齿轮加工工艺过程中常见问题及对策探析

齿轮加工工艺过程中常见问题及对策探析

随着我国制造业的不断发展，齿轮行业通过大量引进高端设备使加工能力有了长足的进步，并与国际先进水平已相当接近。笔者就对常见的齿轮加工工艺过程中常见问题及相关对策进行了系统的探讨，从而最大限度提高齿轮加工质量。

标签：齿轮；加工；问题

齿轮是现代机械传动中的重要组成部分。从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业机械，无不广泛的采用齿轮传动。随着我国工农业生产和科学技术的飞跃发展，对于齿轮的需要显著增加。因此，多快好省精的生产齿轮已经成为发展机械工业的一个重要环节。

1 齿轮加工工艺过程常见问题

1.1 齿数不正确。在齿轮的整个圆周上轮齿的总数称为齿数。齿轮齿数的确定原则和要求先初定齿轮模数及传动轴直径，以便满足结构要求。首先，滚刀选用不正确。由于齿轮齿形比较复杂，影响其加工精度的因素也十分复杂多变。除滚齿设备的自身精度、齿坯的安装调整、齿轮材质、热处理等因素外，齿轮滚刀的合理选择也是十分重要的。齿数误差会引起每对齿轮啮合过程中传动比的瞬时变化。其次，工件毛坯尺寸不正确。传统毛坯尺寸基准设计忽略了工艺过程的差异，而统一将零件图中各尺寸基准作为毛坯尺寸基准，导致毛坯在后续加工过程中余量误差增大而浪费材料。第三，附加运动方向不对。在滚齿机加工斜齿轮时，附加运动方向的判定比较困难，再加上铣削方式、工件螺旋方向及滚刀螺旋方向等因素的变化，更增加了判断的难度。

1.2 齿形不对称。首先，滚刀安装不对中。滚刀的安装好坏影响着滚刀径向、轴向跳动，最终影响切齿精度。一般安装滚刀前宜先校正刀轴，控制两端径向圆跳动小于0.005mm。台阶与螺母端面对轴线的垂直度应小于0.01mm，垫圈应淬硬磨平。滚刀装到刀轴上需校正两边凸台的径向圆跳动，尽可能使其“同步”，即两端径向圆跳动的最高点在同一方向。其次，滚刀刃磨后，螺旋角或导程误差大。常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时，滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮，其齿数即为滚刀的头数，工件相当于另一个螺旋齿轮，彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合，以固定的速比旋转，由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。

1.3 齿形误差。齿形误差是指在齿形工作部门内，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。齿轮滚刀是加工外啮合直齿和斜齿圆柱渐开线齿轮最常用的一种刀具。这种滚刀侧后刀面的轴向截形是直线，如果用它代替渐开线滚刀切齿时，则切出的齿轮齿形不是渐开线，因而在理论上造成了一定的齿形误差，称为齿轮滚刀的造形误差。另外，在实际加工过程中不可能获得完全准确的渐开线齿形，老是存在各种误差，从而影响传动的平稳性。齿轮的基圆是决定渐开线齿形的惟一参数，假如在滚齿加工时基圆产生误差，齿形势必也会

摘要：齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其形式很多，运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。本文旨在介绍齿轮的起源与发展历程以及发展趋势。 关键字：齿轮发展传动前景

概述： 齿轮传动是机械传动中最重要的传动之一，其形式很多，运用广泛大至宇宙飞船, 小至手表、精密仪器,从国防机械到民用机械，从重工业机械到轻工业、农业机械, 无不广泛地采用齿轮传动。齿轮的车主要有以下几大特点：1、传动效率高，在常用的机械传动中，以齿轮的传动效率最高，如一级圆柱齿轮的传动效率可以达到99%。这对大功率传动十分重要。2、结构紧凑，在同样的使用条件下，齿轮所需要的空间尺寸一般比较小。3、工作可靠寿命长，设计制造正确合理、使用维护良好的齿轮传动，工作十分可靠寿命可以达到一二十年，这也是其他机械传动所不能比的。4、传动比稳定，传动比稳定往往是对传动性能的基本要求。 但是齿轮传动的制造以及安装精度要求很高，价格较贵，而且不适于传动距离较大的场合。 齿轮机构的类型很多，根据一对齿轮在啮合过程中及其瞬时传动比（i12=ω1/ω2）是否恒定，将齿轮机构分为圆形（i12=常数）齿轮机构和非圆形齿轮机构（i12≠常数）。应用最广泛的是圆形齿轮机构，而非圆形齿轮机构则应用与一些有特殊要求的机械传动中。根据齿轮两轴间的相对位置不同，圆形齿轮结构可以分成如下几类：1、用于平行轴间传动的齿轮机构。下图中（a）为外齿啮合齿轮机构（external meshing gears mechanism），两齿轮转向相反；图（b）为内啮合齿轮机构（internal meshing gears mechanism）,两转轮转向相同。图（c）为齿轮与齿条结构（pinion and rack mechanism），齿条作

机械加工工艺过程第一节基本概念 第二节工件的安装与基准 第三节工艺过程的制定 第四节机械加工工艺过程制定实例

§6.1 基本概念 一、工艺过程 生产过程中直接改变原材料的性能、尺寸和形状、使之变为成品的过程称为工艺过程 工艺过程由一系列工序、安装、工位、工步和进给等组成。 二、生产过程 在机械制造中，从原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和，称为生产过程． 生产过程实际上是由原材料到成品之间各个相互关联的劳动过程的总和。 三、生产纲领和生产类型 1、生产纲领 工厂或产品的生产纲领是指包括备品和废品在的该产品的年产量。零件的生产纲领可按下 式计算: 式中,N 为零件的生产纲领（件/年）;Q 为机器产品的年产量（台/年）;n 为每台机器中该零 件的数量（件/台）;a 为备件百分率（%）;β为废品百分率（%）. 2、生产类型 单件生产、大量生产和成批生产 )1)(1(βα++=Qn N

