第九章 圆柱齿轮加工工艺和常用工艺装备
齿轮的功用与结构特点
齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。
齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，
从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。
按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、
人字齿等；
按照 轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、
套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等
齿轮的技术要求
齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。
（一）传递运动准确性
要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。
（二）传递运动平稳性
要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。
即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。
（三）载荷分布均匀性
要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。
（四）传动侧隙的合理性
要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。
齿轮的材料一般来说，
1.对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，
且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如 18CrMnTi；
2.线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用 38CrMoAlA氮化钢；
3.承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢 18CrMnTi；
4.非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。
5.一般用途的齿轮均用 45钢等中碳结构钢和低碳结构钢如
20Cr,40Cr,20CrMnTi等制成。
齿轮的热处理
齿轮加工中根据不同的目的，安排两类热处理工序。
(1)毛坯热处理在齿坯加工前后安排预备热处理 — 正火或调质。其主要目的是消除锻造及粗加工所引起的残余应力，
改善材料的切削性能和提高综合力学性能。
(2)齿面热处理齿形加工完毕后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火，高频淬火，碳氮共渗和氮化处理等热处理工序。
齿轮毛坯
齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。
1.棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求不太高的齿轮。
2.当齿轮强度要求高，并要求耐磨损、耐冲击时，多用锻件毛坯。
3.当齿轮的直径大于 Φ400~Φ600时，常用铸造齿坯。为了减少机械加工量，对大尺寸、低精度的齿轮，可以直接铸出轮齿；
4.对于小尺寸，形状复杂的齿轮，可以采用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率，节约原材料。
齿坯加工
齿形加工之前的齿轮加工称为齿坯加工，齿坯的内孔
(或轴颈 )、端面或外圆经常是齿轮加工、测量和装配的基准，齿坯的精度对齿轮的加工精度有着重要的影响。
齿坯加工精度
齿坯加工中，主要要求保证的是基准孔 (或轴颈 )的尺寸精度和形状精度、基准端面相对于基准孔 (或轴颈 )的位置精度。
齿坯加工方案
齿坯加工方案的选择主要与齿轮的轮体结构、
技术要求和生产批量等因素有关。
1.中、小批生产的齿坯加工
中小批生产尽量采用通用机床加工。对于圆柱孔齿坯，可采用粗车 — 精车的加工方案：
2.大批量生产的齿坯加工
大批量生产中，无论花键孔或圆柱孔，均采用高生产率的机床 (如拉床、多轴自动或多刀半自动车床等 )
圆柱齿轮齿形加工方法齿形加工方法很多，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。
