當(dāng)加工模數(shù)大于8mm的齒輪時(shí)，采用指狀銑刀進(jìn)行加工。銑削斜齒圓柱齒輪必須在萬(wàn)能銑床進(jìn)行。 銑削時(shí)工作臺(tái)偏轉(zhuǎn)一個(gè)角度，使其等于齒輪的螺旋角β，工件在隨工作臺(tái)進(jìn)給的同時(shí)，由分度頭帶動(dòng)作附加旋轉(zhuǎn)一形成螺旋齒槽。
齒輪加工的關(guān)鍵是齒面加工。目前，齒面加工的主要方法是刀具切削加工和齒輪磨削加工。前者由于加工效率高，加工精度較高，因而是目前廣泛采用的齒面加工方法。后者主要用于齒面的精加工，效率一般比較低。按照加工原理，齒面加工可以分為成形法和展成法兩大類。
成形法
成形法是利用與被加工齒輪的齒槽斷面形狀一致的刀具，在齒坯上加工出齒面的方法。成形銑削一般在普通銑床上進(jìn)行。點(diǎn)擊動(dòng)畫(huà)能幫助你進(jìn)一步理解。
銑削時(shí)工件安裝在分度頭上，銑刀旋轉(zhuǎn)對(duì)工件進(jìn)行切削加工，工作臺(tái)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工完一個(gè)齒槽，分度頭將工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，再加工另一個(gè)齒槽，依次加工出所有齒槽。
展成法
展成法大連加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行的，即把齒輪副（齒條-齒輪或齒輪-齒輪）中的一個(gè)制作為刀具，另一個(gè)則作為工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)而展成切出齒廓。下面以滾齒加工為例加以進(jìn)一步說(shuō)明。
在滾齒機(jī)上滾齒加工的過(guò)程，相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪互相嚙合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程，如圖所示，只是其中一個(gè)斜齒輪的齒數(shù)極少，且分度圓上的螺旋升角也很小，所以它便成為如圖所示的蝸桿。再將蝸桿開(kāi)槽并鏟背、淬火、刃磨，便成為齒輪滾刀如圖中的齒輪滾刀。
一般齒輪滾刀的法向截形狀近似齒條形狀，如圖所示，因此，當(dāng)齒輪滾刀按給定的切削速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它在空間便形成一個(gè)以等速v移動(dòng)著的假想齒條，當(dāng)這個(gè)假想齒條與被切齒輪按一定傳動(dòng)比作嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)，便在輪坯上逐漸切出漸開(kāi)線的齒形。齒形的形成是由滾刀在連續(xù)旋轉(zhuǎn)中依次對(duì)輪坯切削的數(shù)條刀刃線包絡(luò)而成。
用展成法大連齒輪范成加工齒輪，可以用一把刀具加工同一模數(shù)不同齒數(shù)的齒輪，且加工精度和生產(chǎn)率也較高，因此各種齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用這種加工方法，如滾齒機(jī)、插齒機(jī)、剃齒機(jī)等。此外，多數(shù)磨齒機(jī)及錐齒輪加工機(jī)床也是按展成法原理進(jìn)行加工的。
Y3150E型滾齒機(jī)主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪。其主要技術(shù)參數(shù)為加工齒輪最大直徑500mm,最大寬度250mm,最大模數(shù)8mm,最小齒數(shù)5k(k-滾刀頭數(shù))。
滾齒機(jī)的主要組成部件
Y3150E型滾齒機(jī)由床身、立柱、刀架溜板、滾刀架、后立柱和工作臺(tái)等主要部件組成，如圖所示。立柱固定在床身上。刀架溜板帶動(dòng)滾刀架可沿立柱導(dǎo)軌作垂直方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng)。滾刀安裝在刀桿上，由滾刀架的主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)）。滾刀架可繞自己的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整滾刀的安裝角度。工件安裝在工作臺(tái)的心軸上或直接安裝在工作臺(tái)上，隨同工作臺(tái)一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)和后立柱裝在同一溜板上，可沿床身的水平導(dǎo)軌移動(dòng)，以調(diào)整工件的徑向位置或作手動(dòng)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。后立柱上的支架可通過(guò)軸套或頂尖支承工件心軸的上端，以提高滾切工作的平穩(wěn)性。
