前言

　　隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步涎劈，高精度齒輪市場需求量越來越大荤崇。剃齒加工是美國耐森納爾?波洛奇公司在1926年率先發(fā)展起來，五十年代后期開始逐漸推廣到各個(gè)部門罚攀，在目前全球的齒輪生產(chǎn)中党觅，是最主要的齒輪精加工手段。由于當(dāng)代工業(yè)的發(fā)展對齒輪噪音提出了嚴(yán)格的要求斋泄，大量生產(chǎn)的齒輪也要進(jìn)一步提高精度杯瞻。剃齒可作為齒形加工的最后工序能修正齒圈徑向跳動(dòng)誤差、齒距誤差癌蚂、齒形誤差和齒向誤差等渴肿，故經(jīng)過剃齒齒輪的工作平穩(wěn)性精度和接觸精度會(huì)有較大提高，同時(shí)可獲得較精細(xì)表面汰检。據(jù)報(bào)道更掺，美國高速傳動(dòng)齒輪有90%經(jīng)剃齒加工。通過剃齒何杈，一般可提高齒輪精度1-3級(jí)，因此對剃齒寄予了很大厚望默峦。

　　一剿液、剃齒加工原理及方式

　　1、剃齒加工原理

　　剃齒刀是經(jīng)過淬火磨削的齒輪形刀具袱类，沿齒高方向有鋸齒刀槽寨支。剃齒加工就是利用剃齒刀與齒輪工件的嚙合傳動(dòng)，從齒輪工件的齒面切削去微小的加工余量，進(jìn)行剃削惭舒。齒輪工件與剃齒刀嚙合旋轉(zhuǎn)時(shí)晒来，齒輪軸與刀具軸并不平行，而是互相交錯(cuò)郑现；齒輪工件和剃齒刀之間只有齒面嚙合湃崩，兩者的軸之間沒有機(jī)械的聯(lián)系，互相之間自由旋轉(zhuǎn)接箫。這也是剃齒與其它齒輪精加工方法攒读、切齒法的顯著區(qū)別所在。

　　剃齒過程中辛友，兩軸互相交錯(cuò)地嚙合著的齒輪和剃齒刀薄扁，由于一面在齒面上加壓力而一面旋轉(zhuǎn)，刀具和齒輪齒面在齒高方向和軸向產(chǎn)生相對滑移废累，刀具齒面上的很多齒刃槽的邊緣就成了切削刃邓梅。剃齒刀的鋸齒刀槽的頂部構(gòu)成刀具齒面，用齒輪磨床進(jìn)行齒形磨削邑滨，沒有齒面后角震放，不像其它刀具（例如插齒刀）有齒面后角。因此驼修，即使是用鋸齒刃槽的刃背頂住齒輪工件的齒面殿遂，也不會(huì)過度切入，可以用0.02～0.05毫米的加工余量進(jìn)行齒面精加工敌夜。剃齒刀齒側(cè)面的切削刃槽通常是平行于刀具端面或垂直于刀具齒向盔锦，使兩側(cè)切削刃分別具有正、負(fù)前腳或零前角数凫，剃齒刀切削工件時(shí)奖冻，它的齒側(cè)面和工件的加工表面相切，所以剃齒時(shí)的后角等于0°森烦，這將產(chǎn)生擠壓現(xiàn)象癞糙，因此剃齒是一個(gè)在滑移運(yùn)動(dòng)中產(chǎn)生切削與擠壓的加工過程。

