圆柱齿轮是机械传动中应用极为广泛的零件之一，其功用是按规定的速比传递运动和动力。
（一）圆柱齿轮的结构特点
齿轮尽管由于它们在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸，但总是可以把它们划分成齿圈和轮体两个部分。在齿圈上切出直齿、斜齿等齿形，而在轮体上有孔或带有轴。
轮体的结构形状直接影响齿轮加工工艺的制定。因此，齿轮的分类，可以根据齿轮轮体的结构形状来划分。在机器中，常见的圆柱齿轮有以下几类：盘类齿轮、轴类齿轮、内齿轮、扇形齿轮、齿条等。（如下图）
（二）圆柱齿轮传动的精度要求
齿轮本身的制造精度，对整个机器的工作性能、承载能力
及使用寿命都有很大的影响。根据齿轮的使用条件，对齿轮传动提出以下几方面的要求。
要求齿轮能准确地传递运动，传动比恒定，即要求齿轮一转中，转角误差不超过一定范围。
要求齿轮传递运动平稳，冲击、振动和噪音要小。这就是要求限制齿轮转动时瞬时速比的变化要小，也就是缩短周期内的转角误差。
3、接触精度齿轮在传递动力时，为了不致因载荷分布不均匀使接触应力过大，引起齿面过早磨损。这就要求齿轮工作时齿面接触要均匀，并保证有一定的接触面积和符合要求的接触位置。
要求齿轮传动时，非工作齿面间留有一定间隙。
模数表示轮齿的大小。
模数是分度圆齿距与圆周率（π）之比,单位为毫米(mm)。
除模数外,表示轮齿大小的还有ＣＰ（周节：Circular pitch）与ＤＰ（径节：Diametral pitch）。
将ＤＰ换算为模数。 m ＝ ２５．４／ＤＰ
齿距是相邻两齿上相当点间的分度圆弧长。
★分度圆直径是齿轮的基准直径。
决定齿轮大小的两大要素是模数和齿数、
分度圆直径等于齿数与模数(端面)的乘积(dg=mz) 。
过去,分度圆直径被称为基准节径。最近,按ISO标准,统一称为分度圆直径。
3、渐开线：如图所示，在圆盘的圆周上围绕一根棉线，并在线头a上栓一支铅笔，然后拉紧线头a，逐渐展开铅笔尖在纸上画出的曲线就叫做渐开线。齿轮的齿形就是这条渐开线上的一段，而那个圆盘叫做基圆（基圆以内无渐开线）。棉线在展开过程中，总是和基圆相切的，任意选择一个位置bo这时棉线和基圆相切在c点，所以bc垂直于基圆，半径oc,bc亦称作渐开线的发生线。
从渐开线的形成过程可知：
a、发生线的长度等于基圆的展开弧长ac；
生线bc是渐开线上b点的法线；
c、渐开线的形状取决于基圆的大小，基圆越大，渐开线就越平直；基圆越小渐开线就越弯曲，并且同一基圆的渐开线完全一样。
渐开线的优点:中心距离略有变动也不影响咬合运转的平滑性与正确性。
4、齿顶圆：通过齿轮顶部的圆。(da=m(z+2))
6、齿距：相邻两个齿的对应点在分度圆周上的弧长(p=πm)
7、齿宽：齿轮齿轮部份的轴向长度；(b)
8、齿厚：一个齿轮在分度圆上所占的弧长。（=1.5708m)
9、槽宽：一个齿槽在分度圆周上所占的弧长。（e=1.5708m）
10、齿顶高：从齿顶圆到分度圆的径向距离。(hk=m)
11、齿根高：从齿根圆到分度圆的径向距离。(hf=1.25m)
12、全齿高：齿的全深，为齿顶高与齿根高的和；(h=2.25m)
13、顶隙：当两个齿轮完全啮合的时候，一个齿轮的齿顶与另一个齿轮的齿根间的间隙。(ck=0.25m)
14、中心距：互相啮合的两个齿轮轴线的间的距离。(a=m(z1+z2)/2)
15、压力角：渐开线齿形上任意一点的受力方向线（如图） 与运动 方向线的间的夹角。根据几何关系，图中∠boc 就是 b 点的压力角，从图中可以看出，在同一条渐开线上各点的压力角都不相同，齿顶的压力角大，齿根处小。压力角已标准化。一般为20o，但是,也有使用１４.５°、１５°、１７．５°、２２．５°压力角的齿轮。这个角度也称齿形角 a 。
