插齿与滚齿的区别.docx

1、插齿与滚齿的区别插齿与滚齿的差别 :一个齿轮的加工过程是由若干工序构成的。为了获取切合精度要求的齿轮，整个加工过程都是环绕着齿形加工工序服务的。齿形加工方法好多，按加工中有无切削，可分为无切削加工和有切削加工两大类。无切削加工包含热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工拥有生产率高，资料耗费少、成本低等一系列的长处，当前已推行使用。但因其加工精度较低，工艺不够稳固，特别是生产批量小时难以采纳，这些弊端限制了它的使用。齿形的有切削加工， 拥有优秀的加工精度，当前还是齿形的主要加工方法。按其加工原理可分为成形法和展成法两种。成形法的特色是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，

2、如图 9-3 所示。用成形原理加工齿形的方法有： 用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等方法。这些方法因为存在分度偏差及刀具的安装偏差， 所以加工精度较低，一般只好加工出 910 级精度的齿轮。 别的，加工过程中需作多次不连续分齿， 生产率也很低。所以，主要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。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。 齿数不一样的齿轮，只需模数和齿形角相同， 都能够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。此中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工方法

3、。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宽泛。一、滚齿（一）滚齿的原理及工艺特色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迫性的啮合， 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 89 级精度齿轮，也可用作 7 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿能够获取较高的运动精度，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，因此齿面的表面粗拙度较粗。

4、为了提升滚齿的加工精度和齿面质量，宜将粗精滚齿分开。（二）滚齿加工质量剖析1.影响传动精度的加工偏差剖析影响齿轮传动精度的主要原由是在加工中滚刀和被切齿轮的相对地点和相对运动发生了变化。相对地点的变化 (几何偏爱 )产生齿轮的径向偏差；相对运动的变化 (运动偏爱 )产生齿轮的切向偏差。(1)齿轮的径向偏差齿轮径向偏差是指滚齿时， 因为齿坯的本质展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惹起的周节积累公差，如图 9 4 所示。齿轮的径向偏差一般可经过丈量齿圈径向跳动 Fr 反应出来。切齿时产生齿轮径向偏差的主要原由以下：调整夹具时，心轴和机床工作台展转中心不重合。齿坯基准孔与

5、心轴间有空隙，装夹时倾向一边。基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台展转中心产生偏爱。(2)齿轮的切向偏差齿轮的切向偏差是指滚齿时， 本质齿廓相对理论地点沿圆周方向 (切向 )发生位移，如图 9-5 所示。当齿轮出现切向位移时，可经过丈量公法线长度改动公差 Fw 来反应。切齿时产生齿轮切向偏差的主要原由是传动链的传动偏差造成的。 在分齿传动链的各传动元件中， 对传动偏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展转中心不重合（运动偏爱），使工作台展转中发生转角偏差，并复映给齿轮。其次，影响传动偏差的另一重要要素是分齿挂轮的制造和安装偏差， 这些偏差也以较大的比率传达到工作台

6、上。2插齿与滚齿的差别2.影响齿轮工作安稳性的加工偏差剖析影响齿轮传动工作安稳性的主要要素是齿轮的齿形偏差 ff 和基节偏差 fpb 。齿形偏差会惹起每对齿轮啮合过程中传动比的刹时变化；基节偏差会惹起一对齿过渡到另一对齿啮合时传动比的突变。 齿轮传动因为传动比刹时变化和突变而产生噪声和振动， 进而影响工作安稳性精度。滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形偏差往常较大。下边分别进行议论。(1)齿形偏差齿形偏差主假如因为齿轮滚刀的制造刃磨偏差及滚刀的安装偏差等原由造成的，所以在滚刀的每一转中都会反应到齿面上。 常有的齿形偏差犹如图 9-6 所示的各样形式。图 a 为齿面出棱、图 b 为齿形不对称、

7、图 c 为齿形角偏差、 图 d 为齿面上的周期性偏差、 图 e 为齿轮根切。因为齿轮的齿面偏离了正确的渐开线， 使齿轮传动中刹时传动比不稳固，影响齿轮的工作安稳性。(2)基节极限偏差滚齿时， 齿轮的基节极限偏差主要受滚刀基节偏差的影响。滚刀基节的计算式为：pb0=pn0cos 0=pt0cos 0cos 0 pt0cos 0式中： pb0 滚刀基节；pn0 滚刀法向齿距；pt0 滚刀轴向齿距； 0滚刀法向齿形角； 0滚刀分度圆螺旋升角，一般很小，所以 cos 0 1。由上式可见， 为减少基节偏差，滚刀制造时应严格控制轴向齿距及齿形角偏差，同时对影响齿形角偏差和轴向齿距偏差的刀齿前刀面的非径向性

8、偏差也要加以控制。3. 影响齿轮接触精度的加工偏差剖析齿轮齿面的接触情况直接影响齿轮传动中载荷散布的平均性。 滚齿时，影响齿高方向的接触精度的主要原由是齿形公差 ff 和基节极限偏差 fpb 。影响齿宽方向的接触精度的主要原由是齿向公差齿向公差的主要原由：F。产生（1 ）滚齿机刀架导轨相关于工作台展转轴线存在平行度偏差，如97所示。（2 ）齿坯装夹倾斜 因为心轴、齿坯基准端面跳动及垫圈两头面不平行等惹起的齿坯安装倾斜，会产生齿向偏差，如图 98 所示。（3 ）滚切斜齿轮时，除上述影响要素外，机床差动挂轮计算的偏差，也会影响齿轮的齿向偏差。4. 提升滚齿生产率的门路（1 ）高速滚齿最近几年来，我