§6.2 工件的安装与基准 一、 工件的安装 直接找正安装 划线找正安装 使用夹具安装 二、工件的定位 （一）六点定位原则 机床夹具 物体的六个自由度 一个物体在空间可以有六个独立运动。以右图为例，它在直角坐标系OXYZ 中可以有三个平 移运动和三个转动。三个平移运动分别是沿X 、Y 、Z 轴平移运动，记为Z Y X \\ 三个转动分别是绕X 、Y 、Z 轴的转动，记为Z Y X // 习惯上把六个独立运动称作六个自由度，如果采用一定的约束措施，消除物体的六个自由 度，则物体被完全定位 X 自由度示意图

六点定位原理 任何一个物体在空间直角坐6个自由度——用Z Y X Z Y X ,,,,, 表示。 要确定其空间位置，就需要限制其 6 个自由度 将 6 个支承抽象为6个“点”，6个点限制了工件的6 个自由度，这就是六点定位原理。 （二）六点定则的应用 完全定位 不完全定位 超定位 （三）工件的基准 基准的概念： 是在确定零件上其他面、线或点的位置准确度时所依据的该零件上的面、线或点。 基准的分类： 设计基准：是指设计零件图样时用以确定其他面、线或点的位置所依据的基准。 工艺基准：在制造过程中采用的各种基准，总称为工艺基准。可分为工序基准、定位基准、 度量基准和装配基准。

齿轮加工工艺现状 1、第一部分齿轮加工工艺 2、第二部分齿轮加工工艺策划方法 3、第三部分典型齿轮工艺

第一部分齿轮加工工艺 1、概论 2、制齿（粗加工） 3、修齿（精加工）

一、概论 齿轮加工可分为下面几个工序节点： 1、 毛坯（正火） 对于渗碳齿轮毛坯，要求锻打后正火主要是细化晶粒，消除内应力，降低硬度，便于切削加工，改善组织，为渗碳淬火做好预先准备。我厂齿轮规定正火组织按《拖拉机齿轮齿坯正火组织》标准检查，结果必须符合：金相组织≤3级，带状组织≤3级。目前正在推进等温正火。 2、 热前辅助工序 主要包括制齿前所需加工基准、定位面的加工工序和制齿后一些产品图要求的辅助结构（如内外花键、螺孔等）加工工序。 3、 制齿（粗、精加工） 对圆柱齿轮来说，包括滚齿、插齿和剃齿；对弧齿锥齿轮来说， 就是铣齿。 毛坯（正火） 热前辅助工序 制齿（粗、精加工） 热处理 热后辅助工序 修齿（精加工）

4、热处理 我厂约有80%-90%的齿轮零件均需要进行渗碳淬火，齿轮渗碳淬火后使表面具有较高的硬度，而心部又有足够的强韧性。 由于齿轮渗碳温度较高（一般在920℃左右），淬火后组织发生改变，所以热处理后肯定会产生变形，这就需要冷、热进行衔接，同时还要对材料及毛坯的预先热处理进行控制，这样才能使热前、热后尺寸变化控制在预定的范围内。 5、热后辅助工序 主要包括修齿前所需加工基准、定位面的加工工序和修齿后一些产品图要求的辅助结构（如轴承面、密封面等）的精加工工序。 6、修齿（精加工） 对圆柱齿轮来说，包括磨齿和绗齿；对弧齿锥齿轮来说，包括磨齿和研齿。

实习报告——主动齿轮工艺流程 主动齿轮工艺流程：精车1---精车2----滚齿----磨棱----剃齿-----清洗-----热处理-----磨内孔-----清洗。 一：铸造毛坯齿轮的毛坯加工在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。齿面加工和检测所用的基准必须在齿轮毛坯加工阶段加工出来，同时齿坯加工所占工时比例较大，对生产效率和齿轮加工质量都具有很大影响，余量过多将导致后续半精加工和精加工所需加工的量增多，耗时增加，降低生产效率；若余量过少，则后续加工需特别谨慎，否则将超出齿轮设计精度尺寸使得产品不合格。毛坯为铸造件，具体形状如下图1。 图1 二：精车外轮廓使其达到尺寸要求。先夹内孔粗车外轮廓，再以外轮为基准粗车内孔，再以内孔为基准精车外轮廓，达到尺度要求。 三：精车端面使其达到尺寸要求。以一端面为基准，粗车另一端面，再以粗车后端面为基准，粗车另一端面，再精车端面使其达到尺寸要求。如图2。 图2

四：滚齿，滚切齿轮属于展成法，可将看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿，滚刀的连续传动，犹如一根无限长的齿条在连续移动。当滚刀与滚齿坯间严格按照齿轮于齿条的传动比强制啮合传动时，滚刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的垂直进给，即可滚切出所需的齿廓。成型如下图3。 图3 五：磨棱，磨棱工艺是为了倒角与去毛刺，齿轮作为重要的传动件，由于毛刺的存在，影响其外表，传动精度，再加工及装配，并且产生传动噪音，以至于使齿轮的性能可靠性，寿命和润滑效果下降，更主要是降低了齿轮的质量。而磨棱倒角机恰是一种很好的用于齿轮去除毛刺的设备。这一步也正是为了倒角与去毛刺，为后面的的工艺做准备。 六：剃齿，剃齿可以加工直齿和斜齿的内、外圆柱齿轮，生产效率高、加工表面光洁。是齿轮加工的精加工部分剃齿加工原理相当于一对斜齿轮作双面无侧隙啮合的过程。加工状态如下图4所示。剃齿刀实质上是一个高精度的斜齿轮，在齿面上开有小槽，沿渐开线方向形成刀刃，另一个是被加工齿轮。剃齿时，经过预加工的工件齿轮装在心轴上，在机床工作台上的两顶尖之间可以自由转动；剃齿刀装在机床的主轴上，与工件作无侧隙的螺旋齿轮啮合传动，带动工件旋转。根据啮合原理两者在齿长法向上的速度分量相等。 图4