渐开线齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的m和α分别相等。齿形加工时，刀具的m和α必须与被加工齿轮一致。
齿形加工前的齿轮加工称为齿坯加工。齿坯的外圆、端面或内孔经常作为齿形加工、测量和装配的基准，所以齿坯的精度对于整个齿轮的精度有着重要的影响。
齿轮在加工、检验和装夹时的径向基准面和轴向辅助基准面应尽量一致。多数情况下，常以齿轮孔和端面为齿形加工基准面，所以齿坯精度中主要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；对齿坯的外圆也有较高的要求。具体情况见表1-1、1-2
轴的尺寸和形状公差 IT5 IT6
2、当齿轮的三个公差组的精度等级不同时，按最高等级确定公差值
3、当顶圆不作测齿厚的基准时，尺寸按IT11给定。
表1-2 齿坯基准面径向和端面跳动公差 （μm）
分度圆直径/mm 公差等级
齿轮加工时的定位基准，应尽可能与设计基准一致，以避免
由于基准不重合而产生的误差，即要符合 “基准重合”原则。在齿轮加工过程中（如滚、插、剃、珩等）也尽量采用相同的定位基准，即选用“基准统一”原则。
对于小直径轴齿轮，可采用两端中心孔作为定位基准;对于大直径的轴齿轮，通常用轴颈定位，并以一个较大的端面作为支承；带孔齿轮，则以孔定位和一端面支承。
定位基准的精度对齿轮的加工精度，尤其对齿轮的齿圈径向跳动和齿向精度影响很大。因此，在加工过程中一定要注意防止工件的磕碰，和工装定位面的磕碰、划伤。
齿形加工是整个齿轮加工的核心。齿轮加工尽管有许多工序,
但都是为齿形加工服务的，其目的在于最终获得符合精度要求的齿轮。
按照加工原理，齿形加工可以分为成形法和展成法。指状铣刀铣齿、盘形铣刀铣齿、齿轮拉刀拉内齿轮等是成形法加工齿形的例子；而滚齿、剃齿、插齿等是展成法加工齿形的例子。
齿形加工方案的选择，主要取决于齿轮的精度等级、结构形状、生产类型和齿轮的热处理方法及生产工厂的现有条件，对于不同精度的齿轮，常用的齿形加工方案如下：
（1）8级精度以下的齿轮。调质齿轮用滚齿或插齿就能满足要求。对于淬硬齿轮采用：滚（插）齿-齿端加工-淬火-校正孔的加工方案，但在淬火前齿形加工精度应提高一级。
（2）6~7级精度齿轮。对于淬硬齿面的齿轮可采用:滚（插）齿-齿端加工-剃齿-淬火-校正基准-珩齿。这种方案生产率高、设备简单、成本较低，适于成批或大批大量生产齿轮。
（3）5级以上精度齿轮。一般采用：粗滚齿-精滚齿-齿端加工-淬火-校正基准-粗磨齿-精磨齿。磨齿是目前齿形加工中精度最高、表面粗糙度值最小的加工方法，最高精度可达3~4级。
齿轮的齿端加工的方式有：倒圆、倒角、倒棱和去毛刺。经倒圆、倒尖、倒棱后的齿轮，沿轴向移动时容易进入啮合。
齿轮淬火后其孔常发生变形，孔直径可缩小0.01~0.05mm。为确保齿形精加工质量，必须对基准孔予以修整。修整的方法，一般采用推孔和磨孔。对于成批或大批大量生产的外径定心花键孔、未淬硬的圆柱孔齿轮常采用推孔。推孔生产率高，并可用加长推刀前导引部分来保证推孔的精度。对于孔以淬硬或孔较大、齿厚较薄的齿轮，以磨孔为好。
具体齿轮材料的选用主要是根据齿轮工作时载荷的大小,转速的高低及齿轮的精度要求来确定的。载荷大小主要是指齿轮传递转矩的大小,通常以齿面上单位压应力作为衡量标志。一般分为:轻载荷、
中载荷、重载荷和超重载荷。齿轮工作时转速越大,齿面和齿根受到的交变应力次数越多,齿面磨损越严重。因此,可以把齿轮转动的圆周速度v 的大小,作为材料承受疲劳和磨损的尺度。一般分为:低速齿轮(1～9 m/s) ;中速齿轮(6～10 m/s) ;高速齿轮(10～15 m/s) 。齿轮的精度高,则齿形准确,公差小,啮合紧密,传动平稳且无噪声。机床齿轮精度一般为6～8 级(中、低速) 和8～12
级(高速) ,汽车、拖拉机齿轮精度一般为6～8 级。
