齿轮

精密齿轮磨齿加工流程

如何调整精密齿轮（精密齿轮磨齿加工）滚刀的安装角： 切斜齿轮(包括螺旋齿轮)时，合理选择滚刀的螺线方向，对滚切齿轮精度有一定的影响。

切齿时希望滚刀的安装角小些(滚刀螺线与被切齿轮螺线同向，其安装角就小)，因为这样，滚刀沿被切齿轮切线方向分力与机床工作台转向相反，也就是滚齿机分度蜗杆对蜗轮的轴向力方向相反，这样可消除蜗轮副的间隙，不易引起振动，从而提高切齿精度.

降低表面粗糙度，同时可使滚刀参加切削的刀齿较多，切削条件较好，被切齿轮质量较高：如滚刀的安装角大，参加切削的齿数减少，切削负荷集中，刀齿容易磨损，容易产生振动，被切齿轮质量就差。

磨齿加工的齿轮具有低传动噪音、高传动效率和长使用寿命的优点。磨齿加工曾被认为是一种用于航空或其它高技术领域的昂贵齿轮加工手段。但现在，观念已经改变：磨齿机的效率提高了，砂轮性能也更好，高额成本得以大幅下降。

由此，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。事实上，所有一级汽车齿轮供应商为保持竞争力，已普遍拥有磨齿机。汽车工业在未来2～5年内将逐渐成为硬齿面加工大的增长市场。

由于磨齿加工能去掉热处理畸变，因此许多齿轮箱均使用磨削齿轮，以更好地控制传动空程和噪音。磨齿加工工艺在整个齿轮行业中已基本成熟并在快速增长。

齿轮磨齿加工过程中所用的材料比较常见的是钢，而钢有调质钢、淬火钢、渗碳淬火钢和渗氮钢等类型。。

磨齿是有效的齿形精加工方法，一般用于加工已淬火齿面，对磨前工序误差的纠正能力强，能达到很高的精度，齿面粗糙度可小至Rα0.63～0.16微米。

齿轮制造工艺的发展将是进一步研究轮齿损伤的机理，是提高齿轮承载能力，延长齿轮寿命的理论基础;

研究新型的齿轮生产材料和加工新工艺；摩擦、润滑理论和润滑技术是齿轮研究中的基础性工作，研究弹性流体动压润滑理论.

未来齿轮生产正向重载、高速、和率等方向发展，并力求尺寸小、重量轻、寿命长和经济可靠。

齿轮加工的齿形和模数的关系

“模数”是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距t与圆周率π的比值(m＝t/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的一个基本参数。模数越大，轮齿越高也越厚，如果齿轮的齿数一定，则轮的径向尺寸也越大。齿轮可按齿形、齿轮外形、齿线形状、轮齿所在的表面和制造方法等分类。模数系列标准是根据设计、制造和检验等要求制订的。对於具有非直齿的齿轮，模数有法向模数mn、端面模数ms与轴向模数mx的区别，它们都是以各自的齿距(法向齿距、端面齿距与轴向齿距)与圆周率的比值，也都以毫米为单位。

对於锥齿轮，模数有大端模数me、平均模数mm和小端模数m1之分。对於刀具，则有相应的刀具模数mo等。标准模数的应用很广。切齿时希望滚刀的安装角小些(滚刀螺线与被切齿轮螺线同向，其安装角就小)，因为这样，滚刀沿被切齿轮切线方向分力与机床工作台转向相反，也就是滚齿机分度蜗杆对蜗轮的轴向力方向相反，这样可消除蜗轮副的间隙，不易引起振动，从而提高切齿精度。在公制的齿轮传动、蜗杆传动、同步齿形带传动和棘轮、齿轮联轴器、花键等零件中，标准模数都是一项基本的参数。它对上述零件的设计、制造、维修等都起著基本参数的作用(见圆柱齿轮传动、蜗杆传动等)。

齿轮加工技术与装备的发展趋势分析

齿轮加工技术与装备的发展趋势分析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。

   1.数控化

   由于通过将机床的各运动轴进行CNC控制及部分轴间进行联动后，具有以下优点：

   （1）增加了机床的功能，如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后，通过数控补偿可以提高各轴的***精度和重复***精度，从而提高了机床的加工精度及Cp值，增加了机床的可靠性。

   （3）换品种时由于省去了计算及换分齿挂轮及差动挂轮、进给及主轴换挡的时间，插齿机还省去了换斜导轨的时间，从而减少了辅助加工时间，增加了机床的柔性。

   （4）由于机械结构变得简单了，可以设计得更有利于提高机床的刚性及把热变形降到底。

    大齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件，其中锻件使用较多。对毛坯件首***行正火处理，改善其切削加工型，便于切削；即然你要加工同步带轮,那么要么你有图纸,图纸上会有同步带的型号,要么应该会标出所用皮带的型号,根据型号,查机械设计手册第三册,里面有同步带的各种不同型号及规格。然后进行粗加工，按照大齿轮设计要求，先将毛坯加工成大致形状，保留较多余量。再进行半精加工，车、滚、插齿，使大齿轮基本成型；之后对大齿轮进行热处理，改善大齿轮的力学性能，按照使用要求和所用材料的不同，有调质、渗碳淬火、齿面高频感应加热淬火等；然后对齿轮进行精加工，精修基准、精加工齿形。

    1、正火：锻造毛坯之后部分工厂会选择正火，也有公司选择退火，正火和退火的目的都是为了使晶粒细化和碳化物分布均匀化，去除材料的内应力，但由于正火冷却速度比退火冷却速度稍快，因而正火***要比退火***更细一些，其机械性能也有所提高。另外，正火炉外冷却不占用设备，生产率较高，因此生产中尽可能采用正火来代替退火。(二)高精度齿轮加工工艺特点(1)***基准的精度要求较高由图9-21可见，作为***基准的内孔其尺寸精度标注为φ85H5，基准端面的粗糙度较细，为Ra1。采用等温正火使产品质量稳定可靠。

    2、粗车加工：粗加工齿轮外圆，端面，可选择普通车床和数控车床，由于粗车之后还有对工件进行热处理，所以一般会留有3-5毫米的余量，方便之后的精车加工到zhi定尺寸。

    3、精车加工：精加工齿轮外圆，端面，将尺寸加工到图纸规定的尺寸要求，如后续还需要磨削，那么需留0.2-0.3毫米的余量，以方便磨削获得更高的精度要求。

    4、调质热处理：由于大齿轮的工作条件不同，热处理出来的表面硬度也不同，但大齿轮经过淬火后的硬度一般都在HR***5以上，例如：汽车齿轮由于受力较大,受冲击较频繁的原因常采用20CrMnTi钢作为齿轮材料，20CrMnTi钢具有较高的力学性能，经过淬火后表面硬度可达HRC58～62,心部硬度HRC30～45，以提高耐磨性和疲劳抗力。因为45钢淬透性差整体淬火后材料变脆，变形也大，所以一般采用齿面表面淬火，硬度可达HRC52-58。

    5、制齿：常采用插齿机或者滚齿机加工齿面，虽然调整维护方便，但如果大批量生产就会出现效率低的问题，之后随着涂层技术的发展，滚刀、插刀刃磨后的再次涂镀非常方便地进行，经过涂镀的刀具能够明显地提高使用寿命，一般能提高百分之九十以上，有效地减少了换刀次数和刃磨时间，效益显着。4、光滑性好：切削液能在工件与砂轮界面构成一层光滑膜，减少工件与砂轮接触面间的直接摩擦。