提高圆柱齿轮滚、剃加工质量和效率的途径.pdf

途径

通过对传动齿轮技术理论和试验数据的分析，给出了提高齿轮毛坯精

度、滚齿精度、剃齿精度和传动齿轮制造效率的方法；提高滚齿精度的措施和调

整方法、滚齿齿形的确定方法、影响齿形误差的各种因素等；同时还阐述了影响

产品质量、工作效率的主要影响原因和对策，希望能为相关人员提供参考。

关键词：圆柱齿轮；加工质量；效率

齿轮作为传导运动、输送运动的主要单元，在机械制造及其领域发挥了巨大

功能。剃齿是齿轮齿形生产的又一个过程，直接影响着传动齿轮生产的效率（包

括被剃齿轮加工精度和表面粗糙度等）。而在本章中通过对齿轮生产技术和实践

资料的综合研究，作者给出了改善齿坯精度、滚齿精度、剃齿加工精度和齿轮生

产效率的主要手段和方法。

1剃齿加工误差分析

通过剃齿工艺技术，虽然能够改善齿轮的齿形、齿距、齿向、齿轮径向跳动

等项准确度，但是由于剃齿的流程中并不会产生强制啮合应力运动，因此无法改

变齿轮固有的周节累计误差，并会将齿轮的径向跳动能量部分地转移到周节累计

偏差上去，剃齿的准确度直接受剃前齿轮加工精度的直接影响，所以剃齿准确度

在较大程度上取决于前序的滚齿准确度，在滚齿时需要控制齿径跳、公法线方向

变化率、基节偏差和齿形齿向偏差，以保证后续剃齿的精度。通过齿轮啮合作用

的基本原理，以及在滚齿工作过程中刀具和工件材料之间的啮合作用特征和规律，

系统阐述了齿轮加工误差形成的基本机制。

2齿坯和滚齿精度分析

2.1齿坯精度

以，齿坯加工质量才是齿轮加工精度的基石。

对于花键孔圆柱齿轮，方法是拉出键孔后精车进行齿坯生产，不足之处在于

流程中，精车后的花键内孔中容易出现飞线、凹凸点，降低定位精度，从而明显

降低齿轮生产精度。为此可以选择精车以后拉出键孔的方法或者选择端面可调拉

卡具，如此可以有效地提高齿坯定位精度，提升制造质量。

2.2滚齿精度

基于对剃齿加工过程的无强制性啮合要求，剃齿准确度在较大范围上依赖于

滚齿准确度。所以，应控制滚齿的偏差，包括齿圈径跳、公中曲面变化率、基节

误差，以及齿形误差$包括齿向误差等。

2.2.1齿轮运动精度

齿轮运动质量也决定滚齿机的生产加工能力。对于企业，则需要改善机械夹

具的设计、制作、调节精度，并使大齿轮的效果达到最佳。

2.2.2滚齿齿形的保证

在齿轮的批量生产中，滚齿齿形的效率对齿轮的制造效率起着关键作用。虽

然剃齿可以在一定程度上纠正滚齿轮廓偏差，但只有当滚齿轮廓偏差低于0.025

毫米时，剃齿才能纠正滚齿偏差，因此需要在限制范围内调整滚齿轮廓偏差。

(1）滚刀的制造

如果滚刀的实际加工效果不理想，应选择国外知名公司生产的滚刀。事实上，

这些滚刀经过一次打磨和涂层，约需1200个传动轮，约需10至13次精修，即

可完成。且使用寿命大大延长，能提高加工质量，但其经济效益却大大超过了它

的价值。

(2）滚刀的刃磨

度也大体上能保持与滚齿齿形偏差低于0.025mm，所以只要在机械加工时要有合

适的窜刀量和刃磨涂层。表二中说明了可保持滚齿齿形的窜刀方法。表二中窜力

量的计算以确定对窜刀后的新刀齿进行适当切割为准则。

(3）通过滚齿机床调整对齿形精度的保证

安装滚刀后，滚刀刀杆径向跳动必须低于0.02mm：而轴流式窜动必须低于零

点零零五mm。这是为了保证在滚齿齿形偏差为0.025mm时不能忽略的原因。

3剃齿精度

3.1剃刀的设计

剃刀的设置必须采取偶数个闭合触点的工作方式，即剃刀始终和工件齿面的

偶数点相接触，以均衡剃齿时所需要的压力。

3.2剃刀的刃磨

3.2.1剃刀的修磨

剃齿的齿形一定要光滑，尽量避免与折线或凹面相连。建议在剃须刀的打磨

过程中，尤其是大批量加工时，可以采用大弧度（全弧度）的调整曲线来打磨剃

须刀，只改变大圆弧的凹量、宽度和倾斜偏差即可。因为大圆弧的调节曲线，能

校正偏差范围在0.025mm之内的任何齿型，而且修形质量很稳定。

3.2.2按照一定的切削用量修磨剃刀

众所周知，修整后切削速度的变化会导致各点磨削条件的变化。由于速度的

变化，合力随切削量的变化而变化，导致剃齿后齿形发生变化。因此，剃须刀应

以合适的切削速度进行磨削，使剃须后的磨齿形状更加合理。

3.3剃齿向的保证

角度的和鼓形量为好。在齿向测量