(1) 轻载、低速或中速、冲击力小、精度较低的一般齿轮, 选用中碳钢, 如Q235、Q275、40 、45 、50 、50Mn 等钢制造,常用正火或调质等热处理制成软齿面齿轮, 正火硬度HB160 ～ 200 ; 一般调质硬度HBS200～280。因硬度适中,精切齿廓可在
热处理后进行,工艺简单,成本低。齿面硬度不高则易于磨合,但承载能力也不高。这种齿轮主要用于标准系列减速箱齿轮、冶金机械、中载机械和机床中的一些次要齿轮。
(2) 中载、中速、承受一定冲击载荷、运动较为平稳的齿轮,选用中碳钢或合金调质钢,如45、50Mn、40Cr、42SiMn 等钢,也可采用55Tid、60Tid 等低淬透性钢。其最终热处理采用高频或中频淬火及低温回火,制成硬齿面齿轮,可达齿面硬度HRC50～55 ,齿轮心部保持正火或调质状态,具有较好的韧性。由于感应加热表面淬火的齿轮变形小,若精度要求不高(如7级以下)
,可不必再磨齿。机床中绝大多数齿轮就是这种类型的齿轮。对表面硬化的齿轮,应注意控制硬化层深度及硬化层沿齿廓的合理分布。
(3) 重载、高速或中速,且受较大冲击载荷的齿轮,选用低碳合金渗碳钢或碳氮共渗钢,如20Cr 、20CrMnTi 、20CrNi3、18Cr2Ni4WA、40Cr 、30CrMnTi 等钢。其热处理采用渗碳、淬火、低温回火,齿轮表面获得HRC58～63
的高硬度,因淬透性较高,齿轮心部有较高的强度和韧性。这种齿轮的表面耐磨性、抗疲劳强度和齿根的抗弯强度及心部抗冲击能力都比表面淬火的齿轮高,
但热处理变形大,精度要求较高时,最后一般要安排磨削。它适用于工作条件较为恶劣的汽车、拖拉机的变速箱和后桥齿轮。碳氮共渗与渗碳相比,热处理变形小,生产周期短,力学性能高,而且还应用于中碳钢或中碳合金钢,所以许多齿轮可用碳氮共渗来代替渗碳工艺。内燃机车、坦克、飞机上的变速齿轮的负载和工作条件比汽车的更重、更恶劣,要求材料的性能更高,应选用含合金元素高的合金渗碳钢,以获得更高的强度和耐磨性。
(4) 精密传动齿轮或磨齿有困难的硬齿面齿轮(如内齿轮) ,主要要求精度高,热处理变形小,宜采用氮化钢,如35CrMo 。热处理采用调质及氮化处理, 氮化后齿面硬度高达HV850～1200 (相当于HRC65～70) ,热稳定性
好(在500～550℃仍能保持高硬度) ,并有一定的抗蚀性。其缺点是硬化层薄,不耐冲击,故不适用于载荷频繁变动的重载齿轮,而多用于载荷平稳、润滑良好的精密传动齿轮或磨齿困难的内齿轮。
近年来,由于软氮化和离子氮化工艺的发展,使工艺周期缩短,选用钢种变宽,选用氮化处理的齿轮逐渐广泛。
正火是将钢加热到Ac3（亚共析钢）或Acm（共析、过共析钢）以上30~50°C，保温一定时间后，在静止的空气中冷却的热处理工艺方法。 正火的目的：（1）对于力学性能要求不高的碳钢、低合金钢结构件，可作最终热处理。（2）对于低碳钢可用来调整硬度，避免切削加工中的“粘刀”现象，改善切削加工性。（3）对于共析、过共析钢，正火可消除网状二次渗碳体，为球化退火作准备。
正火的冷却速度比退火快，得到的组织较细，工件的强度和硬度比退火高。对于高碳钢的工件，正火后硬度偏高，切削加工性能变差，故宜采用退火工艺。从经济方面考虑，正火比退火的生产周期短，设备利用率高，生产效率高，节约能源、降低成本以及操作简便，所以在满足工作性能及加工要求的条件下，应尽量以正火代替退火。
正火处理可消除齿轮内部过大的应力,增加齿轮的韧性,改善材料的切削性能。正火处理常用于含碳量0.3 %～0.5 %的优质碳钢或合金钢制造的齿轮。正火齿轮的强度和硬度比淬火或调质齿轮要低,硬度HB163～217。因此,对于机械性能要求不很高或不适合采用淬火或调质的大直径齿轮,常采用正火处理。
