磨齿加工齿轮磨齿精度6级齿轮

经过滚齿或插齿加工得到齿轮零件的齿形，往往还要进行精加工。磨齿加工主要用于淬硬齿轮的精加工。由于磨齿能够纠正齿轮预加工的各项误差，因而加工精度较高。磨齿后精度一般可达6级以上。

用连续分度展成法工作的磨齿机利用蜗杆形砂轮来磨削齿轮轮齿，因此称为蜗杆砂轮磨齿机。价格适中，应用广泛，自动化领域，机器人领域，自动焊接领域均有使用。其工作原理和滚齿机相同，但轴向进给运动一般由工件完成，如图所示。由于在加工过程中是连续磨削，所以其生产率在各类磨齿机中是的。它的缺点是砂轮修整困难，不易达到高的精度，磨削不同模数的齿轮时需要更换砂轮，联系砂轮与工件的传动链中的各个传动环节转速很高，用机械传动易产生噪声，磨损较快。这种磨齿方法适用于中小模数齿轮的成批和大量生产。

轮齿廓修形机理

在一对齿的啮合过程中，由于参与啮合的齿轮对数变化引起了啮合刚度变化，在极短的时间内，啮合刚度急剧变化将引起严重的激振，为使啮合刚度变化比较和缓；为减小由于基节误差和受载变形所引起的啮入和啮出冲击；或为了改善齿面润滑状态防止胶合发生，而把原来的渐开线齿廓在齿顶或接近齿根圆角的部位修去一部分，使该处的齿廓不再是渐开线形状，这种措施或方法就是所谓的齿廓修形。齿轮滚刀的原型是一个螺旋角很大的螺旋齿轮，因齿数很少，牙齿很长，绕在轴上形成一个螺旋升角很小的蜗杆，再经过开槽和铲齿，便成为了具有切削刃和后角的滚刀。

经过齿顶、齿根修缘后在单对齿和双对齿啮合交替过程中，冲击载荷降低，使运转趋于平稳，减小了噪声和振动。

磨齿加工已开始大规模应用于齿轮加工中，如汽车、摩托车齿轮的制造，而且已达到普遍应用的程度。这种不均匀的刀具轮廓磨损会由于不同的刀具局部负荷，导致工件的轮廓偏差。磨齿是进行硬齿面齿形加工的工艺方法之一，加工精度高，但磨齿存在着设备昂贵、生产率低和调整困难等缺点。传统的研磨齿只能使齿面粗糙度有所好转，能少量修整齿形和齿向误差，对其他误差修整作用很小。因为研磨齿时，两轮处于自由啮合状态，滚滑量在整个齿面上不均匀，在节圆附近滑动小，在齿根、齿顶滑动大，因此研磨时间长会由于不均匀滑动而使齿形质量降低。齿轮齿数的选择要使两互研齿轮的精度同时提高，使两轮的齿数互研时有相同的概率。

变速器噪音主要是在齿轮啮合运转时产生的，由于不可避免的制造和安装误差、齿轮轮齿的弹性变形、扭转变形及热变形等因素，使齿轮在啮合过程中会产生冲击、振动和偏载，如仅仅考虑借助提高齿轮制造和安装精度来改善齿轮的运转质量，必然会增加齿轮的制造成本。在大众公司，通用公司，宝马公司，长安公司等均有齿条配合ABB等公司的机械手长期运行。我厂是汽车变速器***制造厂，主要生产东风五吨级变速器及三吨级变速器。我厂为提高产品质量，降低齿轮噪音，特别是带变速器进行了不断的探索和试验，对齿轮的修形方面做了大量工作，并通过对齿轮轮齿的齿顶和齿根的修缘，有效地改善了齿轮的啮合性能，使变速器齿轮的噪音有效的控制。随着现代机械工业的发展，齿轮修形的意义愈来愈受到广大学者和机械制造业的广泛关注与重视。