无切削加工无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。但因其加工精度较低，
工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。
有切削加工按其加工原理可分为成形法和展成法两种。
成形法 用成形刀具进行加工 成本高
齿形加工方法
展成法 利用齿轮刀具与被加 成本低
工齿轮保持啮合运动
关系进行加工
成形法的特点
是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，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。
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
滚齿
属于展成法加工，用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，
它是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。
相啮合的一对螺旋齿轮，当其中一个螺旋角很大、齿数很少（一个或几个）时，其轮齿变得很长，形成了蜗杆形。
若这个蜗杆用高速钢等刀具材料制成，并在其中螺纹的垂直方向开出若干个谷屑槽，形成刀齿及切削刃，它就变成了齿轮滚刀。
滚齿时的运动：
●主运动 滚刀的旋转（ r/min）；
●分齿运动 滚刀与被刀齿轮之间强制地按速比保持一对螺旋齿轮啮合关系的运动。
●垂直进给运动。齿轮滚刀沿工件的轴向移动。
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。
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
和基节偏差△ fpb。齿形误差会
引起每对齿轮啮合过程中传动比
的瞬时变化；基节偏差会引起一
对齿过渡到另一对齿啮合时传动
比的突变。齿轮传动由于传动比
瞬时变化和突变而产生噪声和振
动，从而影响工作平稳性精度。
滚齿时，产生齿轮的基节偏差较
小，而齿形误差通常较大。
3.影响齿轮接触精度的加工误差分析
齿轮齿面的接触状况直接影响齿轮传动中载荷分布的均匀性。滚齿时，影响齿高方向的接触精度的主要原因是齿形公差△ ff和基节极限偏差△ fpb。影响齿宽方向的接触精度的主要原因是齿向公差△ Fβ。
4.提高滚齿生产率的途径
高速滚齿,采用多头滚刀可明显提高生产率,改进滚齿加工方法
,插齿
插齿属于 展成法 加工，它是按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。
插齿时的运动：
●主运动 插齿刀的上下往复直线运动；
●分齿运动 插齿刀和工件按速比强制啮合关系的运动；
●圆周进给运动 分齿运动过程中插齿刀每往复一次其分度圆周所转过的弧长（ mm/str）。
●径向进给运动。
●让刀运动。
直齿圆柱齿轮、内
齿轮、双联或多联
齿轮。
1.插齿的加工质量
（ 1）插齿的齿形精度比滚齿高
（ 2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细
（ 3）插齿的运动精度比滚齿差
（ 4）插齿的齿向误差比滚齿大
2．插齿的生产率 切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；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，只能用插齿。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涉。
（ 2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；
（ 3）加工内齿轮，只能用插齿。
（ 4）加工蜗轮，只能用滚齿。
（ 5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。
提高插齿生产率的途径
1.提高圆周进给量可减少机动时间，但圆周进给量和空行程时的让刀量成正比，因此，必须解决好刀具的让刀问题。
2.挖掘机床潜力增加往复行程次数，采用高速插齿。
有的插齿机每分钟往复行程次数可达 1200～
1500次 /min，最高的可达到 2500次 /min。比常用的提高了 3～ 4倍，使切削速度大大提高，同时也能减少插齿所需的机动时间。
3.改进刀具参数，提高插齿刀的耐用度，充分发挥插齿刀的切削性能。如采用 W18Cr4V插齿刀，切削速度可达到 60m/min；加大前角至 15°,
后角至 9°,可提高耐用度 3倍；在前刀面磨出
1～ 1.5 mm宽的平台，也可提高耐用度 30%左右。
剃齿原理
剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度，剃齿刀为主动轮 1，被切齿轮为从动轮 2，它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。
剃齿特点
1.剃齿加工精度一般为 6～ 7级，表面粗糙度 Ra为
0.8～ 0.4μm，用于未淬火齿轮的精加工。
2.剃齿加工的生产率高，加工一个中等尺寸的齿轮一般只需 2～ 4 min，与磨齿相比较，可提高生产率 10倍以上。
3.由于剃齿加工是自由啮合，机床无展成运动传动链，
故机床结构简单，机床调整容易。
珩齿
珩齿原理和方法与剃齿相同，主要用于加工经过淬火的齿轮。
m＞ 4时，采用带金属齿芯的珩磨轮；当模数 m＜ 4时，则采用不带齿芯的珩磨轮
●珩齿具有磨削，剃削和抛光等精加工的综合作用；
●有效地减小 Ra值；
● 对齿形精度改善不大。
磨齿
磨齿是用砂轮在磨齿机上精加工淬火或不淬火的齿轮，加工精度可达 6-4级，甚至达 3级，齿面 Ra值为 0.4-0.2um。
●成形法磨齿。 生产率较高，但精度较低,6-5级。
●展成法磨齿。 生产率较低，但精度较高,6-4级。
锥形砂轮磨齿
展成法磨齿
双碟形砂轮磨齿
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。
普通精度齿轮加工工艺分析
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。
序号 工序内容 定位基准
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
毛坯锻造正火粗车外圆及端面，留余量 1.5～ 2mm，钻镗花键底孔至尺寸 φ30H12
拉花键孔钳工去毛刺上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求检验滚齿（ z＝ 42），留剃余量 0.07～ 0.10 mm
插齿（ z＝ 28），留剃余量 0.0,4～ 0.06 mm
倒角（ Ⅰ,Ⅱ 齿 12°牙角）
钳工去毛刺剃齿（ z＝ 42），公法线长度至尺寸上限剃齿（ z＝ 28），采用螺旋角度为 5°的剃齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限齿部高频淬火,G52
推孔珩齿总检入库外圆及端面
φ30H12孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 B面花键孔及 A面花键孔及端面花键孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 A面定位基准的确定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。
齿端加工
齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圆、倒尖后的齿轮，沿轴向滑动时容易进入啮合。倒棱可去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后很脆，在齿轮传动中易崩裂。
精基准修正
齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。
对外径定心的花键孔齿轮，通常用花键推刀修正。推孔时要防止歪斜，有的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜，已取得较好效果。
盘形齿轮铣刀
用模数盘形齿轮铣刀铣削直齿圆柱齿轮时，刀具廓形应与工件端剖面内的齿槽的渐开线廓形相同。
铣削不同的齿数，应采用不同齿形的铣刀
生产上采用刀号的办法。即用某一刀号的铣刀铣制模数和压力角相同而齿数不同的一组齿轮。每号铣刀的齿形均按所铣制齿轮范围中最小齿数的齿形设计的。
齿轮滚刀齿轮滚刀是依照螺旋齿轮副啮合原理，用展成法切削齿轮的刀具，齿轮滚刀相当于小齿轮，被切齿轮相当于一个大齿轮。
齿轮滚刀的合理使用
1.合理使用
2.正确安装
3.适时窜位
4.及时重磨插齿刀
直齿插齿刀的结构特点
1.插齿刀不同的端剖面是一个连续的变位齿轮。
２,插齿刀的齿侧面是渐开螺旋面
３,插齿刀的前角和齿形误差插齿刀的分类及选用插齿刀主要类型与规格、用途序号 类型 简图 应用范围规格 D或莫氏锥精度等级d0 m
1
盘形直齿插齿刀加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮
φ63 0.3～ 1
31.74
3 AA、
A、
B
φ75 1～ 4
φ100 1～ 6
φ125 4～ 8
φ160 6～ 10 88.90