　　2维愈、剃齒加工方式

　　按剃削齒輪的移動(dòng)方向或按嚙合點(diǎn)移動(dòng)方式可以將剃齒法分為幾種伦朵，具有代表性的有軸向剃齒、切向剃齒林狈、對角線剃齒及徑向剃齒法暑赏。軸向剃齒是通過刀具或齒輪沿齒輪軸向移動(dòng)來達(dá)到剃齒刀與齒輪嚙合點(diǎn)的移動(dòng)，可以遍及齒輪的齒寬菜碌；切向剃齒是刀具或齒輪垂直于齒輪軸移動(dòng)贼穆，所能加工到的齒寬限于刀具的齒寬覆蓋范圍內(nèi)，但移動(dòng)量僅為普通剃齒的幾分之一，所以加工時(shí)間顯著縮短故痊；對角線剃齒介于上述兩者之間顶瞳，刀具或齒輪在傾斜于軸的方向移動(dòng)，剃削得齒寬可以寬于刀具的齒寬愕秫，刀具或齒輪的移動(dòng)量介于兩者之間慨菱；徑向剃齒法在剃削過程中，剃齒刀與齒輪為線接觸豫领，因此具有效率高抡柿、刀具耐用度高、齒形精度高和加工表面粗糙度值低等恐，有強(qiáng)制性的齒向修正能力洲劣，且特別適合于加工多聯(lián)齒輪等優(yōu)點(diǎn)。

　　另外课蔬，按切削所必需的壓力加在齒輪工件和刀具齒面上的方式囱稽，剃齒法可以分為過盈嚙合剃齒和制動(dòng)剃齒兩種。過盈嚙合剃齒是：使刀具和齒輪無側(cè)隙嚙合二跋，再通過縮短中心距對齒面加以必需的切削壓力卡围；制動(dòng)剃齒是：制動(dòng)被動(dòng)的刀具或齒輪的軸，將必需的壓力加于嚙合齒面哭练，這種加工方法通常用于只需加工一側(cè)齒面或剃齒刀和齒輪以任意嚙合角嚙合的情況外秋，通常用于大型齒輪的齒向誤差矯正。

　　二僧憾、剃齒中凹問題及原因

　　剃齒時(shí)奈株，剃齒刀與工件是一對無側(cè)隙的螺旋齒輪嚙合。盤形剃齒刀可以看成是一個(gè)圓柱齒輪荐呵，切削時(shí)經(jīng)過加工的工件（剃前齒輪）裝夾在心軸上稿焚，頂在機(jī)床工作臺(tái)上的兩頂尖之間，可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)蔬聚。在螺旋齒輪嚙合中用动，兩齒輪的齒面接觸在理論上是點(diǎn)接觸，隨著齒輪旋轉(zhuǎn)接觸點(diǎn)傾斜于齒面移動(dòng)墙违，在齒高方向不斷移動(dòng)的同時(shí)征蜻，在齒寬方向也不斷地移動(dòng)。因此筝闹，在重合度大于1的情況下媳叨，兩對齒輪同時(shí)嚙合時(shí)，兩個(gè)接觸點(diǎn)在相鄰兩齒的齒高方向和齒寬方向都處于不同位置（這種現(xiàn)象是鼓形齒剃齒固有誤差產(chǎn)生的唯一原因）关顷。同時(shí)，在剃齒刀和齒輪工件嚙合時(shí)，刀具的切削刃形成齒面鋸齒刃槽议双，其邊緣棱角咬入齒輪齒面痘番，齒面接觸并不是點(diǎn)接觸，嚙合實(shí)際狀態(tài)已經(jīng)發(fā)生變化平痰。

　　齒輪制造精度對噪聲的影響主要有基節(jié)誤差汞舱、齒形誤差、齒圈跳動(dòng)宗雇、接觸精度和齒面粗糙度等五大因素構(gòu)成昂芜。齒形誤差與剃齒加工中產(chǎn)生的誤差密不可分，而剃齒加工中的重要不容忽視的問題是齒形中凹赔蒲。

