齒輪加工中滾齒加工常見缺陷及解決方法

1、齒輪加工中滾齒加工常見缺陷及解決方法缺陷名稱主要原因解決方法齒數(shù)不正確1)分齒交換齒輪調(diào)整不正確2)滾刀選用錯(cuò)誤3)工件毛坯尺寸不正確4)滾切斜齒輪時(shí)，附加運(yùn)動(dòng)方向不對(duì)1)重新調(diào)整分齒交換齒輪，并檢查中間輪加置是否正確2)合理選用滾刀3)更換工件毛坯4)增加或減少差動(dòng)交換齒輪中的中間輪齒形不正常(1)齒面出棱滾刀齒形誤差太大或分齒無能無力瞬時(shí)速比較變化大，工件缺陷狀況有四種（1）滾刀刃磨后，刀齒等分性差（2）滾刀軸向竄動(dòng)大（3）滾刀徑向跳動(dòng)大（4）滾刀用鈍主要方法：著眼于滾刀刃磨質(zhì)量，滾刀安裝精度以及機(jī)床主軸的幾何精度：（1）控制滾刀刃磨質(zhì)量（2）保證滾刀的安裝精度，同時(shí)安裝滾刀時(shí)不能敲擊；墊

2、圈端面平整；螺母端面要垂直；錐孔內(nèi)部應(yīng)清潔；托架裝上后，不能留間隙（3）復(fù)查機(jī)床主軸的旋轉(zhuǎn)精度，并修復(fù)調(diào)整滾刀主軸軸承，尤其是止推墊片（4）更換新刀齒形不正常(2)齒形不對(duì)稱1）滾刀安裝不對(duì)中2）滾刀刃磨后，前刃面的徑向誤差大3）滾刀刃磨后，螺旋角或?qū)С陶`差大4）滾刀安裝角的誤差太大1）用“啃刀花”法或?qū)Φ兑?guī)對(duì)刀2）控制滾刀刃磨質(zhì)量3）重新調(diào)整滾刀的安裝角齒形不正常(3)齒形角不對(duì)1）滾刀本身的齒形角誤差太大2）滾刀刃磨后，前刃面的徑向性誤差大3）滾刀安裝角的誤差大1）合理選用滾刀的精度2）控制滾刀的刃磨質(zhì)量3）重新調(diào)整滾刀的安裝角齒形不正常(4)齒形周期性誤差1）滾刀安裝后，徑向跳動(dòng)或軸向竄

3、動(dòng)大2）機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)不均勻3）跨輪或分齒交換齒輪安裝偏心或齒面磕碰4）刀架滑板有松動(dòng)5）工件裝夾不合理產(chǎn)生振擺1）控制滾刀的安裝精度2）檢查機(jī)床工作臺(tái)分度蝸桿的軸向竄動(dòng)，并調(diào)整修復(fù)之3）檢查跨輪及分齒交換齒輪的安裝及運(yùn)轉(zhuǎn)狀況4）調(diào)整刀架滑板的塞鐵5）合理選用工件裝夾的正確方案齒圈徑向跳動(dòng)超差工件內(nèi)孔中心與機(jī)床工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心不重合（1）有關(guān)機(jī)床、夾具方面：1）工作臺(tái)徑向跳動(dòng)大2）心軸磨損或徑向跳動(dòng)大3）上下頂針有偏差或松動(dòng)4）夾具定位端面與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心線不垂直5）工件裝夾元件，例如墊圈和并帽精度不夠（2）有關(guān)工件方面：1）工件定位孔直徑超差2）用找正工件外圓安裝時(shí)，外圓與內(nèi)孔的同軸度超差3）

4、工件夾緊剛性差著眼于控制機(jī)訂工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度與工件的正確安裝（1）有關(guān)機(jī)床和夾具方面：1）檢查并修復(fù)工作臺(tái)回轉(zhuǎn)導(dǎo)軌2）合理使用和保養(yǎng)工件心軸3）修復(fù)后立柱及上頂針的精度4）夾具定位端與工作臺(tái)回轉(zhuǎn)中心線不垂直5）提高工件裝夾元件精度，例如墊圈和并帽（2）有關(guān)工件方面：1）控制工件定位孔的尺寸精度2）控制工件外圓與內(nèi)孔的同軸度誤差3）夾緊力應(yīng)施于加工剛性足夠的部位齒向誤差超差滾刀垂直進(jìn)給方向與齒坯內(nèi)孔軸線方向偏斜太大。加工斜齒輪時(shí)，還有附加運(yùn)動(dòng)的不正確（1）有關(guān)機(jī)床和夾具方面：1）立柱三角導(dǎo)軌與工作臺(tái)軸線不平行2）工作臺(tái)端面跳動(dòng)大3）上、下頂尖不同軸4）分度蝸輪副的嚙合間隙大5）分度蝸輪副的傳動(dòng)存