ＷＭＥＭ ３期２００７年６月 ＣＩＭＴ２００７回顾ＲｅｖｉｅｗｏｆＣＩＭＴ２００７ 齿轮是重要的基础传动元件。近年来，随着技术的发 展，尽管采用电气、液压传动装置日益增多，对齿轮的需求仍有增无减。目前，中国齿轮市场的年销售额超过了８００亿元。而齿轮加工机床也是结构复杂、制造难度大的机床产品之一。 齿轮加工技术与装备正向着数控方向发展，生产效率不断提高，加工精度不断提高；对制造装备要求配备自动化上、下料，自动夹紧装置；并有较好的柔性和较高的性价比。齿轮加工行业为适应对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求，制齿技术和制齿机床呈现以下发展趋势： １．全数控化。由于将机床的各运动轴采用ＣＮＣ控 制以及部分轴间进行联动，从而使制齿机床具有以下优点： （１）增加了机床功能，使滚削小锥度及鼓形齿轮等变得极为简单。 （２）缩短了传动链，同时采用半闭环或全闭环控制，通过补偿提高各轴的定位精度和重复定位精度，从而提高机床的加工精度及可靠性。 （３）更换加工产品无需计算及更换挂轮，减少了辅助加工时间，提高了机床柔性。 （４）由于机械结构的简化，更有利于提高机床刚性，降低热变形，易于实施模块化设计。 ２．高速、高效化。齿轮加工机床的高速化主要反 应在刀具主轴转速和工作台转速的提高。传统的机械滚齿机，其滚刀主轴转速通常最高为５００ｒ／ｍｉｎ，工作台最高转速为３２ｒ／ｍｉｎ。目前，数控滚齿机的主轴转速可达５５００ｒ／ｍｉｎ，最高可达１２０００ｒ／ｍｉｎ；工作台转速达８００ｒ／ｍｉｎ。 ３．高加工精度及Ｃｐ值化。采用高精度预加负荷的 高刚性直线导轨、滚珠丝杠、电主轴、力矩电机以及数控技术，使齿轮加工机床在高速加工条件下，加工精度得到提高。而为保证精度稳定性，对机床验收采用Ｃｐｋ值。 ４．功能复合化。要求在一次装夹中，可完成多道 工序加工，如滚齿、倒棱、磨齿，粗滚、倒角、精滚等。 ５．绿色化。为实现清洁加工，降低排放和对环境 的污染，而且有利于提高刀具寿命，干式切削得到了推广应用。□ 齿轮加工技术和装备的发展现状与趋势 中国机床工具工业协会副理事长重庆机床（集团）有限责任公司董事长 廖绍华 """""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""""" 五轴加工的发展与应用，主要是由于生产量的变化。过去这一技术多用 于产量较小的模具，飞机工业的机身零件、涡轮和叶片的加工。汽车工业中五轴加工技术的应用，主要集中在减少加工循环时间，现今在大批量生产中，五轴加工的应用日益增多。 多数实用的五轴机床是由三个直线坐标轴和二个回转轴组成。另一种创新变型是刀具一侧使用三个直线轴和一个回转轴，工件只有一个回转轴驱动（倾斜式头架结构）。前一种五轴机床通常是在标准的三轴机床基础上，加上一个二轴回转工作台。这种结构的优点是零件固定在回转中心线上，依据不 同加工要求，联动加工过程中回转轴改变其角度，直线坐标补偿行程最短。 可倾主轴的五轴机床是在标准的三坐标机床的基础上发展而成，将其中一个回转轴整合到主轴头架上，使主轴可以垂直位置作±１００°的倾斜摆动。当这种机床配置大力矩电机驱动时，机床具有很好的动态性能。 为了减少空转、测试零件加工程序和首件加工调试的调整时间，采用计算机模拟是非常有效的。最新的模拟软件具有检验编程错误，防止机床刀、夹具与零件间的碰撞，优化刀具长度和行程等功能，从而使五轴加工得到更广泛的应用。 （由于Ｗｉｎｋｌｅｒ先生本人未能到达论坛现场，故由巨浪公司的弗莱施曼先生代为发言）□ 零件的五轴加工 德国巨浪公司总裁、工程学博士 ＨａｎｓＨｅｎｎｉｎｇ Ｗｉｎｋｌｅｒ ３７

齿轮加工工艺卡 附表1 机械加工工艺卡片 机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号 产品名称小伞形齿轮零（部）件名称小伞形齿轮共（3）页第（1）页 材料牌号20CrMnTi 毛坯种类型材毛坯外型尺寸φ14.7mm×54.2mm每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号工序 名称工序内容车间工段设备工艺装备 工时 准终单件 1 型钢金工 2 下料金工切割机专用切割夹具，游标卡尺 3 粗铣粗铣齿轮轴两端面，金工X51 专用铣夹具，游标卡尺，面铣刀 4 半精 铣 半精铣齿轮轴两端面及钻中心孔金工X51专用铣夹具，游标卡尺，面铣刀 5 粗车在车床上双顶尖装夹工件，粗车台阶轴φ8和φ6金工C6140 专用车夹具，游标卡尺，外圆车刀描图 6 粗车调头，在车床上双顶尖装夹工件，粗车φ12.7外圆金工C6140 专用车夹具，游标卡尺，外圆车刀 7 半精 车在车床上双顶尖装夹工件，半精车台阶轴φ8和φ6，及切4 个槽，倒角 金工C6140 专用车夹具，游标卡尺，外圆车刀 描校8 半精 车 调头，在车床上双顶尖装夹工件，半精铣齿轮锥端面金工C6140 专用车夹具，游标卡尺，外圆车刀 9 精车在车床上双顶尖装夹工件，精车φ6金工C6140 专用铣夹具，深度游标卡尺，卡规， 外圆车刀 底图号10 铣槽金工X51 专用铣夹具，游标卡尺，槽铣刀 11 粗铣粗铣齿轮金工X51 专用铣夹具，游标卡尺 装订号12 半精 铣 半精铣齿轮金工X51 专用铣夹具，游标卡尺 标记处数更改文 件号签字日期标记处数更改文件 号 签字日期