φ200 8～ 12 101.60
2
碗形直齿插齿刀加工塔形、双联直齿轮
φ50 1～ 3.5 20
AA、
A、
B
φ75 1～ 4
31.74
3φ100 1～ 6
φ125 4～ 8
3
锥柄直齿插齿刀加工直内齿轮
φ25 0.3～ 1 莫氏 2
号 A,Bφ25 1～ 2.75
φ38 1～ 3.75 莫氏 3 号选用插齿刀时，除了根据被切齿轮的种类选定插齿刀的类型，使插齿刀的模数、齿形角和被切齿轮的模数、齿形角相等外，
还需根据被切齿轮参数进行必要的校验，
以防切齿时发生根切、顶切和过渡曲线干涉等。
齿轮的功用与结构特点
齿轮传动在现代机器和仪器中的应用极为广泛，其功用是按规定的速比传递运动和动力。
齿轮的结构由于使用要求不同而具有各种不同的形状，
从工艺角度可将齿轮看成是由齿圈和轮体两部分构成。
按照齿圈上轮齿的分布形式，可分为直齿、斜齿、
人字齿等；
按照 轮体的结构特点，齿轮大致分为盘形齿轮、
套筒齿轮、轴齿轮、扇形齿轮和齿条等等
齿轮的技术要求
齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力及使用寿命都有很大的影响。根据其使用条件，齿轮传动应满足以下几个方面的要求。
（一）传递运动准确性
要求齿轮较准确地传递运动，传动比恒定。即要求齿轮在一转中的转角误差不超过一定范围。
（二）传递运动平稳性
要求齿轮传递运动平稳，以减小冲击、振动和噪声。
即要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化。
（三）载荷分布均匀性
要求齿轮工作时，齿面接触要均匀，以使齿轮在传递动力时不致因载荷分布不匀而使接触应力过大，引起齿面过早磨损。接触精度除了包括齿面接触均匀性以外，还包括接触面积和接触位置。
（四）传动侧隙的合理性
要求齿轮工作时，非工作齿面间留有一定的间隙，以贮存润滑油，补偿因温度、弹性变形所引起的尺寸变化和加工、装配时的一些误差。
齿轮的材料一般来说，
1.对于低速重载的传力齿轮，齿面受压产生塑性变形和磨损，
且轮齿易折断。应选用机械强度、硬度等综合力学性能较好的材料，如 18CrMnTi；
2.线速度高的传力齿轮，齿面容易产生疲劳点蚀，所以齿面应有较高的硬度，可用 38CrMoAlA氮化钢；
3.承受冲击载荷的传力齿轮，应选用韧性好的材料，如低碳合金钢 18CrMnTi；
4.非传力齿轮可以选用不淬火钢，铸铁、夹布胶木、尼龙等非金属材料。
5.一般用途的齿轮均用 45钢等中碳结构钢和低碳结构钢如
20Cr,40Cr,20CrMnTi等制成。
齿轮的热处理
齿轮加工中根据不同的目的，安排两类热处理工序。
(1)毛坯热处理在齿坯加工前后安排预备热处理 — 正火或调质。其主要目的是消除锻造及粗加工所引起的残余应力，
改善材料的切削性能和提高综合力学性能。
(2)齿面热处理齿形加工完毕后，为提高齿面的硬度和耐磨性，常进行渗碳淬火，高频淬火，碳氮共渗和氮化处理等热处理工序。
齿轮毛坯
齿轮毛坯形式主要有棒料、锻件和铸件。
1.棒料用于小尺寸、结构简单且对强度要求不太高的齿轮。
2.当齿轮强度要求高，并要求耐磨损、耐冲击时，多用锻件毛坯。
3.当齿轮的直径大于 Φ400~Φ600时，常用铸造齿坯。为了减少机械加工量，对大尺寸、低精度的齿轮，可以直接铸出轮齿；
4.对于小尺寸，形状复杂的齿轮，可以采用精密铸造、压力铸造、精密锻造、粉末冶金、热轧和冷挤等新工艺制造出具有轮齿的齿坯，以提高劳动生产率，节约原材料。
齿坯加工
齿形加工之前的齿轮加工称为齿坯加工，齿坯的内孔
(或轴颈 )、端面或外圆经常是齿轮加工、测量和装配的基准，齿坯的精度对齿轮的加工精度有着重要的影响。
齿坯加工精度
齿坯加工中，主要要求保证的是基准孔 (或轴颈 )的尺寸精度和形状精度、基准端面相对于基准孔 (或轴颈 )的位置精度。
齿坯加工方案
齿坯加工方案的选择主要与齿轮的轮体结构、
技术要求和生产批量等因素有关。
1.中、小批生产的齿坯加工
中小批生产尽量采用通用机床加工。对于圆柱孔齿坯，可采用粗车 — 精车的加工方案：
2.大批量生产的齿坯加工
大批量生产中，无论花键孔或圆柱孔，均采用高生产率的机床 (如拉床、多轴自动或多刀半自动车床等 )
圆柱齿轮齿形加工方法齿形加工方法很多，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。
无切削加工无切削加工包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的优点，目前已推广使用。但因其加工精度较低，
工艺不够稳定，特别是生产批量小时难以采用，这些缺点限制了它的使用。
有切削加工按其加工原理可分为成形法和展成法两种。
成形法 用成形刀具进行加工 成本高
齿形加工方法
展成法 利用齿轮刀具与被加 成本低