　　1泌神、中凹現(xiàn)象機(jī)理

　　剃齒刀和被剃齒輪的重疊系數(shù)一般不是整數(shù),造成同時(shí)接觸的齒面數(shù)是變化的。當(dāng)齒面由偶數(shù)齒接觸過渡到單齒接觸時(shí)其兩側(cè)齒廓上接觸點(diǎn)的數(shù)量也在變化库樊。當(dāng)齒頂或齒根進(jìn)入嚙合時(shí), 有兩對齒同時(shí)接觸棠裹。當(dāng)齒的齒腹進(jìn)入嚙合時(shí)，只有一對齒接觸数壤。由于徑向進(jìn)刀的總壓力大致一定效迹，反映在單齒接觸區(qū)中的每個(gè)接觸點(diǎn)上的齒面壓力顯然要比兩齒接觸區(qū)所承受的壓力大得多，根部處于雙齒嚙合區(qū)趣闻，金屬的切除少啰蕴。節(jié)圓附近處于單齒嚙合區(qū)，金屬的切除較大存学。這就造成了剃齒齒廓中凹現(xiàn)象的發(fā)生码承。

　　2、引起齒形中凹的原因

　　標(biāo)準(zhǔn)齒形剃刀剃齒后齒形中凹有多方面的因素,新剃刀剃齒齒形中凹大,經(jīng)過多次重磨后的剃刀剃齒齒形中凹小,有時(shí)甚至不凹;被剃齒輪齒數(shù)越少,模數(shù)越大,齒形中凹越嚴(yán)重;剃齒刀與齒輪軸交角越大,剃后齒形曲線越差誉缚。滾齒齒形超差嘱垛、滾齒徑跳、超差疫遵、剃齒刀的有關(guān)設(shè)計(jì)參數(shù)的選取那惜、剃齒刀與被剃齒輪的滑動(dòng)比、剃齒切削要素的選取及剃齒時(shí)切削行程和光整行程次數(shù)的比等都對剃齒中凹有不同程度的影響梧油。其中,滾齒齒形超差和剃齒刀變位系數(shù)即端面嚙合角的選取是剃齒中凹的主要影響因素苫耸。除此之外，因預(yù)加工滾齒中凹引起的剃齒時(shí)剃齒刀切削刃受力不一致而導(dǎo)致剃齒刀磨損程度不同,也會(huì)使齒部中間部位多切去一些,從而產(chǎn)生不同程度的中凹儡陨。

　　中凹現(xiàn)象的存在意味著齒輪齒形不能加工成正確的漸開線褪子，而且在剃齒中被動(dòng)的齒輪或刀具旋轉(zhuǎn)速度不穩(wěn)定，意味著產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)波動(dòng)從而形成噪音骗村。從剃齒本身看嫌褪，從其開始發(fā)展到至今呀枢，中凹現(xiàn)象一直是產(chǎn)生剃齒故障的原因。

　　三笼痛、解決中凹的方法

　　1裙秋、剃齒的修形

　　（1）齒形的修形

　　一對齒輪嚙合時(shí)缨伊，從開始嚙合到脫離嚙合狀態(tài)摘刑，載荷是變化的，特別是輪齒工作的中是1~2對輪齒交替工作刻坊，工作不平穩(wěn)枷恕，因此有必要對輪齒進(jìn)行齒形修形，通過對齒頂易祖、齒根的修緣遵艰，使輪齒的嚙合從修緣區(qū)平滑地過渡到理論的漸開線的齒形區(qū)，從而提高嚙合質(zhì)量寒淌。齒輪的修形可以是一對齒輪輪齒的齒頂峭签、齒根修緣，也可以是單個(gè)齒輪輪齒的齒頂和齒根修緣蚜遥。

　∪韫搿（2）齒向修形

　　一對齒輪理想的齒向嚙合長度在全長方向上接觸，但實(shí)際的嚙合齒向是難以實(shí)現(xiàn)的由饵。為了實(shí)現(xiàn)齒寬方向基本均勻受載狈榛，提高齒輪承載能力，通常制成鼓形故咽。

　　2纽他、剃齒刀設(shè)計(jì)

　　嚙合系數(shù)1.8～2的情況下剃齒加工比較容易; 嚙合系數(shù)在1.3～1.8的剃齒刀則要根據(jù)嚙合區(qū)的變化而進(jìn)行修形;小于1.3時(shí)修形困難。因此在設(shè)計(jì)剃齒刀時(shí)應(yīng)盡量使剃齒刀與被剃齒輪嚙合系數(shù)在1.8～2之間化刻。