附表1 机械加工工艺卡片（续） 机械加工工艺过程卡片产品型号零（部）件图号 产品名称小伞形齿轮零（部）件名称小伞形齿轮共（3）页第（2）页 材料牌号20CrMnTi 毛坯种类型材毛坯外型尺寸φ14.7mm×54.2mm每毛坯可制件数 1 每台件数 1 备注 工序号工序 名称工序内容车间工段设备工艺装备 工时 准终单件 13 热处 理 渗碳淬火，有效渗层0.3-0.5. 热处理车间淬火机 14 磨削先磨削φ8m6段，再磨削φ8h6 金工外圆磨床专用磨床夹具，游标卡尺 15 清洗金工清洗机 16 终检塞规，百分表，卡尺等 描图 描校 底图号 装订号 设计（日期）审核（日期）标准化（日期）会签（日期） 标记处数更改文 件号签字日期标记处数更改文件 号 签字日期 附表2机械加工工序卡片

实验齿轮加工范成法加工实验 一、目的 1、掌握用范成法切制渐开线齿轮的原理，观察用齿条(刀具)绘制齿廓曲线的过程； 2、了解标准齿轮Z

轮相对于齿条刀具的运动过程相同，齿条刀具6通过两只销钉固定在横拖板4上，横拖板4装在纵拖板5的径向导槽内，旋转螺秆7，可使横拖板4带着齿条6沿垂直方向相对于半圆盘l的中心O作径向移动，用以调节齿条中线与半圆盘中心之间的距离当齿条中线与被切齿轮分度圆相切时，齿条中线与节线重合，便能切制出标准齿轮。这时均匀地移动纵拖板5，将刀刃各个位置的投影线用铅笔描绘在轮坯纸上，便能清楚地观察到齿轮的范成过程。 图2 齿轮范成仪结构简图 1、半圆盘 2、压环 3、钢丝 4、横拖板 5、纵拖板 6、齿条刀具 7、螺杆 8、机架 若旋转螺杆8，改变齿条中线与半圆盘l中心o的距离，使齿条中线与刀具节线分离，如图2所示，此时齿条中线与被切齿轮分度圆分离xm，但刀具节线仍与被切齿轮分度圆相切，这样便能切制出变位 齿轮。这时均匀地移动纵拖板5，将刀刃每个位置的投影线用铅笔描绘在轮坯纸上，便更能清楚地观察到变位齿轮的范成过程。 五、实验步骤 l、根据刀具参数α，m，h a*，C*和被加工齿轮的分度圆半径r，求出被加工齿轮的基圆半径r b，齿根圆半经rf和齿顶圆半径r a。 2、计算出不发生根切现象时的最小变位系数X min=(17-z)／17，然后取定变位系数x(X>X min)，得变位齿轮的移距数值x m。计算变位齿轮的节圆半径r'，齿根圆半径r f'和齿顶圆半径r a'。 3、在一张图纸上分别以r，r f，r a，r f'，r a’和r ’为半径画七个同心半圆，最后将图纸

典型齿轮零件加工工艺分析 圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。 一、普通精度齿轮加工工艺分析 （一）工艺过程分析 图示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7－6－6级，其加工工艺过程见表1。 从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。 双联齿轮加工工艺过程 加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。 第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的

关键阶段。应予以特别注意。 加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。 加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整过的基准面定位进行齿形精加工，可以使定位准确可靠，余量分布也比较均匀，以便达到精加工的目的。 （二）定位基准的确定 定位基准的精度对齿形加工精度有直接的影响。轴类齿轮的齿形加工一般选择顶尖孔定位，某些大模数的轴类齿轮多选择齿轮轴颈和一端面定位。盘套类齿轮的齿形加工常采用两种定位基准。 1）内孔和端面定位选择既是设计基准又是测量和装配基准的内孔作为定位基准，既符合“基准重合”原则，又能使齿形加工等工序基准统一，只要严格控制内孔精度，在专用芯轴上定位时不需要找正。故生产率高，广泛用于成批生产中。 2）外圆和端面定位齿坯内孔在通用芯轴上安装，用找正外圆来决定孔中心位置，故要求齿坯外圆对内孔的径向跳动要小。因找正效率低，一般用于单件小批生产。 （三）齿端加工

汽车齿轮加工技术和典型装备 重庆机床（集团）有限责任公司廖绍华 一、前言 齿轮是汽车行业主要的基础传动元件，通常每辆汽车中有18~30个齿部，齿轮的质量直接影响汽车的噪声、平稳性及使用寿命。目前按产量计我国已成为世界第三大汽车生产国，强大的汽车工业必然需要强大的齿轮加工装备业支撑。齿轮加工机床是一种复杂的机床系统，是汽车行业的关键设备，世界上各汽车制造强国如美国、德国和日本等也是齿轮加工机床制造强国。据统计，我国80%以上的汽车齿轮由国产制齿装备加工完成。同时，汽车工业消费了60%以上的齿轮加工机床，汽车工业将一直是机床消费的主体。 二、汽车齿轮加工方法 1．最常用的齿轮加工工艺 根据尺寸、材料和用途的不同，齿轮可用不同的方法制造。目前齿轮加工最主要的工艺方案如下。 ■滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮剃 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚→珩齿（强力珩） ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿 ■滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿→珩齿（强力珩） 2．汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点 ■滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理→（珩齿） 特点：加工效率高、加工成本低，适合轿车及微型车齿轮加工。 ■滚（插齿）→剃齿→热处理 特点：加工效率高、加工成本低，适合于一般中重型汽车齿轮加工。 ■滚（插齿）→热处理→磨齿 特点：加工精度高、加工效率较低、加工成本，适合于高速齿轮、大型客车、高档

