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1、插齿与滚齿的区别：一种齿轮的加工过程是由若干工序构成的。为了获得符合精度规定的齿轮,整个加工过程都是环绕着齿形加工工序服务的。齿形加工措施诸多，按加工中有无切削,可分为无切削加工和有切削加工两大类。 无切削加工涉及热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻、粉末冶金等新工艺。无切削加工具有生产率高，材料消耗少、成本低等一系列的长处，目前已推广使用。但因其加工精度较低，工艺不够稳定,特别是生产批量小时难以采用，这些缺陷限制了它的使用。齿形的有切削加工，具有良好的加工精度，目前仍是齿形的重要加工措施。按其加工原理可分为成形法和展成法两种。 成形法的特点是所用刀具的切削刃形状与被切齿轮轮槽的形状相似,如图9-3所示。
2、用成形原理加工齿形的措施有:用齿轮铣刀在铣床上铣齿、用成形砂轮磨齿、用齿轮拉刀拉齿等措施。这些措施由于存在分度误差及刀具的安装误差，因此加工精度较低,一般只能加工出91级精度的齿轮。此外,加工过程中需作多次不持续分齿，生产率也很低。因此,重要用于单件小批量生产和修配工作中加工精度不高的齿轮。 展成法是应用齿轮啮合的原理来进行加工的,用这种措施加工出来的齿形轮廓是刀具切削刃运动轨迹的包络线。齿数不同的齿轮，只要模数和齿形角相似,都可以用同一把刀具来加工。用展成原理加工齿形的措施有:滚齿、插齿、剃齿、珩齿和磨齿等措施。其中剃齿、珩齿和磨齿属于齿形的精加工措施。展成法的加工精度和生产率都较高,刀具通
3、用性好，因此在生产中应用十分广泛。 一、滚齿（一）滚齿的原理及工艺特点滚齿是齿形加工措施中生产率较高、应用最广的一种加工措施。在滚齿机上用齿轮滚刀加工齿轮的原理，相称于一对螺旋齿轮作无侧隙强制性的啮合，见图2所示。滚齿加工的通用性较好,既可加工圆柱齿轮,又能加工蜗轮;既可加工渐开线齿形，又可加工圆弧、摆线等齿形;既可加工大模数齿轮，大直径齿轮。滚齿可直接加工9级精度齿轮，也可用作 级以上齿轮的粗加工及半精加工。滚齿可以获得较高的运动精度,但因滚齿时齿面是由滚刀的刀齿包络而成，参与切削的刀齿数有限，因而齿面的表面粗糙度较粗。为了提高滚齿的加工精度和齿面质量,宜将粗精滚齿分开。（二）滚齿加工质量分
4、析 1.影响传动精度的加工误差分析 影响齿轮传动精度的重要因素是在加工中滚刀和被切齿轮的相对位置和相对运动发生了变化。相对位置的变化(几何偏心)产生齿轮的径向误差；相对运动的变化（运动偏心)产生齿轮的切向误差。 (1)齿轮的径向误差齿轮径向误差是指滚齿时，由于齿坯的实际回转中心与其基准孔中心不重叠,使所切齿轮的轮齿发生径向位移而引起的周节累积公差,如图94所示。 齿轮的径向误差一般可通过测量齿圈径向跳动Fr反映出来。切齿时产生齿轮径向误差的重要因素如下: 调节夹具时,心轴和机床工作台回转中心不重叠。 齿坯基准孔与心轴间有间隙，装夹时偏向一边。基准端面定位不好，夹紧后内孔相对工作台回转中心产生偏
5、心。 （2）齿轮的切向误差齿轮的切向误差是指滚齿时,实际齿廓相对理论位置沿圆周方向(切向)发生位移，如图9-5所示。当齿轮浮现切向位移时，可通过测量公法线长度变动公差Fw来反映。切齿时产生齿轮切向误差的重要因素是传动链的传动误差导致的。在分齿传动链的各传动元件中,对传动误差影响最大的是工作台下的分度蜗轮。分度蜗轮在制造和安装中与工作台回转中心不重叠（运动偏心）,使工作台回转中发生转角误差，并复映给齿轮。另一方面，影响传动误差的另一重要因素是分齿挂轮的制造和安装误差,这些误差也以较大的比例传递到工作台上。2插齿与滚齿的区别 .影响齿轮工作平稳性的加工误差分析 影响齿轮传动工作平稳性的重要因素是齿