工齿轮保持啮合运动
关系进行加工
成形法的特点
是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相同，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。
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
滚齿
属于展成法加工，用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿，
它是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。
相啮合的一对螺旋齿轮，当其中一个螺旋角很大、齿数很少（一个或几个）时，其轮齿变得很长，形成了蜗杆形。
若这个蜗杆用高速钢等刀具材料制成，并在其中螺纹的垂直方向开出若干个谷屑槽，形成刀齿及切削刃，它就变成了齿轮滚刀。
滚齿时的运动：
●主运动 滚刀的旋转（ r/min）；
●分齿运动 滚刀与被刀齿轮之间强制地按速比保持一对螺旋齿轮啮合关系的运动。
●垂直进给运动。齿轮滚刀沿工件的轴向移动。
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。
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
和基节偏差△ fpb。齿形误差会
引起每对齿轮啮合过程中传动比
的瞬时变化；基节偏差会引起一
对齿过渡到另一对齿啮合时传动
比的突变。齿轮传动由于传动比
瞬时变化和突变而产生噪声和振
动，从而影响工作平稳性精度。
滚齿时，产生齿轮的基节偏差较
小，而齿形误差通常较大。
3.影响齿轮接触精度的加工误差分析
齿轮齿面的接触状况直接影响齿轮传动中载荷分布的均匀性。滚齿时，影响齿高方向的接触精度的主要原因是齿形公差△ ff和基节极限偏差△ fpb。影响齿宽方向的接触精度的主要原因是齿向公差△ Fβ。
4.提高滚齿生产率的途径
高速滚齿,采用多头滚刀可明显提高生产率,改进滚齿加工方法
,插齿
插齿属于 展成法 加工，它是按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。
插齿时的运动：
●主运动 插齿刀的上下往复直线运动；
●分齿运动 插齿刀和工件按速比强制啮合关系的运动；
●圆周进给运动 分齿运动过程中插齿刀每往复一次其分度圆周所转过的弧长（ mm/str）。
●径向进给运动。
●让刀运动。
直齿圆柱齿轮、内
齿轮、双联或多联
齿轮。
1.插齿的加工质量
（ 1）插齿的齿形精度比滚齿高
（ 2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细
（ 3）插齿的运动精度比滚齿差
（ 4）插齿的齿向误差比滚齿大
2．插齿的生产率 切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；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，只能用插齿。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涉。
（ 2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；
（ 3）加工内齿轮，只能用插齿。
（ 4）加工蜗轮，只能用滚齿。
（ 5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。
提高插齿生产率的途径
1.提高圆周进给量可减少机动时间，但圆周进给量和空行程时的让刀量成正比，因此，必须解决好刀具的让刀问题。
2.挖掘机床潜力增加往复行程次数，采用高速插齿。
有的插齿机每分钟往复行程次数可达 1200～
1500次 /min，最高的可达到 2500次 /min。比常用的提高了 3～ 4倍，使切削速度大大提高，同时也能减少插齿所需的机动时间。
3.改进刀具参数，提高插齿刀的耐用度，充分发挥插齿刀的切削性能。如采用 W18Cr4V插齿刀，切削速度可达到 60m/min；加大前角至 15°,
后角至 9°,可提高耐用度 3倍；在前刀面磨出
1～ 1.5 mm宽的平台，也可提高耐用度 30%左右。
剃齿原理
剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理，剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一个角度，剃齿刀为主动轮 1，被切齿轮为从动轮 2，它们的啮合为无侧隙双面啮合的自由展成运动。
剃齿特点
