齿形加工方法 仿形法 成形铣齿
滚齿
展成法
插齿 剃齿
珩齿
磨齿
刀具 模数 铣刀
齿轮 滚刀
插齿 刀
剃齿 刀
珩磨 轮
砂轮
机床 铣床 滚齿机
加工精度及适用范围 加工精度及生产效率均较低，一般精度为9级以下
通常加工6～10级精度齿轮，最高能达4级，生产率较高， 通用性达，常用于加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮
通常加工7～9级精度齿轮，最高能达6级，生产率较高， 插齿机 通用性大，常用于加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮
3.2
①定位基面的形状误差不大于尺寸公差的一半 ②当齿轮精度为组合精度时（如8-7-7），则按运动精度（如8级）选取。
11.1.3 齿轮的材料、热处理和毛坯
材料 45
热处理 正火 调质
35SiMn
调质 表面淬火
20Cr 40Cr
渗碳淬火、回 火
调质
表面淬火
20CrMnTi
ZG35 ZG45
渗碳淬火、回 火
证位置精度。 2）成批生产的齿坯加工
成批生产齿坯时，经常采用“车—拉—车”的工艺方案。
3）大批量生产的齿坯加工
大批量生产，应采用高生产率的机床和高效专用夹具加工。在加工中 等尺寸齿轮齿坯时，均多采用“钻—拉—多刀车”的工艺方案.
11.2 圆柱齿轮齿形加工方法和加工方案
表11-7 常见的齿形加工方法
圆柱齿轮加工工艺及常用工艺装备 11.1 概述
渐开线圆柱齿轮广泛地应用在各种机床、汽车、飞机、船 舶及精密仪器等行业中。
11.1.1 齿轮的功用与结构特点
齿轮的功用是传递一定速比的运动和动力。
圆柱齿轮的结构形式
11.1.2 齿轮的技术要求
1．齿轮的技术条件
1）运动传递准确 2）工作平稳 3）接触良好 4）齿侧间隙适当
2. 齿坯的技术条件
表11-2 对定位基面的要求
齿轮精度等级
基准类型
5
6
7
8
定位孔
精度
H6，K6
H6，K6或H7， K7
H7，K7
H8
Ra
0.8
1.6
1.6（3.2）
3.2
精度 h4，k4
h5，k5
h6，k6
h7
定位轴颈
Ra
0.8
1.6
1.6（3.2）
3.2
中心孔和60° 锥体
Ra
0.4
0.8
1.6
插齿刀每往复一次,在轮坯上切出齿槽的一小部分,配合着两者的 展成运动,便依次切出齿轮的全部渐开线齿廓。
2）分齿运动 分齿运动是保证齿刀转速和被切齿轮转速之间的啮合关系。
3） 垂直进给运动 要切出整个齿宽，必须使滚刀沿被切齿轮轴线作垂直进给
运动，以形成直线的运动轨迹，从而在工件上切出整个齿宽 的齿形。
11.2.2 插齿
1．插齿原理
插齿加工相当于把一对啮合的直齿圆柱齿轮中的一个齿轮的牙齿磨 成具有前后角的刀刃，把这一齿轮作为插齿刀来进行加工。插齿刀与相 啮合的齿坯之间强制保持一对齿轮啮合的传动比关系时，插齿刀沿工件 轴向作直线往复运动,则切削刃在空间形成一铲形齿轮。
1和2 2.8 3.6 5.0 7.0
3 和4 7 9 12 18
精度等级 5 和6 11 14 20 28
7 和8 18 22 32 45
9 和12 28 36 50 71
表11-6齿坯基准面的表面粗糙度参数Ra(μm)
精度等级
3
基准孔
≤0.2
基准轴颈 ≤0.1
基准端面 0.2-0.1
4 ≤0.2 0.2-0.1 0.4-0.2
能加工5～7级精度齿轮，生产率高，主要用于滚齿预加 剃齿机 工后，淬火前的精加工 珩齿机或 能加工6～7级精度齿轮，多用于剃齿和高频淬火后，齿 剃齿机 形精加工
能加工3～7级精度齿轮，生产率较低，加工成本高，多 磨齿机 用于齿形淬硬后精密加工
11.2.1 滚齿
1．滚齿加工原理
滚齿加工的实质，相当于一对螺旋圆柱齿轮传动，当其中一个齿轮转化为 切齿加工刀具（一般叫做滚刀），并保持强制性地啮合运动关系，使滚刀沿被 切齿轮地轴线方向作进给运动时，就能切削出需要地渐开线齿形来（如图11-2 （a）所示）。
正火
正火
ZG55
HB 162～217 217～255 217～269
241～286
143～197 116～217 169～225
HRC
45～55 56～62 48～55 56～62
（MPa） 430～460 460～490 540～590 770～890
1040～1100
560～610 810～890
为了分析滚齿过程及齿形的形成，可近似地把滚齿看作是齿轮齿条地啮合， 即把滚刀看作齿条来研究。设齿轮的圆A固定不动，而齿条的中线B（动线）绕 圆A滚动，此时中线B上的齿形在圆A上占据一系列顺序位置，齿条牙齿侧面的
运动轨迹正好包络出齿轮的渐开线齿形。（如图11-2（b）所示）。
2．滚齿运动
1）切削运动 切削运动就是滚刀的旋转
IT7
IT8
9 10 IT8 IT7 IT9
①当三个公差组的精度等级不同时， 按最高精度等级确定公差值。 ②当顶圆不作为测量齿厚基准时，尺寸公差按IT11给定，但应小于0.1mm。
表11-5齿轮基准面径向和端面圆跳动公差(μm)
分度圆直径mm)
大于
到
/
125
125
400
400
800
800
1600
5
6
0.4-0.2 ≤0.8
≤0.2
≤0.4
0.6-0.4 0.6-0.3
7
8
1.6-0.8 ≤1.6
≤0.8
≤1.6
1.6-0.8 3.2-1.6
9 ≤3.2 ≤1.6 ≤3.2
10 ≤3.2 ≤1.6 ≤3.2
2．齿坯加工方案
1）单件小批生产的齿坯加工
一般齿坯的孔、端面及外圆的粗、精加工都在通用车床上经两次装夹 完成，但必须注意将孔和基准端面的精加工在一次装夹内完成，以保
1040～1100
220～290 240～310 260～330
（MPa） 125～135 135～145 160～175
180
190
170～180 180
190
63～70 65～73 68～75
2．齿轮热处理：
1） 齿坯热处理 钢料齿坯最常用的热处理是正火和调质。
2）轮齿的热处理 齿面热处理齿形加工完毕后，为提高齿面的硬度和耐 磨性，常用热处理方法有高频淬火，渗碳、氮化。
3．齿轮毛坯的制造
齿轮的毛坯形式有棒料、铸件、锻件。
11.1.4 齿坯加工
齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工，在齿轮的整个加工过程总占有重要的位置
1．齿坯加工精度
齿轮精度等级①
孔
尺寸公差 形状公差
表11-4齿坯公差
4
5
6
IT4 IT5 IT6
7
8
IT7
轴
尺寸公差 形状公差 IT4
IT5
IT6
顶圆直径②