5、在有周期性誤差6）垂直進(jìn)給絲桿螺距誤差大7）分齒、差動(dòng)交換齒輪誤差大（2）有關(guān)工件方面1）齒坯兩端面不平行2）工件定位孔與端面不垂直著眼于控制機(jī)床幾何精度和工件的正確安裝，下列第4）5）6）7）條，主要適用加工斜齒輪時(shí)（1）有關(guān)機(jī)床和夾具方面：1）修復(fù)立柱精度，控制機(jī)床熱變形2）修復(fù)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度3）修復(fù)后立柱或上、下頂針的精度4）合理調(diào)整分度蝸輪副的嚙合間隙5）修復(fù)分度蝸輪副的零件精度。6）垂直進(jìn)給絲杠因使用磨損而精度達(dá)不到時(shí)，應(yīng)及時(shí)更換7）應(yīng)控制差動(dòng)交換齒輪的計(jì)算誤差（2）有關(guān)工件方面1）控制齒坯兩端面的平行度誤差2）控制齒坯定位孔與端面的垂直度齒距累積誤關(guān)差超差滾齒機(jī)工作臺(tái)每一轉(zhuǎn)中回轉(zhuǎn)

6、不均勻的最大誤差太大：1）分度蝸輪副傳動(dòng)精度誤差2）工作臺(tái)的徑向跳動(dòng)與端面跳動(dòng)大3）分齒交換輪嚙合太松或存在磕碰現(xiàn)象著眼于分齒運(yùn)動(dòng)鏈的精度，尤其是分度蝸輪副與滾刀兩方面：1）修復(fù)分度蝸輪副傳動(dòng)精度2）修復(fù)工作臺(tái)的回轉(zhuǎn)精度3）檢查分齒交換齒輪的嚙合松緊和運(yùn)轉(zhuǎn)狀況齒面缺陷（1）撕裂1）齒坯材質(zhì)不均勻2）齒坯熱處理方法不當(dāng)3）切削用量選用不合理而產(chǎn)生積屑瘤4）切削液效能不高5）滾刀用鈍，不鋒利1）控制齒坯材料質(zhì)量2）正確選用熱處理方法，尤其是調(diào)質(zhì)處理后的硬度，建議采用正火處理3）正確選用切削用量，避免產(chǎn)生積屑瘤4）正確選用切削液，尤其要注意它的潤滑性能5）更換新刀齒面缺陷（2）啃齒由于滾刀與齒坯的相

7、互位置發(fā)生突然變化所造成：1）立柱三角導(dǎo)軌太松，造成滾刀進(jìn)給突然變化立柱三角導(dǎo)軌太緊，造成爬行現(xiàn)象2）刀架斜齒輪嚙合間隙大3）油壓不穩(wěn)定尋找和消除一些突然因素：1）調(diào)整立柱三角導(dǎo)軌：要求緊松適當(dāng)2）刀架若因使用時(shí)間久而磨損，應(yīng)更換3）合理保養(yǎng)機(jī)床，尤其是清潔，使油路保持暢通：油壓保持穩(wěn)定齒面缺陷（3）振紋由于振動(dòng)造成：1）機(jī)床內(nèi)部某傳動(dòng)環(huán)節(jié)的間隙大2）工件與滾刀的裝夾剛性不夠3）切削用量選用太大4）后托架安裝后，間隙大尋找與消除振動(dòng)源：1）對(duì)于使用時(shí)間久而磨損嚴(yán)重的機(jī)床及時(shí)大修2）提高滾刀的裝夾剛性，例如縮小支承間距離；帶柄滾刀應(yīng)盡量選用大軸徑等。提高工件的裝夾剛性：例如，盡量加大支承端面，支