9、国已开始设计和制造高速滚齿机， 同时生产出铝高速钢（MO5Al ）滚刀。滚齿速度由一般 v=30m/min 提升到 v=100m/min以上，轴向进给量f=1.38mm/r2.6mm/r，使生产率提升25%。外国用高速钢滚刀滚齿速度已提升到100 m/min150 m/min；硬质合金滚刀已试验到400 m/min以上。总之，高速滚齿拥有必定的发展前程。（2 ）采纳多头滚刀可显然提升生产率，但加工精度较低，齿面粗拙，因此多用于粗加工中。当齿轮加工精度要求较高时，可采纳大直径滚刀，使参加展成运动的刀齿数增添，加工齿面粗拙度较细。（3 ）改良滚齿加工方法a多件加工 将几个齿坯串装在心轴上加工，能够

10、减少滚刀对每个齿坯的切入切出时间及装卸时间。b. 采纳径向切入 滚齿时滚刀切入齿坯的方法有两种： 径向切入和轴向切入。径向切入比轴向切入行程短，可节俭切入时间，对大直径滚刀滚齿时尤其突出。c. 采纳轴向窜刀和对角滚齿 滚刀参加切削的刀齿负荷不等，磨损不均，当负荷最重的刀齿磨损到必定程度时，应将滚刀沿其轴向挪动一段距离（即轴向窜刀）后持续切削，以提升刀具的使用寿命。对角滚齿是滚刀在沿齿坯轴向进给的同时， 还沿滚刀刀杆轴向连续挪动，两种运动的合成，使齿面形成对角线刀痕，不单降低了齿面粗拙度，并且使刀齿磨损平均，提升了刀具的使用寿命和耐用度，如图 9 9所示。3插齿与滚齿的差别二、插齿（一）插齿原理

11、及运动1插齿原理从插齿过程的原理上剖析，如图 9 10 所示，插齿刀相当于一对轴线互相平行的圆柱齿轮相啮合。 插齿刀本质上就是一个磨有前后角并拥有切削刃的齿轮。2插齿的主要运动有：（1 ）切削运动插齿刀的上、下来去运动。（2）分齿展成运动 插齿刀与工件之间应保持正确的啮合关系。插齿刀来去一次， 工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量，故刀具与工件的啮合过程也就是圆周进给过程。（3 ）径向进给运动 插齿时，为逐渐切至全齿深，插齿刀应有径向进给量 fr 。（4 ）让刀运动 插齿刀作上下来去运动时，向下是切削行程。为了防止刀具擦伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损， 在插齿刀向上运动时，工作

12、台带动工件退出切削区一段距离 （径向）。插齿刀工作行程时，工作台再恢还原位。(二)插齿的工艺特色插齿和滚齿对比，在加工质量， 生产率和应用范围等方面都有其特点。1.插齿的加工质量（1 ）插齿的齿形精度比滚齿高 滚齿时，形成齿形包络线的切线数目只与滚刀容屑槽的数目和基本蜗杆的头数相关， 它不可以经过改变加工条件而增减； 但插齿时， 形成齿形包络线的切线数目由圆周进给量的大小决定，并能够选择。别的，制造齿轮滚刀时是近似造型的蜗杆来代替渐开线基本蜗杆，这就有造形偏差。而插齿刀的齿形比较简单，可经过高精度磨齿获取精准的渐开线齿形。 所以插齿能够获取较高的齿形精度。（2 ）插齿后齿面的粗拙度比滚齿细 这

13、是因为滚齿时， 滚刀在齿向方向上作中断切削，形成如图 911a 所示的鱼鳞状涟漪；而插齿时插齿刀沿齿向方向的切削是连续的，如图 911b 所示。所以插齿时齿面粗拙度较细。（3 ）插齿的运动精度比滚齿差 这是因为插齿机的传动链比滚齿机多了一个刀具蜗轮副，即多了一部分传动偏差。此外，插齿刀的一个刀齿相应切削工件的一个齿槽， 所以，插齿刀自己的周节积累偏差必然会反应到工件上。 而滚齿时，因为工件的每一个齿槽都是由滚刀相同的 2 3 圈刀齿加工出来，故滚刀的齿距积累偏差不影响被加工齿轮的齿距精度，所以滚齿的运动精度比插齿高。（4 ）插齿的齿向偏差比滚齿大 插齿时的齿向偏差主要决定于插齿机主轴展转轴线与

14、工作台展转轴线的平行度偏差。 因为插齿刀工作时来去运动的频次高，使得主轴与套筒之间的磨损大， 所以插齿的齿向偏差比滚齿大。所以就加工精度来说，对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工， 而关于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不可以提升运动精度），则用滚齿较为有益。2插齿的生产率 切制模数较大的齿轮时，插齿速度要遇到插齿刀主轴来去运动惯性和机床刚性的限制；切削过程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿高。只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时，插齿的生产率才比滚齿高。 .3滚插齿的应用范围：（1 ）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只好用插齿。这是因为：插齿刀“切出”时只需要很小的空间，而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干预。（2 ）加工无空刀槽的人字齿轮，只好用插齿；（3 ）加工内齿轮，只好用插齿。（4 ）加工蜗轮，