调质处理常用于含碳量0.3 %～0.5 %的优质碳素钢或合金钢制造的齿轮。调质处理可细化晶粒,并获得均匀的具有一定弥散度的和具有优良综合机械性能的细密球状珠光体类组织-回火索氏体。一般经调质处理后, 轮齿硬度可达HB220～285 ,对尺寸较小的齿轮,其硬度可再高些。调质齿轮的综合性能比正火齿轮要高,其屈服极限和冲击韧性比正火处理的可高出40%左右，强度极限与断面收缩率也高出5 %～6
%(对于碳钢) 。调质齿轮在运行中易跑合、齿根强度裕量大、抗冲击能力强,在重型齿轮传动中占有相当大的比重。为提高软齿面齿轮的抗胶合能力及考虑到小齿轮工作比大齿轮繁重,常用调质的小齿轮与正火或调质的大齿轮相配,其硬度差常在HB20～50 。
齿轮经表面淬火后需进行低温回火,以便降低内应力和脆性,齿面硬度一般为HRC45～55 。表面淬火齿轮承载能力高,并能承受冲击载荷。通常淬火齿轮的毛坯可先经正火或调质处理,以便使轮齿心部有一定的强度和韧度。
轮常用含碳量为0. 10 %～0. 25 %的合金钢或高合金钢制造。渗碳淬火后,齿面硬度HRC58～62 ,一般需进行磨齿或珩齿,以消除热处理后引起的变形。这类齿轮具有很高的接触强度和弯曲强度,并能承受较大的冲击载荷。各种载重车辆中的重要齿轮常进行渗碳淬火处理。
渗氮可提高轮齿的表面硬度、耐磨性、疲劳强度及抗蚀能力。渗氮处理温度低,故齿轮变形极小,无需磨削或只需精磨即可。渗氮齿轮的材料主要有38CrMoAlA、30CrMoSiA、20CrMnTi 等。渗氮齿轮由于渗氮层薄(0. 15～0. 75 mm) ,硬化层有剥落的危险,其承载能力一般不及渗碳齿轮高,不宜于承受冲击载荷或有强烈磨损的场合使用。
(6)钢的碳氮共渗：碳氮共渗是向钢的表层同时渗入碳和氮的过程，习惯上碳氮共渗又称作氰化。目前以中温气体碳氮共渗和低温气体碳氮共渗（即气体软氮化）应用较是广。中温气体碳氮共渗的主要目的是提高钢的硬度，耐磨性和疲劳强度，低温气体碳氮共渗以渗氮为主，其主要目的是提高钢的耐磨性和抗咬合性。
汽车变速齿轮工作条件比机床齿轮差,特别是主传动系统中的齿轮。它受力较大,受冲击较频繁,因此对材料要求较高。由于弯曲与接触应力都很大,所以重要齿轮都需要渗碳、淬火处理,以提高耐磨性和疲劳抗力。为了保证心部有足够的强度及韧性,材料的淬透性要求较高,心部硬度应在HRC35～45
。另外,汽车生产特点是批量大,因此在选钢材时,在满足力学性能的前提下对工艺性能必须予以足够的重视。实践证明,20CrMnTi 钢具有较高的力学性能,在渗碳,淬火、低温回火后,表面硬度可达HRC58～62 ,心部硬度HRC30～45
,正火切削加工工艺性和热处理工艺性均较好。为进一步提高齿轮的耐用性,渗碳、淬火、回火后,还可采用喷丸处理,增大表面压应力。渗碳齿轮的工艺路线为:下料—锻造—正火—切削加工—渗碳、淬火及低温回火—喷丸—磨削加工。
(1)插齿原理从插齿原理上分析，插齿刀与工件相当于一对平行轴的圆柱直齿轮啮合。
(2)插齿的主要运动：
切削运动－即插齿刀的上下往复运动。
分齿展成运动－插齿刀与工件间应保证正确的啮合关系。插齿刀每往复一次，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运动。
径向进给运动－插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应该有径向进给运动。
让刀运动－插齿刀做上下往复运动时，向下是工作行程。为了避免刀具檫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，插齿刀工作行程时，工件恢
滚齿加工原理和工艺特点
? 滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的。所用刀具称为齿轮滚刀。滚齿是齿形加工中生产率较高、应用最广的一种加工方法。滚齿加工通用性好，既可加工圆柱齿轮，又可加工蜗轮；既可加工渐开线齿形又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工小模数、小直径齿轮，又可加工大模数、大直径齿轮。