8、承端面（包括工件）只準(zhǔn)內(nèi)凹；縮短上下頂針間距離3）正確選用切削用量4）正確安裝后托架齒面缺陷（4）魚鱗齒坯熱處理不當(dāng)，其中在加工調(diào)質(zhì)處理后的鋼件時(shí)比較多見1）酌情控制調(diào)質(zhì)處理的硬度2）建議采用正火處理作為齒坯的預(yù)先熱處理齒輪加工中齒輪孔徑和心軸直徑公差公稱尺寸 （mm）   齒坯孔徑公差(m)   心軸直徑公差(m)   配合后徑向跳動(dòng)最大值(m)   H  6    H  7 

9、;   H  8    h  5    H  6/  h  5    H  7/  h  5    H  8/  h  5    >610

10、60;  0+9   0+05   0+22   0-6   15   21   28   >1018   0+11   0+18   0+27   0-8   19   26

11、0;  35   >1830   0+13   0+21   0+33   0-9   22   30   42   >3050   0+16   0+25   0+39   0

12、-11   27   36   50   >5080   0+19   0+30   0+46   0-13   32   43   59   >80120   0+22  &#

13、160;0+35   0+54   0-15   37   50   69   齒輪傳動(dòng)鏈工作的必要條件 大傳動(dòng)比的齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，常常是由許多單級(jí)齒輪傳動(dòng)組成的。這些齒輪與其支撐部分的總和，就是齒輪傳動(dòng)鏈。整個(gè)齒輪傳動(dòng)鏈?zhǔn)窍嗷ヂ?lián)系的有機(jī)整體。其各組成部分，對(duì)于傳動(dòng)工作都有著密切的影響，因此，必須將傳動(dòng)鏈作為一個(gè)整體來統(tǒng)一考慮。除了首先確定齒輪本身的結(jié)構(gòu)及合理的精度外，還應(yīng)保證如下條件：1. 嚴(yán)格保持齒輪回轉(zhuǎn)軸線之間的相互位置關(guān)

14、系； 2. 避免裝配時(shí)，由于齒輪與軸、軸與軸承等處的誤差，所造成的安裝偏心和端面偏擺等； 3. 保證傳動(dòng)鏈有足夠的剛度； 4. 必要時(shí)采用特殊的消除空程的裝置。 蝸輪加工     由于多頭蝸輪滾刀制造困難，且不易制造準(zhǔn)確，可以采用單頭蝸輪滾刀加工與多頭蝸桿嚙合的蝸輪。用這種方法切出的齒形與工作蝸桿嚙合時(shí)，只有在中間部分可以互相接觸。但是它不影響正確的嚙合傳動(dòng)。只對(duì)使用壽命和承受載荷有一定的影響。但由于小模數(shù)蝸輪一般是作傳動(dòng)用，其受力較小，故用此法加工是可行的。用此法加工，必須使單頭蝸輪滾刀與多頭蝸桿滿足下列條件： 1. 兩者的法向模數(shù)應(yīng)相等； 2. 兩者的法向壓力角應(yīng)相等；

15、 3. 單頭蝸輪滾刀的分度圓直徑比多頭蝸桿的分度圓直徑大0.5-1毫米。     滾刀的其他部分完全和普通單頭蝸輪滾刀相同。上面的條件是保證多頭蝸輪副嚙合傳動(dòng)時(shí)其基節(jié)相等，否則將會(huì)引起“干涉”，破壞正確的嚙合傳動(dòng)。 設(shè)計(jì)小模數(shù)齒輪滾齒夾具的一般原則 滾齒夾具設(shè)計(jì)原則： 1. 定位基準(zhǔn)要精度可靠，且心軸與工件配合間隙要適宜。否則將使齒坯安裝時(shí)產(chǎn)生幾何偏心，而引起被加工齒輪的周節(jié)累積誤差和齒形誤差； 2. 若夾具心軸以機(jī)床主軸錐孔為安裝基準(zhǔn)時(shí)，心軸定位頸與錐度有同心度要求（一般小于0.005毫米），且錐度必須與機(jī)床錐孔配磨； 3. 過渡法蘭盤的各工作平面、夾緊用的墊圈及壓板的兩