重型汽车齿轮的加工。 3．齿轮加工应考虑的因素 ■根据加工对象和要求，要选择适合的机床。如适合的机床的规格、数控轴数、性能，机床要有高的刚性、良好的热稳定性、高可靠性等； ■齿轮的加工精度和效率，还与刀具的材料、参数、涂层工艺、精度等级及刚性，夹具的定位方式、精度和刚性，齿坯的材料、硬度、精度和刚性，切削用量的合理选用，以及切削液的选用有关。 4．齿轮加工新技术 ■高速干式切削 特点：绿色加工、高效率、单件加工成本低。 ■硬齿面加工 特点：高效率，加工成本低。 ■无削加工（冷轧齿轮等） 特点：绿色加工、齿部强度高、高效、成本低。 三、齿轮加工对装备的要求及发展趋势 1．齿轮加工对装备的要求 ■齿轮加工机床向数控方向发展； ■高效率和24小时连续不断的工作能力； ■实现稳定高精度加工； ■自动化程度高，应具有自动上、下料，自动夹紧装置； ■环境友好； ■高的柔性，实现批量生产的准备时间短； ■高的性价比。 2. 齿轮加工技术与装备的发展趋势 为适应齿轮加工行业对制造精度、生产效率、清洁生产、提高质量的要求，制齿机床及制齿技术出现了以下发展趋势。 2.1全数控

圆柱齿轮加工工艺过程 The Standardization Office was revised on the afternoon of December 13, 2020

圆柱齿轮加工工艺过程常因齿轮的结构形状、精度等级、生产批量及生产条件不同而采用不同的工艺方案。下面列出两个精度要求不同的齿轮典型工艺过程供分析比较。 一、普通精度齿轮加工工艺分析 （一）工艺过程分析 图示为一双联齿轮，材料为40Cr，精度为7－6－6级，其加工工艺过程见表1。 从表中可见，齿轮加工工艺过程大致要经过如下几个阶段：毛坯热处理、齿坯加工、齿形加工、齿端加工、齿面热处理、精基准修正及齿形精加工等。

双联齿轮加工工艺过程

加工的第一阶段是齿坯最初进入机械加工的阶段。由于齿轮的传动精度主要决定于齿形精度和齿距分布均匀性，而这与切齿时采用的定位基准（孔和端面）的精度有着直接的关系，所以，这个阶段主要是为下一阶段加工齿形准备精基准，使齿的内孔和端面的精度基本达到规定的技术要求。在这个阶段中除了加工出基准外，对于齿形以外的次要表面的加工，也应尽量在这一阶段的后期加以完成。 第二阶段是齿形的加工。对于不需要淬火的齿轮，一般来说这个阶段也就是齿轮的最后加工阶段，经过这个阶段就应当加工出完全符合图样要求的齿轮来。对于需要淬硬的齿轮，必须在这个阶段中加工出能满足齿形的最后精加工所要求的齿形精度，所以这个阶段的加工是保证齿轮加工精度的关键阶段。应予以特别注意。 加工的第三阶段是热处理阶段。在这个阶段中主要对齿面的淬火处理，使齿面达到规定的硬度要求。 加工的最后阶段是齿形的精加工阶段。这个阶段的目的，在于修正齿轮经过淬火后所引起的齿形变形，进一步提高齿形精度和降低表面粗糙度，使之达到最终的精度要求。在这个阶段中首先应对定位基准面（孔和端面）进行修整，因淬火以后齿轮的内孔和端面均会产生变形，如果在淬火后直接采用这样的孔和端面作为基准进行齿形精加工，是很难达到齿轮精度的要求的。以修整