6、轮的齿形误差ff和基节偏差fpb。齿形误差会引起每对齿轮啮合过程中传动比的瞬时变化;基节偏差会引起一对齿过渡到另一对齿啮合时传动比的突变。齿轮传动由于传动比瞬时变化和突变而产生噪声和振动,从而影响工作平稳性精度。滚齿时，产生齿轮的基节偏差较小，而齿形误差一般较大。下面分别进行讨论。(1)齿形误差 齿形误差重要是由于齿轮滚刀的制造刃磨误差及滚刀的安装误差等因素导致的,因此在滚刀的每一转中都会反映到齿面上。常用的齿形误差有如图96所示的多种形式。图a为齿面出棱、图b为齿形不对称、图为齿形角误差、图d为齿面上的周期性误差、图e为齿轮根切。由于齿轮的齿面偏离了对的的渐开线,使齿轮传动中瞬时传动比不稳定
7、，影响齿轮的工作平稳性。(2)基节极限偏差滚齿时，齿轮的基节极限偏差重要受滚刀基节偏差的影响。滚刀基节的计算式为： b=pn0cos0=pt0cs0cos0pt0co0式中:p0滚刀基节; p滚刀法向齿距； t0滚刀轴向齿距；0滚刀法向齿形角; 滚刀分度圆螺旋升角,一般很小，因此os。由上式可见，为减少基节偏差,滚刀制造时应严格控制轴向齿距及齿形角误差，同步对影响齿形角误差和轴向齿距误差的刀齿前刀面的非径向性误差也要加以控制。 3.影响齿轮接触精度的加工误差分析 齿轮齿面的接触状况直接影响齿轮传动中载荷分布的均匀性。滚齿时，影响齿高方向的接触精度的重要因素是齿形公差f和基节极限偏差f。影响齿宽
8、方向的接触精度的重要因素是齿向公差F。产生齿向公差的重要因素：（1)滚齿机刀架导轨相对于工作台回转轴线存在平行度误差,如7所示。 ()齿坯装夹歪斜由于心轴、齿坯基准端面跳动及垫圈两端面不平行等引起的齿坯安装歪斜,会产生齿向误差，如图8所示。 (3）滚切斜齿轮时，除上述影响因素外，机床差动挂轮计算的误差，也会影响齿轮的齿向误差。 4.提高滚齿生产率的途径 ()高速滚齿近年来,国内已开始设计和制造高速滚齿机，同步生产出铝高速钢(MO5l)滚刀。滚齿速度由一般=3m/in提高到=100i以上,轴向进给量 f13mm/r26/r,使生产率提高5%。 国外用高速钢滚刀滚齿速度已提高到100 /min15
9、0mmn;硬质合金滚刀已实验到0m/mi以上。总之,高速滚齿具有一定的发展前程。 (2)采用多头滚刀可明显提高生产率,但加工精度较低，齿面粗糙，因而多用于粗加工中。当齿轮加工精度规定较高时，可采用大直径滚刀,使参与展成运动的刀齿数增长,加工齿面粗糙度较细。(3)改善滚齿加工措施 a.多件加工将几种齿坯串装在心轴上加工,可以减少滚刀对每个齿坯的切入切出时间及装卸时间。 b采用径向切入 滚齿时滚刀切入齿坯的措施有两种：径向切入和轴向切入。径向切入比轴向切入行程短，可节省切入时间，对大直径滚刀滚齿时尤为突出。 c采用轴向窜刀和对角滚齿 滚刀参与切削的刀齿负荷不等,磨损不均，当负荷最重的刀齿磨损到一定
10、限度时,应将滚刀沿其轴向移动一段距离（即轴向窜刀）后继续切削，以提高刀具的使用寿命。对角滚齿是滚刀在沿齿坯轴向进给的同步，还沿滚刀刀杆轴向持续移动,两种运动的合成,使齿面形成对角线刀痕,不仅减少了齿面粗糙度,并且使刀齿磨损均匀,提高了刀具的使用寿命和耐用度,如图99所示。3 插齿与滚齿的区别二、插齿 （一）插齿原理及运动 1插齿原理 从插齿过程的原理上分析，如图10所示，插齿刀相称于一对轴线互相平行的圆柱齿轮相啮合。插齿刀实质上就是一种磨有前后角并具有切削刃的齿轮。 插齿的重要运动有: (）切削运动 插齿刀的上、下往复运动。(）分齿展成运动插齿刀与工件之间应保持对的的啮合关系。插齿刀往复一次,
11、工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量,故刀具与工件的啮合过程也就是圆周进给过程。 ()径向进给运动 插齿时，为逐渐切至全齿深，插齿刀应有径向进给量fr。 （4)让刀运动 插齿刀作上下往复运动时，向下是切削行程。为了避免刀具擦伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时,工作台带动工件退出切削区一段距离（径向)。插齿刀工作行程时,工作台再恢复原位。 （二）插齿的工艺特点 插齿和滚齿相比,在加工质量，生产率和应用范畴等方面均有其特点。 1.插齿的加工质量 （)插齿的齿形精度比滚齿高 滚齿时，形成齿形包络线的切线数量只与滚刀容屑槽的数目和基本蜗杆的头数有关,它不能通过变化加工条