滚齿的加工精度等级一般为6～9级，对于8、9级精度齿轮，可直接滚齿得到，对于7级精度以上的齿轮，通常滚齿可作为齿形的粗加工或半精加工。当采用AA级齿轮滚刀和高精度滚齿机时，可直接加工出7级精度以上的齿轮。
主运动即滚刀的旋转运动。
工作台的旋转运动，工作台最高转速为6r/min。
进给运动分为径向及轴向两种进给运动。径向进给是指工作台沿床身导轨的进给运动。轴向进给是指刀架沿立柱导轨方向的进给运动。
剃齿原理：剃齿是根据一对轴线交叉的斜齿轮啮合时，沿齿向有相对滑动而建立的一种加工方法。由于剃齿刀齿面开有小槽，就产生了切削作用，相对滑动速度就成了切削速度。
剃齿刀与工件间有一夹角∑，∑=βg±βd，βg、βd分别为工件与刀具的分度圆螺旋角。工件与刀具螺旋方向相同时为+，相反时为-。
剃齿时剃齿刀和齿轮是无侧隙双面啮合，剃齿刀刀齿的两侧面都能进行切 削。当工件旋向不同或剃齿刀正反转时，刀齿两侧切削刃的切削速度是不同的。为了使齿轮的两侧都能获得较好的剃削质量，剃齿刀在剃齿过程中应交替的进行正反转动。
用途：剃齿为齿轮热前加工设备，用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和连轴、齿轮的精加工，可加工鼓形齿和小锥度齿。
机床的传动：a.主运动即剃刀的旋转运动
b.纵向(或切向)进给运动,即工作台的纵向(或切向)进给.
c.径向进给运传动系统
主传动是有主电机输出功率，用于交换齿轮变换刀具转速，刀具主轴的旋转方向由主电机的电源接线决定。i速=A/B=1/144n刀
分齿传动链是联结刀具主轴的传动系统，当单头滚刀加工Z齿工件时，滚刀转一转工件转1/Z转。
进给传动链是联结工件主轴与进给丝杠的传动系统，进给量分为粗进给和精进给两种形式，进给量的大小由进给挂轮来调整。
齿轮滚刀是按展成法加工外啮合直齿齿轮、斜齿齿轮、标准齿轮和
变位齿轮的最常用刀具，在齿轮制造中被广泛应用，齿轮滚刀加工齿轮模数范围很大，从模数大于0.1到小于40mm的齿轮均可用滚刀加工，一般加工齿轮的精度可达7~9级，同一把滚刀可加工模数相同的任意齿数的齿轮。
齿轮滚刀按模数大小分为小模数滚刀、中模数滚刀和大模数滚刀。按结构形式可分为整体滚刀和镶片滚刀。按精度等级一般分为四级：AA级、A级、B级、C级。在一定工艺条件下，分别用于7、8、9、10级精度的齿轮。
1、不能加工内齿轮和空刀槽小的双联齿轮。
2、因滚刀沿轴线方向进给，会产生波纹，使齿面粗糙度增大。
△ 齿软滚刀实质上是一个渐开线圆柱斜齿轮，其齿数很少（常见的为一齿），而螺旋角很大（接近90度），故外型不象齿轮而呈蝸杆状（该蝸杆称之为滚刀的基本蝸杆）。
△ 常见的大部份滚刀的基本蝸杆为阿基米德蝸杆。
△ 齿轮滚刀端面上标志 m α 是为mn αn HSS为高工钢 D+F为切深。
△ 滚齿时滚刀转一圈，齿轮转n/z齿 (n为滚刀头数常为1)。
△ 滚刀常用精度为AA A B 可加工7至9级齿轮。精度有GB JB 企标之分，以GB精度最高(与ISO等效)。
△ 加工齿数较多的齿轮时，滚刀应长些，否则刀子易磨损，若用较短的滚刀则应增加切削锥，以减轻负荷。
△ 标谁齿轮滚刀是用来加工ha*=1 C*=0.25 αn=20度的渐开线圆柱外齿轮。齿轮可以是变位的或不变位的，可以是斜齿或直齿。
△ 只要滚刀的基节和工件的基节相等，且滚刀齿深足够，且该滚刀就可加工该工件，不必拘宜于非要m α 对应相等。
（a)滚刀安装后,如存在径向跳动、轴向窜动，滚齿后则会产生齿形误差，如果两端轴台被安装成跳动最高点相反位置，则既会产生径向跳动，也会产生轴向窜动，因此，安装滚刀时应通过调整使两轴台的跳动最高点在同一方向。
（b)滚刀的对中调整,若不对中切出的齿轮两侧齿形也不对称,很容易造成一边凸,一边凹,或两边都凹.