16、端面要平行，且直徑應(yīng)小于齒輪根圓直徑。 4. 要有足夠的剛性和夾緊力； 5. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，便于制造； 6. 保證有一定的使用壽命，即基準(zhǔn)面要耐磨； 7. 為適應(yīng)小模數(shù)齒輪品種多，數(shù)量少的特點(diǎn)，要具有一定的通用性。 小模數(shù)齒輪（英文：pitchgear）滾齒夾具     當(dāng)機(jī)床的精度和滾刀的精度符合要求時(shí)，夾具制造及安裝精度是影響齒輪加工精度的主要因素。夾具結(jié)構(gòu)的合理性，還關(guān)系到生產(chǎn)效率的高低，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)合理的夾具還能消除機(jī)床幾何偏差，提高工件的安裝精度。因此，要提高齒輪的精度，除了要有精度高的設(shè)備、刀具、齒坯外，還必須有結(jié)構(gòu)良好和精度高的夾具。 蝸輪滾刀   

17、0; 蝸輪滾刀的實(shí)質(zhì)，就是一個(gè)與被加工蝸輪相嚙合的蝸桿，只是其外徑比工作蝸桿大些，以使被加工蝸輪與工作蝸桿嚙合時(shí)有一定的徑向間隙。    蝸輪滾刀與齒輪滾刀在外觀上很相似，齒輪滾刀的設(shè)計(jì)計(jì)算同樣適用于蝸輪滾刀。但是蝸輪滾刀也有其特殊性，即蝸輪滾刀的主要尺寸必須與工作蝸桿相同。加工蝸輪時(shí)，蝸輪滾刀的軸線應(yīng)與被加工蝸輪的軸線相垂直，并在蝸輪的中心剖面上，即蝸輪滾刀與被加工蝸輪的關(guān)系應(yīng)與工作蝸桿和蝸輪的嚙合狀態(tài)一樣。 全切式與非全切式滾刀比較     通常用的滾刀是非全切式。非全切式滾刀只有頂刃和側(cè)刃參加切削，而刀齒槽底不參與工作。全切式滾刀除刀齒的齒頂和齒側(cè)

18、參加切削外，其齒槽底也同時(shí)參加切削。     在小模數(shù)齒輪（pitchgear）加工中也常采用全切式滾刀，這時(shí)雖然滾刀的切削量增加，但由于輪齒較小，切削力不會(huì)增加很多，也不會(huì)產(chǎn)生振動(dòng)。這種方法可使齒頂和齒圈同時(shí)展成，保持頂圓與基圓同心，這樣齒輪嚙合時(shí)有較均勻的徑向間隙。采用全切式滾刀加工齒輪的方法，可降低齒坯外圓精度，而且在齒輪外徑上不會(huì)出現(xiàn)毛刺，同時(shí)可以通過測(cè)量齒頂圓直徑來保證齒厚。單頭與多頭滾刀的比較     小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀多做成單頭的。一般當(dāng)滾刀的頭數(shù)增加時(shí)，其生產(chǎn)率也隨著提高，但被加工齒輪的質(zhì)量就會(huì)降低。當(dāng)滾刀的直徑一定時(shí)，

19、頭數(shù)增加會(huì)使螺旋升角增大，因而引起滾刀造型誤差加大。由于每頭螺紋只能加工一定槽數(shù)的齒槽，因此當(dāng)滾刀頭數(shù)增加時(shí)，則加工每一齒槽的滾刀螺紋圈數(shù)減少，即參加切削的齒數(shù)減少，使被加工齒輪的齒面光潔度下降。由于齒輪的每一齒形是由滾刀上同樣的若干齒切出的，因此對(duì)單頭滾刀來說，齒距即使有誤差，并不影響被加工齒輪的齒距。而多頭滾刀則存在著分度誤差，造成滾刀本身的齒距有誤差，加工齒輪時(shí)，這些誤差將反映到工件上，引起被加工齒輪的齒距誤差。而且單頭滾刀制造方便，而多頭滾刀制造麻煩。     但是，應(yīng)該指出的是，多頭滾刀的加工生產(chǎn)率很高，故若能提高多頭滾刀的制造精度，采用多頭滾刀加工齒輪將會(huì)得到廣

20、泛應(yīng)用。對(duì)滾齒機(jī)的基本要求 對(duì)滾齒機(jī)的基本要求 1. 必要的幾何精度  機(jī)床在靜態(tài)時(shí)，各部件之間的相互位置要求準(zhǔn)確，以保證滾刀與齒坯相對(duì)運(yùn)動(dòng)的精確性； 2. 足夠的剛度   要求機(jī)床受載后變形小，保持加工前后各部件相對(duì)幾何位置穩(wěn)定； 3. 精確的傳動(dòng)精度  特別是分度蝸輪副的精度要高，以保證滾刀與齒坯傳動(dòng)比恒定。 小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀簡(jiǎn)介 小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀結(jié)構(gòu)特點(diǎn) 目前所用的齒輪滾刀都是阿基米德滾刀，其基本蝸桿是阿基米德蝸桿。這種滾刀近似于漸開線滾刀，由此所產(chǎn)生的近似造型理論誤差值很小，可以忽略不計(jì)。由于阿基米德滾刀比漸開線滾刀

