齿轮加工机床的加工方法优化

齿轮加工机床的种类繁多，结构各异，加工方法也不相同。但按齿轮轮廓成形原理的不同，齿轮加工机床的加工方法可分为成形法和展成法。

1）成形法

成形法是利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的刀具齿形，在齿坯上加工出齿面的方法。成形法加工齿轮最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形，如图3-26所示。

图3-26　成型法加工齿轮

（a）盘形齿轮铣刀铣削；（b）指形齿轮铣刀铣削

铣削时，工件安装在分度头上，铣刀旋转，对工件进行切削加工，工作台作直线进给运动。加工完一个齿槽将工件转过一个齿，再加工下一个齿槽，依次加工出所有齿槽。

铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床上进行，铣削时工作台偏转一个角度，使其等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进给的同时由分度头带动作附加转动，形成螺旋运动。

常用的成形法齿轮加工刀具有盘形铣刀和指形铣刀。其中，盘形铣刀适用于加工中小模数（m＜8 mm）的直齿和斜齿齿轮；指形铣刀适于加工大模数（m=8～40 mm）的直齿和斜齿齿轮，特别是人字齿轮。

同一模数的齿轮只要齿数不同，齿形渐开线形状就不相同。为了加工出准确的齿形，同一模数的每一种齿数都要使用一把不同的刀具，这显然是很不经济的。

因此，为了减少刀具的数量，实际生产中，同一模数的齿轮铣刀按其所加工的齿数通常制成8把一套（精确的是15把一套），每种铣刀用于加工一定齿数范围的一组齿轮。8把一套的盘形齿轮铣刀刀号及加工齿数范围如表3-5所示。(www.xing528.com)

表3-5　8把一套的盘形齿轮铣刀刀号及加工齿数范围

成形法铣齿的优点是可以在普通铣床上加工，但由于刀具的近似齿形误差和机床在分齿过程中的转角误差等影响，加工精度一般较低，为9～12级，表面粗糙度Ra=6.3～3.2 μm；生产率不高，一般用于单件、小批生产中加工直齿、斜齿和人字圆柱齿轮。

2）展成法

展成法加工所用的刀具相当于一把与被加工齿轮具有相同模数的特殊齿形齿轮。加工时，刀具与工件模拟一对齿轮（或齿轮与齿条）做啮合运动（展成运动）。在运动过程中，刀具齿形的运动轨迹逐步包络出工件的齿形。

同一模数的刀具可以在不同的展成运动关系下，加工出不同的工件齿形。因此，用一把刀具就可以切出模数相同而齿数不同的各种齿轮。

展成法加工时能连续分度，具有较高的加工精度和生产率，一般用于成批和大量生产。滚齿和插齿等都属于展成法加工，如图3-27所示。

图3-27　展成法加工齿轮

（a）滚齿加工；（b）插齿加工