高精度齿轮数控滚齿的工艺措施

高精度齿轮数控滚齿机由于传动链缩短，传动误差大为减少，提高了加工精度。但对高精度齿轮，特别是齿数多、直径大、齿面长、精度要求高且加工周期长的齿轮，它们在滚切过程中要求有严格的工艺保证，必须控制好齿坯加工、夹具、刀具、机床调整及环境等各个环节。否则，即使采用数控滚齿机，也难以加工出合格的高精度齿轮。 

1 齿坯加工 

齿坯特别是直径较大的齿坯，装夹时很容易发生弹性变形，因在滚齿机上很难弥补，因此可能造成齿轮啮合精度的丧失。由于齿面加工常以齿轮孔和端面为基准面，所以齿坯精度中主要是对齿轮孔的尺寸精度和形状精度、孔和端面的位置精度有较高的要求(参见GB10095-88)如6级精度的齿轮，定位孔的尺寸和形状精度等级为IT6，粗糙度 Ra1.6µm，分度圆直径在125～400mm 范围内的齿轮定位孔径向跳动和端面圆跳动公差不超过0.014mm。一般采用两种加工方法保证：①直接装夹车削(一次安装完成孔和基准端面的精车)：②穿轴车削(以先加工好的孔为基准，完成端面、外圆的车削)。无论采用哪种方法，都应使齿坯达到规定要求，要有一个高精度的滚齿定位基准面。 

2 滚齿夹具 

滚齿夹具要有足够的强度和能满足齿轮滚齿定位的精度。夹具定位基面在其它机床上加工后再装在滚齿机工作台上，常常不容易保证平行度。因此，可采用在滚齿机上车削定位平面的方法。如图1所示，将滚刀和刀杆拆下，利用滚刀架上的螺栓孔，将一特制车刀架固定在滚刀架上。编一径向走刀程序，让滚齿机工作台带动夹具转动，滚刀架送进车刀做径向进给。注意工作台的转速不要超过其额定转速，车刀切入深度一次不过0.2mm。

渐开线圆柱齿轮装配时两齿轮轴向会呈现如下三种不同状态：两齿轮轴线相平行，相交于较远一点，异面直线。装配时检验下齿轮副齿面是否有金属磨痕。例如直径Ф=800mmd，齿宽b=120mm的渐开线圆柱齿轮，若圆柱齿轮内孔对其端面的垂直度大于0.025，则会使两齿轮轴线的平行度相差0.18/800mm，增大了齿宽方向的接触间隙，造成两齿不能正确接触。

2.1 渐开线圆柱齿轮正常接触

齿轮受到轻微载荷时，接触部位位于齿宽的中部，靠近分度圆的外部，齿宽约为其宽度的2倍。

2.2 渐开线圆柱齿轮异常接触

两齿轮出现同向、异向以及单向偏接触时，使得两齿轮轴线相交于一点，或是不相交、不平行而成异面直线。解决方法：⑴在中心距误差允许的范围内，对移动的轴承座进行调整；⑵对于固定的轴承座，可通过更换轴瓦来确保两齿轮轴线的平行；⑶对于固定的滚动轴承，可通过增加或去除隔套来进行调整。

表面渗碳淬火齿轮的许用K系数约为调质齿轮的4-5倍。轮齿变形的影响，比调质齿轮大得多。为了避免啮合冲击，改善齿面润滑状态，降低啮合噪音，需对齿轮的齿顶和齿向进行修整。起修整量是根据齿轮负荷计算齿轮变形量，齿轮轴的弯曲，扭转变形量后确定的。对高承载能力的高硬度齿面的渗碳淬火齿轮，齿顶、齿向修整技术是保证产品性能不可缺少的必要条件。