　　3像捶、剃齒刀的修形

　　剃刀修形就是有意識(shí)地將剃刀節(jié)圓部份修凹,以彌補(bǔ)因剃齒工藝帶來的齒形中凹缺陷∽椋可選取減小剃刀外圓磨量的方法或采用負(fù)變位剃齒刀的辦法來減少工件的齒形中凹拓春。剃齒刀按其結(jié)構(gòu)可以分為一齒條形剃齒刀，用于加工圓柱形外齒輪亚隅；二是盤形剃齒刀硼莽，在生產(chǎn)中主要使用這種剃齒刀；三是蝸輪剃齒刀煮纵，用于蝸輪的精加工懂鸵。目前使用最多的是外形像齒輪的盤形剃齒刀。

　　剃齒刀修形常用的方法有三種：

　　一是靠模板修形法行疏，其基本原理是先檢測出被剃后的齒輪齒形中凹曲線匆光，按檢測曲線設(shè)計(jì)制作修形模板套像，依照修形模板曲線將磨刀砂輪修形，然后用修形后的砂輪修磨剃齒刀殴穴。但是修形模板數(shù)據(jù)的確定目前還不能用理論分析和計(jì)算的方法來解決凉夯，都是采用試剃的方法货葬，通過測量出齒輪的齒形偏差掷膛，再根據(jù)齒形偏差的形狀和大小與制定的齒形修正曲線進(jìn)行對照，經(jīng)過多次反復(fù)修磨共撰，最終才確定比較合適的剃齒刀的齒形修正曲線服移。

　　二是微機(jī)控制修形法。該法是在專用磨齒機(jī)上鞋夹，采用專門的設(shè)計(jì)程序來控制修磨刀砂輪驶恨，達(dá)到修磨剃齒刀的目的。

　　三是隨機(jī)修形法孕炒，它是利用反切削原理道婚，將具有堅(jiān)硬表面的修磨輪裝在剃齒機(jī)工件的齒輪位置上取代工件齒輪進(jìn)行剃削加工，由于修磨輪的硬度大于剃齒刀的硬度仪但，所以中凹現(xiàn)象會(huì)反映在剃齒刀上潦博，再用該剃齒刀去加工齒輪便會(huì)減小或消除中凹現(xiàn)象。目前已出現(xiàn)了齒輪式金剛石修整輪取代工序加工中的工件齒輪與剃齒刀嚙合實(shí)現(xiàn)剃齒刀修形的方法呀净。該工藝修形過程簡單,不需將剃齒刀取下單獨(dú)修形,修形時(shí)間短,操作容易竖怯。當(dāng)基體輪的精度較高時(shí),齒形精度經(jīng)修形可達(dá)5級(jí)(GB10095 - 88)以上,修磨輪鍍層用盡后,還可以重新鍍覆金剛石并且可以對系統(tǒng)加工中的隨機(jī)誤差及時(shí)修正。

　　四好猪、結(jié)束語

　　雖然目前剃齒加工取得了長足發(fā)展胀茵，剃齒加工生產(chǎn)效率也很高。目前從理論和優(yōu)化計(jì)算上解決輪齒的修仍需不斷的探索和實(shí)踐挟阻。

聲明：本網(wǎng)站所收集的部分公開資料來源于互聯(lián)網(wǎng)琼娘，轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享，并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對其真實(shí)性負(fù)責(zé)附鸽，也不構(gòu)成任何其他建議脱拼。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布、編輯整理上傳拒炎，對此類作品本站僅提供交流平臺(tái)挪拟，不為其版權(quán)負(fù)責(zé)。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻击你、圖片玉组、文字如涉及作品版權(quán)問題，請第一時(shí)間告知丁侄，我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容惯雳，以保證您的權(quán)益朝巫！聯(lián)系電話：010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn。