿轮的加工方法进行探讨。
　　关键词：齿轮加工;齿轮传动;加工方法
　　一、齿轮简介
　　齿轮的用途较为广泛，如日常生活中常见的手表、电扇等，以及机床、飞机轮船等，是各种机械设备中的重要零件之一。齿轮的类型也比较多样，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、直齿伞齿轮、涡轮等，使用比较多且较简单的便是圆柱直齿轮，也可以称作标准圆柱齿轮。
　　齿轮齿形加工的方法有许多，以有无切削来划分，可以分为有切削加工和无切削加工两个类别。其中无切削加工具有生产效率高、耗材少、成本低的优点，但也存在一定的局限，主要表现为加工精度低、工艺不稳定、小批量生产不适用等，所以限制了它的使用。而齿轮齿形的切削工具具有精度高的优点，已广泛使用在齿形加工中，按照其加工的原理可以分为成形法和展成法两种。
　　成形法就是利用切削刃形状与被切齿轮槽的形状相同的刀具切出齿形的方法，所以也称作仿形法，其加工齿形的方法主要有用专用成形齿轮铣刀铣齿，或者用砂轮磨齿。由于成形法存在一定的分度误差，同时在安装刀具时也可能会存在误差，所以这一方法具有加工精度低的缺陷。还有就是在每次切削完一个齿槽后都需要重复进行退刀、分度及切入切出，一定程度上增加了加工时间，所以生产效率较低，但也有其优点，主要表现在不需要专门的齿轮加工机床，而且使用的齿轮铣刀结构比较简单且价格低，加工成本低，所以成形法比较适用于维修与单件、小批生产中加工9级以下的低精度齿轮。
　　展成法也称作范成法，就是使用齿轮刀具与齿坯相互啮合运动而切出齿形的加工方法。虽然存在不同齿数的齿轮，但只需要齿形角和模数相同，就可以用用一把齿轮刀具来加工。目前常用展成加工原理的齿形加工方法有磨齿、滚齿、插齿、剃齿等，其中剃齿和磨齿属于齿形精加工的方法。由于展成法具有加工精度高、生产效率高、刀具通用性好等优点，所以被广泛应用于生产中。
　　二、齿轮齿形常用的几种加工方法
　　（一）磨齿
　　磨齿是目前齿轮齿形加工中精度最高的一种加工方法，能够对末淬硬齿轮进行磨削，也可以对淬硬的齿轮磨削。磨齿加工精度在4～6级，～?m。其对于齿轮误差和热处理变形方面具有较强的修正能力，比较常使用硬齿面高精度齿轮及插齿到、剃齿到等刀具进行精加工。这一加工方法也有其缺点，主要是生产效率较低，加工成本较高，比较适用在单件小批量生产中。
　　根据齿面渐开线的形成原理，磨齿加工方法可以分成仿形法磨齿和展成法磨齿两类。仿形法磨齿主要是利用成形砂轮直接磨出渐开线齿形，展成法磨齿是利用砂轮工作面制成假想齿条的两侧面，然后通过与被加工件的啮合运动来包络出齿轮的渐开线齿面。常用的磨齿方法有