12、件而增减；但插齿时，形成齿形包络线的切线数量由圆周进给量的大小决定,并可以选择。此外，制造齿轮滚刀时是近似造型的蜗杆来替代渐开线基本蜗杆,这就有造形误差。而插齿刀的齿形比较简朴,可通过高精度磨齿获得精确的渐开线齿形。因此插齿可以得到较高的齿形精度。 (）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细 这是由于滚齿时，滚刀在齿向方向上作间断切削,形成如图-1a所示的鱼鳞状波纹；而插齿时插齿刀沿齿向方向的切削是持续的，如图91所示。因此插齿时齿面粗糙度较细。 （3)插齿的运动精度比滚齿差 这是由于插齿机的传动链比滚齿机多了一种刀具蜗轮副，即多了一部分传动误差。此外,插齿刀的一种刀齿相应切削工件的一种齿槽,因此，插齿刀
13、自身的周节累积误差必然会反映到工件上。而滚齿时，由于工件的每一种齿槽都是由滚刀相似的23圈刀齿加工出来，故滚刀的齿距累积误差不影响被加工齿轮的齿距精度，因此滚齿的运动精度比插齿高。 ()插齿的齿向误差比滚齿大 插齿时的齿向误差重要决定于插齿机主轴回转轴线与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀工作时往复运动的频率高,使得主轴与套筒之间的磨损大,因此插齿的齿向误差比滚齿大。 因此就加工精度来说,对运动精度规定不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工,而对于运动精度规定较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不能提高运动精度），则用滚齿较为有利。2.插齿的生产率切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复
14、运动惯性和机床刚性的制约;切削过程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿高。只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时,插齿的生产率才比滚齿高。.3.滚插齿的应用范畴: (1）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮,只能用插齿。这是由于：插齿刀“切出”时只需要很小的空间,而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。 (2)加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿; (3)加工内齿轮，只能用插齿。 (4)加工蜗轮,只能用滚齿。 （5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。但滚齿比较以便。插制斜齿轮时,插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨,来提供插齿刀的螺旋运动,并且要使用专门的斜齿插齿刀，因此很不以便。插齿与滚
15、齿的区别 (三)提高插齿生产率的途径 1提高圆周进给量可减少机动时间,但圆周进给量和空行程时的让刀量成正比,因此,必须解决好刀具的让刀问题。 2.挖掘机床潜力增长往复行程次数，采用高速插齿。 有的插齿机每分钟往复行程次数可达200100次/in,最高的可达到20次/min。比常用的提高了3倍,使切削速度大大提高，同步也能减少插齿所需的机动时间。3改善刀具参数,提高插齿刀的耐用度,充足发挥插齿刀的切削性能。如采用W18CV插齿刀，切削速度可达到60m/min;加大前角至15，后角至9,可提高耐用度倍；在前刀面磨出11.5 mm宽的平台，也可提高耐用度3左右。 三、剃齿(一)剃齿原理 剃齿加工是根据一对螺旋角不等的螺旋齿轮啮合的原理,剃齿刀与被切齿轮的轴线空间交叉一种角度,如图92a所示