作者简介：燕芸(1977-)，女，山西河曲人，讲师，本科，在读硕士研究生。 收稿日期：2008-12-25；修回日期：2009-02-06 0引言齿轮作为传递运动和动力的基础元件，具有十分重要的功用。当前齿轮的发展趋势是以硬齿面代替软齿面，硬齿面齿轮是指齿面硬度大于HRC40的齿轮，它承载能力大、体积小、重量轻、寿命长、相对使用成本低、传动质量好；然而齿轮经过淬硬处理，不可避免地产生变形，使齿轮精度普遍降低1~2级甚至更多，造成齿轮副传动时噪声大、效率低。因此，硬齿面齿轮的精加工工艺成为齿轮加工技术发展的主导方向。近年来，国内外都对硬齿面齿轮加工进行了大量研究，致力于如何以高效率和低成本来实现硬齿面齿轮的精加工。 1硬齿面齿轮加工技术 目前，硬齿面齿轮的加工技术有：切削类有硬质 合金滚刀滚齿，硬质合金插齿刀插齿、硬质合金剃齿刀剃齿；磨齿类有磨齿和珩齿等[1]。 1.1滚齿加工 滚齿是一种高效的、应用广泛的齿廓加工方法， 是依照交错轴斜齿轮啮合原理进行加工的，过去主要用于软齿面加工。目前，通过提高滚齿机刚性，采用高性能高速钢、硬质合金和先进的刀具涂层技术，硬齿面滚齿工艺已广泛用于模数为2~40、齿面硬度为 HRC40~64的硬齿面圆柱齿轮的半精滚和精滚加工， 可作为磨前预加工，可以去掉淬火变形量，缩短磨齿工时，降低磨齿加工成本，且无磨削烧伤或裂纹，还可硬化齿面，提高齿轮的疲劳强度。国外硬齿面滚齿精度可达6级，国内可达7~8级，硬齿面滚齿表面粗糙度可达Ra0.63~1.25μm ，甚至更低。滚齿的缺点是不能切制内齿轮及多联齿轮。硬齿面滚齿齿形修正靠修正刀具来完成，齿向修形靠滚齿机数控系统控制工件或刀具两坐标联动实现圆弧插补。 1.2插齿加工 插齿也是广为采用的切齿方法，它用形状为齿轮 或齿条的插齿刀具，它与被加工齿轮按一定的速度作啮合运动的同时，刀具沿齿长方向作往复运动形成切削加工，特别适合于加工内齿轮和多联齿轮。硬齿面齿轮的精插削是指采用硬质合金插齿刀精加工热处理后、硬度为HRC45~64的硬齿面齿轮。硬齿面插齿刀的研制，国外起步较早，现已进入应用阶段。国内开始于20世纪80年代中期，例如我国内蒙古第一机械制造厂采用758刀片制造的压配式插齿刀（采用平前刀面）加工硬度HRC60的齿轮达到8级精度；成都工具研究所采用AA 级硬质合金插齿刀加工HRC45~62的硬齿面齿轮，加工精度可达6~7级，Ra 达0.4~0.8μm 。硬齿面插齿加工具有下列优点：1)对于硬齿面的直齿外齿轮、内齿轮、双联(三联)或带台肩齿轮都能方便地进行加工。2)工艺过程简单、操作方便、效率高、成本低。 1.3剃齿加工 剃齿是一种齿轮精加工方法，可以加工直齿或斜 齿轮，采用剃齿刀加工出的齿轮质量较好，一般可达到5~7级精度，而且剃齿刀的耐用度和生产效率都比较高。普通剃齿法加工时接触压力大，一般只适用于软齿面的精加工，不能用于硬齿面加工。近几年推出了一种硬齿面剃齿法，是德国Hurth 公司20世纪80年代初研究开发的齿轮精加工方法，是利用精密齿轮状基体涂镀金刚石的刀具与热处理后的齿轮作高速啮合运动。它不同于普通剃齿是，此时刀具与工件不是自由啮合，而是高速同步运动。此技术是复杂基体精密涂镀金刚石技术、数控高速同步技术、剃磨机床技术的综合运用。加工中所产生的齿形中凹问题靠刀具修形来解决。这种方法主要用于硬度为HRC50左右的中硬齿面精加工，剃齿刀材料选用高性能高速钢进行表面化学处理。 1.4珩齿加工 珩齿加工是应用齿轮形或蜗杆形珩轮与被加工 齿轮作自由啮合运动，利用其齿面间的相对滑动速度 硬齿面齿轮加工技术现状分析 燕 芸1,2，张满栋1 （1.太原理工大学机械工程学院，山西 太原 030024；2.山西水利职业技术学院，山西 太原 030027） 【摘要】随着硬齿面齿轮市场需求量越来越大，硬齿面齿轮加工技术得到了相应发展。主要针对国内外滚齿、插 齿、剃齿、珩齿、磨齿等硬齿面齿轮加工技术现状进行了分析。科学技术在不断进步，硬齿面齿轮加工技术将会进一步地完善和发展。【关键词】 硬齿面齿轮；齿轮加工；发展现状 【中图分类号】 TH132.41【文献标识码】A 【文章编号】1003-773X （2009）04-0095-02 第24卷第4期(总第109期)机械管理开发 2009年8月Vol.24No．4(SUM No．109)MECHANICAL MANAGEMENT AND DEVELOPMENT Aug ．2009 95··

机械加工工序卡产品名称产品图号 第 1 页零件名 称 圆柱齿轮 零件 图号 共13 页 车间工序号工序名称材料牌号 1铸造HT200毛坯种类 毛坯外形尺 寸 每个毛坯可制 件数 每台件数铸件Φ280x8011 设备名称设备型号设备编号 同时加工件 数夹具编号夹具名称工作液 工位器具编号工位器具名称 工序工时 准终单件 工步号工步内容工艺装备 主轴转 速 r/min 切削 速度 m/mi n 进给 量 mm/r 切削 深度mm 进给 次数 工步工时 机 动 辅 助 1

1铸造毛坯 2清沙，去浇注口 编制(日期) 校对 （日期） 审核(日 期) 批准（日 期） 会签 （日期） 标记 处 数 更改文 件号 签 字 日 期 标 记 处 数 更改文 件号 签 字 日 期 机械加工工序卡 产品名 称 产品 图号 第 3 页 零件名 称 圆柱齿轮 零件 图号 共13 页 车间工序号工序名称材料牌号 3扩孔HT200 毛坯种类 毛坯外形尺 寸 每个毛坯可制 件数 每台件数 铸件Φ280x8011 设备名称设备型号设备编号 同时加工件 数 钻床ZK52151 夹具编号夹具名称工作液 工位器具编号工位器具名称 工序工时 准终单件 2

工步号工步内容工艺装备 主轴转 速 r/min 切削 速度 m/mi n 进给 量 mm/r 切削 深度mm 进 给次 数 工步工时 机动 辅 助 1轮辐孔扩至Φ30mm扩孔刀89 1 1 2扩中心孔至Φ58mm扩孔刀 97 1 1 编制 (日期) 校对 （日期） 审核(日 期) 批准（日 期） 会签 （日期） 标记 处 数 更改文 件号 签 字 日 期 标 记 处 数 更改文 件号 签 字 日 期 机械加工工序卡 产品名 称 产品 图号 第 4 页 零件名 称 圆柱齿轮 零件 图号 共13 页 车间工序号工序名称材料牌号 3

典型零件选材及工艺分析 一，齿轮类 机床、汽车、拖拉机中，速度的调节和功率的传递主要靠齿轮机床、汽车和拖拉机中是一种十分重要、使用量很大的零件。 齿轮工作时的一般受力情况如下： （1）齿部承受很大的交变弯曲应力； （2）换当、启动或啮合不均匀时承受击力； （3）齿面相互滚动、滑动、并承受接触压应力。 所以，齿轮的损坏形式主要是齿的折断和齿面的剥落及过度磨损。据此，要求齿材料具有以下主要性能： （1）高的弯曲疲劳强度和接触疲劳强度； （2）齿面有高的硬度和耐磨性； （3）齿轮心部有足够高的强度和韧性。 此外，还要求有较好的热处理工艺性，如变形小，并要求变形有一定的规律等。下面以机床和汽车、拖拉机两类齿轮为例进行分析。 （一）机床齿轮 机床中的齿轮担负着传递动力、改变运动速度和运动方向的任务。一般机床中的齿轮精度大部分是7级精度（GB179-83规定，精度分12级，用1、2、3、……12表示，数字愈大者，精度愈低）。只是在他度传动机构中要求较高的精度。

机床齿轮的工作条件比起矿山机械、动力机械中的齿轮来说还属于运转平稳、负荷不大、条件较好的一类。实践证明，一般机床齿轮选用中碳钢制造，并经高频感应热处理，所得到的硬度、耐磨性、强度及韧性能满足要求，而县市频淬火具有变形小、生产率高等优点。 下面以C616机床中齿轮为例加以分析。 1、高频淬火齿轮的工工艺线 2、热处理工序的作用正火处理对锻造齿轮毛坯是必需的热处理工序，它可以使同批坯料具有相同的硬度，便于切削加工，并使组织均匀，消除锻造应力。对于一般齿轮，正火处理也可作为高频淬火前的最后热处理工序。 调质处理可以使齿轮具有较高的综合机械性能，提高齿轮心部的强度和韧性，使齿轮能承受较大的弯曲应力和冲击力。调质后的齿轮由于组织为回火索氏体，在淬火时变形更小。 高频淬火及低温回火是赋予齿轮表面性能的关键工序，通过高频淬火提高了齿轮表 面硬度和耐磨性，并使齿轮表面有压应力存在而增强了抗疲劳破坏的能力。为了消除淬火应力，高频淬火后应进行低温回火（或自行回火），这对防止研磨裂纹的产生和提高抗冲击能力极为有利。 3、齿轮高频淬火后的变形情况齿轮高频淬火后，其变形一般表现为内孔缩小，外径不变或减小。齿轮外径与内径之比小于1.5时，内径略胀大；当齿轮有键槽时，内径向键槽方向胀大，形成椭圆形，齿间椭圆形，齿间亦稍有变形，齿形变化较小，一般表现为中间凹0.002~0.0005㎜。这些微小的变形对生产影响不大，因为一般机床用的7级精度齿轮，淬火回火后，均要经过滚光和推孔才成为成品。

箱体类零件加工工艺 箱体零件是机器或部件的基础零件，轴、轴承、齿轮等有关零件按规定的技术要求装配到箱体上，连接成部件或机器，使其按规定的要求工作，因此箱体零件的加工质量不仅影响机器的装配精度和运动精度，而且影响机器的工作精度、使用性能和寿命。下面以图1所示齿轮减速箱体零件的加工为例讨论箱体类零件的工艺过程。 图1 某车床主轴箱体简图

箱体类零件的结构特点和技术要求分析 图3所示零件为某车床主轴箱体类零件，属于中批生产，零件的材料为HT200铸铁。一般来说，箱体零件的结构较复杂，内部呈腔形，其加工表面主要是平面和孔。对箱体类零件的技术要求分析，应针对平面和孔的技术要求进行分析。 1．平面的精度要求箱体零件的设计基准一般为平面，本箱体各孔系和平面的设计基准为G面、H面和P面，其中G面和H面还是箱体的装配基准，因此它有较高的平面度和较小表面粗糙度要求。 2．孔系的技术要求箱体上有孔间距和同轴度要求的一系列孔，称为孔系。为保证箱体孔与轴承外圈配合及轴的回转精度，孔的尺寸精度为IT7，孔的几何形状误差控制在尺寸公差范围之内。为保证齿轮啮合精度，孔轴线间的尺寸精度、孔轴线间的平行度、同一轴线上各孔的同轴度误差和孔端面对轴线的垂直度误差，均应有较高的要求。 3．孔与平面间的位置精度箱体上主要孔与箱体安装基面之间应规定平行度要求。本箱体零件主轴孔中心线对装配基面（G、H面）的平行度误差为0.04mm。 4．表面粗糙度重要孔和主要表面的粗糙度会影响连接面的配合性质或接触刚度，本箱体零件主要孔表面粗糙度为0.8μm，装配基面表面粗糙度为1.6μm。 箱体类零件的材料及毛坯 箱体零件的材料常用铸铁，这是因为铸铁容易成形，切削性能好，价格低，且吸振性和耐磨性较好。根据需要可选用HT150～350，常用HT200。在单件小批量生产情况下，为缩短生产周期，可采用钢板焊接结构。某些大负荷的箱体有时采用铸钢件。在特定条件下，可采用铝镁合金或其它铝合金材料。 铸铁毛坯在单件小批生产时，一般采用木模手工造型，毛坯精度较低，余量大；在大批量生产时，通常采用金属模机器造型，毛坯精度较高，加工余量可适当减小。单件小批生产直径大于50mm的孔，成批生产大于30mm的孔，一般都铸出预孔，以减少加工余量。铝合金箱体常用压铸制造，毛坯精度很高，余量很小，一些表面不必经切削加即可使用。 箱体类零件的加工工艺过程 箱体零件的主要加工表面是孔系和装配基准面。如何保证这些表面的加工精度和表面粗糙度，孔系之间及孔与装配基准面之间的距离尺寸精度和相互位置精度，是箱体零件加工的主要工艺问题。 箱体零件的典型加工路线为：平面加工－孔系加工－次要面（紧固孔等）加工。 图1车床主轴箱体零件，其生产类型为中小批生产；材料为HT200；毛坯为铸件。该箱体的加工工艺路线如表1。 表1车床主轴箱体零件的加工工艺过程