Y3150E型滾齒機(jī)主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪。其主要技術(shù)參數(shù)為加工齒輪最大直徑500mm,最大寬度250mm,最大模數(shù)8mm,最小齒數(shù)5k(k-滾刀頭數(shù))。
滾齒機(jī)的主要組成部件
Y3150E型滾齒機(jī)由床身、立柱、刀架溜板、滾刀架、后立柱和工作臺(tái)等主要部件組成，如圖所示。立柱固定在床身上。刀架溜板帶動(dòng)滾刀架可沿立柱導(dǎo)軌作垂直方向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng)。滾刀安裝在刀桿上，由滾刀架的主軸帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)（主運(yùn)動(dòng)）。滾刀架可繞自己的水平軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整滾刀的安裝角度。工件安裝在工作臺(tái)的心軸上或直接安裝在工作臺(tái)上，隨同工作臺(tái)一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)和后立柱裝在同一溜板上，可沿床身的水平導(dǎo)軌移動(dòng)，以調(diào)整工件的徑向位置或作手動(dòng)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。后立柱上的支架可通過(guò)軸套或頂尖支承工件心軸的上端，以提高滾切工作的平穩(wěn)性。
插齒的工藝特點(diǎn)
插齒是生產(chǎn)中一種常用的齒形加工方法。它能加工直齒圓柱齒輪，還宜于加工多聯(lián)齒輪、內(nèi)齒輪、扇形齒輪和齒條等。
插齒既可用于齒形的粗加工，也可用作精加工。插齒通常能加工7～9級(jí)精度的齒輪，最高可達(dá)6級(jí)。插齒過(guò)程為往復(fù)運(yùn)動(dòng)，有空行程；插齒系統(tǒng)剛度較差，切削用量不能太大，所以一般插齒的生產(chǎn)率比滾齒低。只有在加工模數(shù)較小和寬度窄的齒輪時(shí)，其生產(chǎn)率不低于滾齒。因此插齒多用于中小模數(shù)齒輪的加工。
插齒是按展成原理來(lái)加工齒輪的。插齒刀相當(dāng)于一個(gè)端面磨有前角，齒頂及齒側(cè)均磨有后角的齒輪。插齒時(shí)，插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成切削主運(yùn)動(dòng)，在刀具和輪坯作無(wú)間隙嚙合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。加工過(guò)程中。刀具每往復(fù)一次，僅切出工件齒槽的一小部分，齒廓曲線是在插齒刀刃多次相繼的切削中，由刀刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線所形成的如圖所示。點(diǎn)擊下面的動(dòng)畫(huà)進(jìn)一步理解插齒原理。
插齒時(shí)，插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以完成切削主運(yùn)動(dòng)，在刀具和輪坯作無(wú)間隙嚙合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。
在動(dòng)畫(huà)中，剃齒刀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)高精度的斜齒輪，在齒面上開(kāi)有小槽，沿漸開(kāi)線方向形成刀刃，另一個(gè)是被加工齒輪。剃齒時(shí)，經(jīng)過(guò)預(yù)加工的工件齒輪裝在心軸上，在機(jī)床工作臺(tái)上的兩頂尖之間可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)；剃齒刀裝在機(jī)床的主軸上，與工件作無(wú)側(cè)隙的螺旋齒輪嚙合傳動(dòng)，帶動(dòng)工件旋轉(zhuǎn)。根據(jù)嚙合原理兩者在齒長(zhǎng)法向上的速度分量相等。在齒長(zhǎng)方向上，剃齒刀的速度分量 ,被加工齒輪的速度分量 ，兩者的速度差為Δ 。這一速度差使剃齒刀與被加工齒輪沿齒長(zhǎng)方向產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)。在徑向力的作用下，從工件齒面上剃下很薄的切屑，（厚度可小至0.005～0.01
