一文了解齿轮加工工艺

　　齿轮是机械产品设计中的常用零件，作为机械装备的重要基础件，它在工业生产中的应用十分广泛，如航空、船舶、机床工具、工程机械、轨道交通、石油化工、电力能源等。
　　

　　齿轮制造技术是获得优质齿轮的关键，齿轮的工作条件决定了其结构形状、精度等级的不同，再加上生产条件的不同，所以齿轮的加工工艺也不尽相同。但是总体来说齿轮的加工可分为四个阶段：齿坯加工、齿面加工、热处理以及齿面精加工。
　　
　　齿坯加工
　　
　　齿轮的毛坯件主要是锻件、棒料或铸件，其中锻件使用最多。齿轮的毛坯加工在整个齿轮加工过程中占有很重要的地位。齿坯的内孔(或轴颈)、端面或外圆经常是齿轮加工、测量和装配的基准，齿坯的精度对齿轮的加工精度有着重要的影响。对毛坯件首先要进行正火处理，改善其切削加工型，使其便于切削；齿坯的余量控制也是相当重要的，余量过多将致使后续加工量增多，生产效率降低；余量过少；后续加工则需要特别谨慎,以保证齿轮的精度尺寸在设计范围之内。
　　
　　齿面加工
　　
　　齿面加工要按照齿轮设计的要求，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，使齿轮基本成型。齿面加工可分为成形法加工和展成法加工。
　　
　　1、齿面成形法加工：
　　
　　齿面的成形法加工是指利用成形刀具对工件进行加工。用这种方法制造的齿轮精度较低，只能用在低速运动的环境中。成形法的常用加工方法包括铣齿、成形插齿、拉齿、成形磨齿，其中最为常用的是铣齿。铣齿是指用成形齿轮铣刀在铣床上直接切制齿轮的方法。铣齿的加工特点是加工方便，成本低，但其生产率和精度也相对较低。
　　
　　2、齿面展成法加工：
　　
　　展成法加工是指利用工件和刀具做展成切削运动进行加工的方法。他是利用齿轮副的啮合运动实现齿廓的切削。展成法的常用加工方法为滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等，其中最为常用的是滚齿和插齿。展成法加工需要专业的齿轮加工机床，加工精度较高。
　　

　　滚齿：滚切齿轮可将看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿。滚齿是目前应用最广的切齿方法，可加工渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮、链轮、棘轮、蜗轮和包络蜗杆，精度一般可达到DIN4~7级。目前滚齿的先进技术有多头滚刀滚齿、硬齿面滚齿技术、大型齿轮滚齿技术、高速滚齿技术等。
　　
　　插齿：插齿特别适合于加工内齿轮和多联齿轮。采用特殊刀具和附件后，还可加工无声链轮、棘轮、内外花键、齿形皮带轮、扇形齿轮、非完整齿齿轮、特殊齿形结合子、齿条、端面齿轮和锥度齿轮等。目前先进插齿技术有、多刀头插齿技术、微机数控插齿机、硬齿面齿轮插削技术等
　　
　　热处理工艺
　　
　　齿轮的热处理直接决定轮齿的内在质量，齿形加工和热处理后的精加工是制造的关键，也反映着齿轮制造的水平。热处理工艺的好坏将直接影响到齿轮的强度、精度、噪声和寿命。
　　

　　精加工
　　
　　齿轮的工作条件不同，轮齿的破坏形式不同，是确定齿轮强度计算准则和选择材料和热处理的根据。目前工业应用的齿轮精加工方式主要是剃齿、磨齿、挤齿、研齿和珩齿。
　　
　　剃齿是在剃齿机上用剃齿刀剃齿。它带动被加工齿轮相对转动，靠齿面上的相对滑动，剃齿刀切去齿面上很薄的一层金属，完成齿轮的精加工，剃齿精度受剃前齿加工的精度限制。剃齿生产效率较高，适用于滚齿、插齿后的软齿面精加工。
　　
　　磨齿则是用砂轮对齿面进行磨削，磨齿可以磨削齿面淬硬的齿轮，消除热处理变形，提高齿轮精度。根据使用的砂轮不同，又分为：（1）锥形砂轮磨齿；（2）蝶形砂轮磨齿；（3）大平面砂轮磨齿；（4）蜗杆砂轮磨齿；（5）渐开线包络环面蜗杆砂轮磨齿；（6）成型砂轮磨齿。
　　
　　挤齿是利用挤压轮对被加工齿轮的齿面进行挤压，提高齿轮的表面质量，主要适用于滚齿、插齿后的软齿面齿轮精加工。
　　
　　而珩齿则与剃齿的方法基本相同，即将剃齿刀换成形状相同的珩磨轮，靠与齿面的相对滑动对齿面进行抛光，被加工齿轮的齿面软硬均可。（来源：国际金属在线）