第4章典型零件的机械加工工艺分析 本章要点 本章介绍典型零件的机械加工工艺规程制订过程及分析，主要内容如下： 1．介绍机械加工工艺规程制订的原则与步骤。 2．以轴类、箱体类、拨动杆零件为例，分析零件机械加工工艺规程制订的全过程。 本章要求：通过典型零件机械加工工艺规程制订的分析，能够掌握机械加工工艺规程制订的原则和方法，能制订给定零件的机械加工工艺规程。 §4.1 机械加工工艺规程的制订原则与步骤§4.1.1机械加工工艺规程的制订原则 机械加工工艺规程的制订原则是优质、高产、低成本，即在保证产品质量前提下，能尽量提高劳动生产率和降低成本。在制订工艺规程时应注意以下问题： 1．技术上的先进性 在制订机械加工工艺规程时，应在充分利用本企业现有生产条件的基础上，尽可能采用国内、外先进工艺技术和经验，并保证良好的劳动条件。 2．经济上的合理性 在规定的生产纲领和生产批量下，可能会出现几种能保证零件技术要求的工艺方案，此时应通过核算或相互对比，一般要求工艺成本最低。充分利用现有生产条件，少花钱、多办事。 3．有良好的劳动条件 在制订工艺方案上要注意采取机械化或自动化的措施，尽量减轻工人的劳动强度，保障生产安全、创造良好、文明的劳动条件。 由于工艺规程是直接指导生产和操作的重要技术文件，所以工艺规程还应正确、完整、统一和清晰。所用术语、符号、计量单位、编号都要符合相应标准。必须可靠地保证零件图上技术要求的实现。在制订机械加工工艺规程时，如果发现零件图某一技术要求规定得不适当，只能向有关部门提出建议，不得擅自修改零件图或不按零件图去做。 §4.1.2 制订机械加工工艺规程的内容和步骤 1．计算零件年生产纲领，确定生产类型。 2．对零件进行工艺分析 在对零件的加工工艺规程进行制订之前，应首先对零件进行工艺分析。其主要内容包括： （1)分析零件的作用及零件图上的技术要求。 (2)分析零件主要加工表面的尺寸、形状及位置精度、表面粗糙度以及设计基准等； (3)分析零件的材质、热处理及机械加工的工艺性。

1国内外汽车齿轮用钢现状1.1国外齿轮钢应用情况 钢中含钼量较低的SCM415、SCM418、SCM420、SCM421钢大多用于中型汽车变速齿轮和轻型汽车 国外,最初使用的渗碳齿轮钢基本上是锰钢和锰铬钢,例如日本的SMn420、SMnC420,德国的16MnCr5、20MnCr5等。此类钢便宜,性能良好。这是当时从经济角度出发,考虑到资源条件而研制的,但它们质量不稳定,强韧性配合差,往往强度指标合格而硬度达不到要求,晶粒粗化倾向大。因此,目前国外汽车工业中已很少采用而逐渐被铬钢、铬钼钢、镍铬钼钢所取代。德国ZF公司就曾在Mn2Cr钢的基础上再加硼处理,形成了颇具特色的ZF钢系列,其各方面的性能大大改善。各国渗碳齿轮钢应用状况如下: 日本:主要用铬钢和铬钼钢。如铬钢SCr415、SCr420和铬钼钢SCM415、SCM418、SCM420、SCM421、SCM822均是日本汽车工业中广泛应用的钢种。铬钢大多数用于小型车的变速箱齿轮。铬钼 后桥主、被动齿轮。Mo含量较高的SCM822则用于中型汽车后桥主、被动齿轮。其次是镍铬钼钢,如SNCM415、SNCM420,主要用于要求高淬透性和要求心部韧性较高的重型汽车上,以取代不含Mo的镍铬钢SNC415、SNC815等。 美国:小汽车变速箱以钼钢4023为主。中型汽车变速齿轮及后桥主、被动齿轮以含Ni较低的Ni2Cr2Mo钢种8620、和8720为主,重型汽车齿轮采用含Ni较高的Ni2Cr2Mo钢4320和含Mo较高的Ni2Cr2Mo钢8822。个别重型汽车齿轮采用Ni2Cr2Mo2B钢94B17。 英国:仍使用传统的Ni钢,如轻、中型汽车采用Ni2Mo类的EN35钢、Ni2C类的EN36钢和 Ni2Cr2Mo类的EN352。重型汽车则采用含Ni2Cr2Mo较高的EN355 1.2 国内汽车齿轮钢的应用状况1. 2.1 传统齿轮钢我国汽车行业使用的齿轮材料,多年 来主要沿用前苏联用钢系列。二十世纪六十至七十年代,为节省Cr、Ni资源,我国研究了B 钢以及Si-Mn、Cr-Mo、Cr-Mn系钢。近五年来还研究了易切削钢、渗氮用钢。由于品种繁多,有的因热处理或冶炼造成材料性能不佳,给生产带来了一定的困难。进入八十年代,为了适应汽车齿轮国产化的需要,在消化吸收国外先进技术的基础上,参照国外技术标准和引进产品的实际水平,我国汽车齿轮钢又相继增加类似于美国、日本、德 开展了这些钢种的基础性能,锻造毛坯热处理工艺、 齿轮零件的热处理工艺实验研究,并在提高齿轮钢纯净度方面做了大量工作,获得了可靠的数据。1987年以来,我国各特殊钢厂向汽车行业提供国产化齿轮钢数千万吨。由于新型齿轮钢价格过高,用户不易接受;另外冶炼后续工序中需进行相应的调整和改造,对有的材料研究尚欠深入。因此,对于引进齿轮钢的推广应用还存在很大的障碍。 我国目前汽车行业用得最多的仍是20CrMnTi,其次是20Cr,20CrMo,20CrMnMo钢,部分工厂直接引进国外钢材制造齿轮,但价格昂贵。国内汽车渗碳齿轮钢成分见表2

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