1.剃齿加工精度一般为 6～ 7级，表面粗糙度 Ra为
0.8～ 0.4μm，用于未淬火齿轮的精加工。
2.剃齿加工的生产率高，加工一个中等尺寸的齿轮一般只需 2～ 4 min，与磨齿相比较，可提高生产率 10倍以上。
3.由于剃齿加工是自由啮合，机床无展成运动传动链，
故机床结构简单，机床调整容易。
珩齿
珩齿原理和方法与剃齿相同，主要用于加工经过淬火的齿轮。
m＞ 4时，采用带金属齿芯的珩磨轮；当模数 m＜ 4时，则采用不带齿芯的珩磨轮
●珩齿具有磨削，剃削和抛光等精加工的综合作用；
●有效地减小 Ra值；
● 对齿形精度改善不大。
磨齿
磨齿是用砂轮在磨齿机上精加工淬火或不淬火的齿轮，加工精度可达 6-4级，甚至达 3级，齿面 Ra值为 0.4-0.2um。
●成形法磨齿。 生产率较高，但精度较低,6-5级。
●展成法磨齿。 生产率较低，但精度较高,6-4级。
锥形砂轮磨齿
展成法磨齿
双碟形砂轮磨齿
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。
普通精度齿轮加工工艺分析
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。
序号 工序内容 定位基准
1
2
3
4
5
6
7
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9
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11
12
13
14
15
毛坯锻造正火粗车外圆及端面，留余量 1.5～ 2mm，钻镗花键底孔至尺寸 φ30H12
拉花键孔钳工去毛刺上芯轴，精车外圆，端面及槽至要求检验滚齿（ z＝ 42），留剃余量 0.07～ 0.10 mm
插齿（ z＝ 28），留剃余量 0.0,4～ 0.06 mm
倒角（ Ⅰ,Ⅱ 齿 12°牙角）
钳工去毛刺剃齿（ z＝ 42），公法线长度至尺寸上限剃齿（ z＝ 28），采用螺旋角度为 5°的剃齿刀，剃齿后公法线长度至尺寸上限齿部高频淬火,G52
推孔珩齿总检入库外圆及端面
φ30H12孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 B面花键孔及 A面花键孔及端面花键孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 A面花键孔及 A面定位基准的确定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。
齿端加工
齿轮的齿端加工有倒圆、倒尖、倒棱，和去毛刺等。倒圆、倒尖后的齿轮，沿轴向滑动时容易进入啮合。倒棱可去除齿端的锐边，这些锐边经渗碳淬火后很脆，在齿轮传动中易崩裂。
精基准修正
齿轮淬火后基准孔产生变形，为保证齿形精加工质量，对基准孔必须给予修正。
对外径定心的花键孔齿轮，通常用花键推刀修正。推孔时要防止歪斜，有的工厂采用加长推刀前引导来防止歪斜，已取得较好效果。
盘形齿轮铣刀
用模数盘形齿轮铣刀铣削直齿圆柱齿轮时，刀具廓形应与工件端剖面内的齿槽的渐开线廓形相同。
铣削不同的齿数，应采用不同齿形的铣刀
生产上采用刀号的办法。即用某一刀号的铣刀铣制模数和压力角相同而齿数不同的一组齿轮。每号铣刀的齿形均按所铣制齿轮范围中最小齿数的齿形设计的。
齿轮滚刀齿轮滚刀是依照螺旋齿轮副啮合原理，用展成法切削齿轮的刀具，齿轮滚刀相当于小齿轮，被切齿轮相当于一个大齿轮。
齿轮滚刀的合理使用
1.合理使用
2.正确安装
3.适时窜位
4.及时重磨插齿刀
直齿插齿刀的结构特点
1.插齿刀不同的端剖面是一个连续的变位齿轮。
２,插齿刀的齿侧面是渐开螺旋面
３,插齿刀的前角和齿形误差插齿刀的分类及选用插齿刀主要类型与规格、用途序号 类型 简图 应用范围规格 D或莫氏锥精度等级d0 m
1
盘形直齿插齿刀加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮
φ63 0.3～ 1
31.74
3 AA、
A、
B
φ75 1～ 4
φ100 1～ 6
φ125 4～ 8
φ160 6～ 10 88.90
φ200 8～ 12 101.60
2
碗形直齿插齿刀加工塔形、双联直齿轮
φ50 1～ 3.5 20
AA、
A、
B
φ75 1～ 4
31.74
3φ100 1～ 6
φ125 4～ 8
3
锥柄直齿插齿刀加工直内齿轮
φ25 0.3～ 1 莫氏 2
号 A,Bφ25 1～ 2.75
φ38 1～ 3.75 莫氏 3 号选用插齿刀时，除了根据被切齿轮的种类选定插齿刀的类型，使插齿刀的模数、齿形角和被切齿轮的模数、齿形角相等外，
还需根据被切齿轮参数进行必要的校验，
以防切齿时发生根切、顶切和过渡曲线干涉等。
