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fullanti
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发布于：2020-12-17 12:10
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齿轮加工概述


齿轮应用广泛。常见的有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗杆蜗轮等。其中以渐开线圆柱齿轮应用最广。

圆柱齿轮中，齿向平行于轴线的称直齿轮；齿向呈螺旋线形状的称斜齿轮。其齿廓曲线通常采用渐开线。

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为了保证齿轮的传动质量，对齿轮加工提出下列要求：

(1)传动运动的准确性  为保证齿轮传动速比的准确性，应要求齿轮一转内转角误差不超过允许值。为此，在齿轮加工中，分齿应均匀。

(2)传动的平稳性  所谓传动平稳，是指振动和噪音小，冲击要小。因此，应限制局部齿形的制造误差，以限制瞬时速比的变动量。

(3) 载荷分布的均匀性  为避免造成齿面应力集中，局部磨损，影响使用寿命。

(4)齿侧间隙  指齿轮副在工作状态下，非工作齿面间应有一定的间隙，以补偿齿轮的加工和安装误差，补偿热变形，保证齿轮能自由回转和贮存润滑油。齿侧间隙是由工作条件确定的。制造时，通过控制齿轮齿厚来获得。

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为了适应机械产品不同的需要，我国将渐开线圆柱齿轮分为12个精度等级(GBl0095一88)，精度由高至低依次为1-12级。在一般机械中，以7、8级的齿轮应用最广。

   齿轮加工分齿坯加工和齿面加工两个阶段，而齿面加工是整个齿轮加工的关键。下面着重介绍渐开线齿面的切削加工。

齿面加工按其加工原理分为成形法和展成法两类。若刀刃形状与被切齿轮齿槽的形状相符，齿面由成形刀具直接切出时，称成形法，例如铣齿等。若齿面是根据齿轮的啮合原理来形成的，称展成法，例如滚齿、插齿等。



齿轮加工之铣齿轮

铣齿通常是利用成型刀具（如齿轮铣刀）以及分度盘来进行加工。

通过铣削加工的齿轮通常精度不高，这是由于分度盘的精度不高导致的。铣齿适用于加工单件小批量低精度的齿轮。

通常铣齿成本较低，生产率较低。


图为在卧式万能铣床上铣直齿轮的示意图。齿坯安装在铣床的分度头上，铣刀旋转作主运动，工作台带动齿坯作直线进给运动。每铣完一个齿槽后，工件退回，进行分度，再铣下一个齿槽。重复进行上述过程，直至铣出全部齿面为止。

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齿轮加工之插齿原理和插齿

插齿加工是用插齿刀在插齿机上加工齿轮的，它是按一对圆柱齿轮的啮合原理进行的。如图：一个是工件，另一个是刀具（插齿刀采用高速钢制造），在刀具上磨出前角和后角度，工件和刀具之间按传动比做纯滚动旋转，插齿刀同时再做上下往复运动，可在工件上插出齿轮来。

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插齿过程中：插齿刀与工件之间必须维持严格的啮合关系，这种运动称为分齿运动



齿轮加工之插齿原理和插齿

插齿运动的主运动是刀具的上下往复运动，进给运动包括分齿运动（展成运动）、径向进给运动，让刀运动。


让刀运动的作用是：避免刀具在返回时，刀齿的后刀面与工件发生摩擦。

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滚刀形状类似蜗杆，其加工过程与蜗杆蜗轮的啮合过程相似。为了形成切削刃和容屑槽，滚刀在垂直螺旋线方向等分地开出若干刀槽，并经过铲背、淬火和前、后刀面的刃磨，其刃形又近似于齿条齿形。滚齿时，每个齿形都是由滚刀在旋转中依次对齿坯切削的若干条切削刃包络而成的(图)。当滚刀与齿坯进行强制啮合运动时，就在齿坯上切出了渐开线齿形。 

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主运动  即滚刀的旋转运动

展成运动  即滚刀与齿坯之间的啮合运动，两者应准确地保持齿轮啮合传动比关系。设滚刃的头数为K(通常K=1)，被加工齿轮的齿数为Z，则滚刀每转一转，齿坯应沿啮合运动方向转K个齿，即转K／Z转。

垂直进给运动  为了切出整个齿宽上的齿形，滚刀须沿齿坯轴线方向作连续进给运动。

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