轮齿变形的影响比调质齿轮大得多

齿轮对硬齿面齿轮，经磨削后的齿轮精度一般选6级精度。由于存在这些误差，实际啮合点并非总是处于啮合线上，被动齿轮的运动滞后于主动齿轮的运动，其瞬时速度差异将造成啮合干涉和冲击，从而产生振动和噪声。线速度特别高时选4-5级，对振动、噪音有特别要求时，目前可达3级精度。硬齿面齿轮模数增大后，或调质齿轮直径增大后，如不提高齿轮精度，则模数，直径增大带来的强度的提高将被动负荷的增大所抵消。这点以前的国内调质齿轮传动装置在水泥、冶金行业中的使用发生失效的经验和教训可以证明提高齿轮加工精度的必要。齿轮直径增大后，热处理后由于工件容积效应，齿面从齿顶到齿根各部位硬度不均，硬度差达20HB。

为对齿轮制造质量严格控制，从德国引进齿面硬度检查仪，对大模数的大型齿轮用硝盐淬火，提高工件的淬透性。6新材料砂轮***的陶瓷结合剂砂轮和电镀立方氮化硼(CBN)砂轮有着同样高的生产效率。轮齿是一个弹性体，工作受力后不可避免地要发生弯曲变形。虽然啮合结束后***原状，但啮合时的变形会发生基节误差那样的影响，使下一对齿的齿顶和齿根发生干涉，能产生很大的冲击而引起啮合噪音。 表面渗碳淬火齿轮的许用K系数约为调质齿轮的4-5倍。

轮齿变形的影响，比调质齿轮大得多。这项技术特别适合为比较复杂的阶梯轴类制坯，它不仅精度较高、后序加工余量小，而且生产效率高。为了避免啮合冲击，改善齿面润滑状态，降低啮合噪音，需对齿轮的齿顶和齿向进行修整。。挖根是对轮齿的齿根过渡曲面进行修整。经淬火和渗碳的硬齿面齿轮，在热处理后需要磨齿，为避免齿根部磨削和保持残余压应力的有利作用，齿根部不应磨削，为此在切制时可进行挖根。

此外，通过挖根可增大齿根过渡曲线的曲率半径，以减小齿根圆角处的应力集中。沿齿线方向微量修整齿面，使其偏离理论齿面。通过齿向修形可以改善载荷沿轮齿接触线的不均匀分布，提高齿轮承载能力。

齿向修形的方法主要有齿端修薄、螺旋角修整、鼓形修整和曲面修整等．齿端修薄是对轮齿的一端或两端在一小段齿宽上将齿厚向端部逐渐削薄它是简单的修形方法,但修整效果较差。国外企业越来越重视中国元素，未来将专门研发针对中国市场的产品。螺旋角修整是微量改变齿向或螺旋角β的大小，使实际齿面位置偏离理论齿面位置。螺旋角修整比齿端修薄效果好，但由于改变的角度很小，因此不能在齿向各处都有显著效果。

滚插齿加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮

滚插齿的应用范围与齿轮加工

（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。但滚齿比较方便。插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。

目前，磨齿加工滚齿加工朝着以下两个方和发展①采用高速滚齿机。现在加工中等模数钢质齿轮的切削速度一般只有25—50m/min，原因在于滚齿机刚度差，滚刀耐用度低。驱动、滚珠丝杠和位置传感器三者间的高精度闭环控制因软件的应用而得以实现。实践证明，只要机床具备足够的刚度和良好的抗振性，即使使用现有的高速滚齿机，如果采用硬质合金滚齿刀，则切削速度可达300/min上，轴向进给达6-8mm/r，因为加工效率大大地提高；②在滚齿机上进行硬齿加工。采用硬质合金滚刀对齿面进行加工，使传统的硬齿面加工工艺有了很大的改变。首先对于普通精度硬齿轮，就可以用硬质合金滚刀直接进行精滚加工，（以往这类齿轮必须在磨齿机上进行磨削加工）从而大大降低了加工成匀的精磨余量。从面大大缩短磨齿工作时间，还提高了磨齿的质量，因此，这是一项很有发展前途的新齿轮加工工艺。