剃齒需具備以下運(yùn)動(dòng)：
?、偬挲X刀高速正反轉(zhuǎn)-主運(yùn)動(dòng)；
?、诠ぜ剌S向往復(fù)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)-剃出全齒寬；
?、酃ぜ恳煌鶑?fù)行程后的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)-剃出全齒深。
進(jìn)行剃齒切削的必要條件是剃齒刀與齒輪的齒面之間有相對(duì)滑移，相對(duì)滑移的速度就是剃齒的切削速度。由上述剃齒原理可知，剃齒刀與工件之間并無(wú)強(qiáng)制性的展成運(yùn)動(dòng)，是自由對(duì)滾，故機(jī)床傳動(dòng)鏈短，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。 mm）。且在嚙合過(guò)程中逐漸把余量剃除。
珩齒
珩齒是齒輪熱處理后的一種光整加工方法。目前生產(chǎn)中應(yīng)用較廣。珩齒原理與剃齒相似，珩輪與工件是一對(duì)斜齒輪副無(wú)側(cè)隙的自由緊密?chē)Ш希鐖D所示，珩齒所用的刀具（即珩輪）是一個(gè)由磨料、環(huán)氧樹(shù)脂等原料混合后在鐵心上澆注而成的斜齒輪。珩輪回轉(zhuǎn)時(shí)的圓周速度 ，可分解為法向分速度 ，以帶動(dòng)工件回轉(zhuǎn)；齒向分速度 ，使珩輪與工件產(chǎn)生相對(duì)滑移。珩輪上的磨料借助珩輪齒面與工件齒面間的相對(duì)滑移速度 磨去工件齒面上的微薄金屬。
磨齒是齒形加工中精度最高的一種方法。適用于淬硬齒輪的精加工，其加工精度可達(dá)到4～6級(jí)，最高3級(jí)，齒面粗糙度值Ra為0.8～0.2um。磨齒對(duì)磨前齒輪誤差或熱處理變形有較強(qiáng)的修正能力，故多用于高精度的硬齒面齒輪、插齒刀和剃齒刀等的精加工，但生產(chǎn)率低，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜，調(diào)整困難，加工成本高。
磨齒方法有仿形法和展成法兩大類。生產(chǎn)中常用展成法。展成法可分為錐面砂輪磨齒、蝶形砂輪磨齒、蝸桿砂輪磨齒等。
錐面砂輪磨齒
砂輪截面呈錐形，相當(dāng)于齒條的一個(gè)齒。磨齒時(shí)，砂輪一面高速旋轉(zhuǎn)；一面沿齒槽方向往復(fù)運(yùn)動(dòng)以磨出全齒寬；工件一面旋轉(zhuǎn)，一面移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)。在工件的一個(gè)往復(fù)過(guò)程中，先后磨出齒槽的兩個(gè)側(cè)面，然后工件快速離開(kāi)砂輪進(jìn)行分度，磨削下一個(gè)齒槽。
這種磨齒法砂輪剛性好，磨削效率較高；但機(jī)床傳動(dòng)鏈復(fù)雜，磨齒精度較低，一般為5～6級(jí)，多用于成批生產(chǎn)中磨削6級(jí)精度的淬硬齒輪。
蝶形砂輪磨齒
兩片蝶形砂輪傾斜安裝以構(gòu)成齒條齒形的兩個(gè)側(cè)面。磨齒時(shí)，砂輪作高速旋轉(zhuǎn)；工件一面旋轉(zhuǎn)，一面移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)；工件沿軸線方向慢速進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以磨出全齒寬。當(dāng)一個(gè)齒槽的兩側(cè)面磨完后，工件快速離開(kāi)砂輪進(jìn)行分度，磨削下一個(gè)齒槽。
這種磨法的展成運(yùn)動(dòng)是通過(guò)滑座和滾圓盤(pán)鋼帶機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的，傳動(dòng)環(huán)節(jié)少，傳動(dòng)誤差小，分齒精度較高，故加工精度可達(dá)3～5級(jí)；但砂輪剛性差，切深小，生產(chǎn)率低，故加工成本較高，適用于單件小批生產(chǎn)高精度的直齒圓柱齒輪、斜齒輪的精加工。
蝸桿砂輪磨齒
蝸桿砂輪磨齒原理與滾齒相似，其砂輪作成蝸桿狀，砂輪高速旋轉(zhuǎn)，工件通過(guò)機(jī)床的兩臺(tái)同步電動(dòng)機(jī)作展成運(yùn)動(dòng)，工件還沿軸向作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)以磨出全齒寬。
為保證必要的磨削速度，蝸桿砂輪直徑較大（200～400），且轉(zhuǎn)速較高（2000r/min），又是連續(xù)磨削，所以生產(chǎn)率很高。磨削精度一般為5級(jí)，最高可達(dá)3級(jí)，適用于大、中批生產(chǎn)的齒輪精加工。