21、制造簡(jiǎn)單，股被廣泛采用。目前常用的小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀的材料有高速鋼和硬質(zhì)合金兩種。高速鋼滾刀廣泛應(yīng)用于加工一般鋼材和有色金屬的齒輪。由于齒輪日趨采用高強(qiáng)度、高硬度和不銹鋼等材料制造，則高速鋼滾刀便不能適應(yīng)加工的需要，所以硬質(zhì)合金滾刀逐漸被廣泛應(yīng)用。使用硬質(zhì)合金滾刀可以提高滾齒切屑用量，延長刀具壽命、提高齒面光潔度和保證零件尺寸精度的穩(wěn)定性。小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀與中、大模數(shù)齒輪滾刀在結(jié)構(gòu)上主要區(qū)別是容屑槽是直槽。一般齒輪滾刀的容屑槽應(yīng)該是螺旋形的，并垂直于滾刀的螺旋線。這樣才能使刀齒的兩側(cè)獲得相等的前角和齒形角，使兩側(cè)切削刃在切削時(shí)的切削條件一致，以及使工件加工

22、出來的齒形對(duì)稱。但是，螺旋槽刃磨比較麻煩，而且容易產(chǎn)生誤差使刀齒切削刃脫離基本蝸桿螺旋面，影響被加工齒輪的精度。由于小模數(shù)齒輪（pitchgear）滾刀的螺旋升角很小，所所以將容屑 小模數(shù)齒輪(英文：pitchgear)的加工方法 (2011-02-20 13:25) 轉(zhuǎn)載小模數(shù)齒輪(英文：pitchgear)的加工方法，按其輪齒在加工中有無切屑可區(qū)分為兩大類，即有切屑加工和無切屑加工。 屬于有切屑加工的方法有：銑齒、滾齒、插齒、刨齒、剃齒、拉齒、沖齒以及研齒、拋光、珩齒等。屬于無切屑加工的方法有：冷軋齒輪、熱軋齒輪、壓鑄齒輪、注塑齒輪（塑料、尼龍齒輪）等。無切屑加工方法，具有生產(chǎn)率高，材料消

23、耗少，成本低的優(yōu)點(diǎn)。· 銑齒法：       銑齒加工是用具有漸開線齒線的“魔術(shù)銑刀”逐齒銑出齒輪輪齒的形狀來。這種方法生產(chǎn)率和精度都較低，僅適用于直齒圓柱齒輪、窄斜齒輪和直齒圓錐齒輪的加工。坯基準(zhǔn)孔與液齒心軸間配合間隙而產(chǎn)生幾何偏心e，壤齒后會(huì)產(chǎn)生齒匿徑向跳動(dòng)F，：2e=2，有一部分工件會(huì)超出規(guī)定值。第二種方法是采用無間隙定心滾齒心軸，雖能穩(wěn)定保證F，值，但期造困難為此，我幻采用第三種方法。即在設(shè)計(jì)時(shí)滾齒心軸栗用丁相應(yīng)的齒坯基準(zhǔn)孔的檢驗(yàn)塞規(guī)的通靖尺寸和精度來確定心軸的定心直徑，而減少丁配臺(tái)間辣(即幾何偏心)，有赦地保證了加工的齒輪齒兩徑向跳動(dòng)F也就保證了質(zhì)量。如圖所示?，F(xiàn)舉例說明如下tr齒坯基準(zhǔn)孔為20H7(即牽20+姑。mm)，試設(shè)計(jì)其滾齒心軸尺寸，心軸設(shè)計(jì)R寸原設(shè)計(jì)方案(第一種方怯)l現(xiàn)吐計(jì)方案(第三種方法)d420IxB(8。lIram)iJ46e+“mm誤差分析如下原方案滾齒后F，值tF=2e：2×0034=0068cam現(xiàn)方案蒗齒后F，值；選用滾齒心軸尺寸等于齒坯基準(zhǔn)孔檢驗(yàn)塞規(guī)的通端尺寸200046··嘲皿m計(jì)算偏心距Jl=D。xd。l=20