(c)对滚齿后两边齿形都往一边偏的情况,可通过调整安装角度来纠正其误差.
（a)滚刀安装后,如存在径向跳动、轴向窜动，滚齿后则会产生齿形误差，如果两端轴台被安装成跳动最高点相反位置，则既会产生径向跳动，也会产生轴向窜动，因此，安装滚刀时应通过调整使两轴台的跳动最高点在同一方向。
（b)滚刀的对中调整,若不对中切出的齿轮两侧齿形也不对称,很容易造成一边凸,一边凹,或两边都凹.
(c)对滚齿后两边齿形都往一边偏的情况,可通过调整安装角度来纠正其误差.
状很象齿轮：直齿插齿刀象直齿齿轮，斜齿插齿刀象斜齿齿轮。直齿插齿刀分为三种结构型式：
①盘形直齿插齿刀,这是最常用的一种结构型式，用于加 工直齿外齿轮和大直径的内齿轮。不同规范的插齿机应选用不同分圆直径的插齿刀。
②碗形直齿插齿刀它以内孔和端面定位，夹紧螺母可容纳在刀体内，主要用于加工多联齿轮和带凸肩的齿轮
③锥柄直齿插齿刀这种插齿刀的公称分圆直径有25毫米和
38毫米两种。因直径较小，不能做成套装式，所以做成带有锥柄的整体结构型式。这种插齿刀主要用于加工内齿轮，
插齿刀有三个精度等级：AA级适用于加工6级精度齿轮；
A级适用剃齿刀按其结构分为下列几种：
（1） 齿条型剃齿刀 用于加工圆柱形外齿轮，主运动为往复运动，因刀具复杂，现已很少使用。
（2） 盘型剃齿刀（如上图所示） 除标准的盘型剃齿刀外，还有用于加工鼓形齿齿轮的专用剃齿刀和加工内齿轮的剃齿刀。由于所用剃齿机结构较简单，调整较方便、因此它是现在生产中主要是使用的剃齿刀。
（3） 小模数剃齿刀 这种剃齿刀因齿高较小，做成通槽结构，用于加工小模数齿轮。
（4） 蜗轮剃齿刀 用于蜗轮和齿轮加工。
（1） 剃齿过程是不连续的，是切削和挤压的交替过程，将产生齿形误差。
（2） 剃齿时切削角度是变化的，刀具和齿轮接触点的位置不固定，不同齿面高度处的切削速度是变化的，切削力的大小和作用方向也是随时变化的，必然引起齿形误差。
（3） 剃齿刀和齿轮是自由转动，刀具和齿轮之间的重叠系数一般不是整数，故剃齿时接触齿面数是变化的。当齿轮齿数少时，重叠系数在1~2之间。齿轮齿数多时，重叠系数在2~3之间。生产中剃削齿数较少的齿轮时经常出现齿形中凹现象；剃削齿数较多的大齿轮时，齿形误差较小；剃齿刀刃磨后变位系数、剃齿中心距均减小，使啮合重叠系数增大，可使齿轮的齿形误差减小。
于加工7级精度的齿轮；B级适用于加工8级精度的齿轮。应该根据被加工齿轮的传动平稳性精度等级选取。
1、提高剃齿前齿轮的精度
一般情况下剃前齿轮的精度只能比剃后齿轮要求的精度低一级。如果剃前齿轮的精度太差，虽然增加剃齿时的留量，仍不能提高剃齿后齿轮的精度。
2、剃齿时的加工留量应适当
剃齿时齿面应有厚度为Δ/2的留剃量，留剃量应取得适当，过小则不能保证剃齿精度，过大则会降低剃齿刀的耐用度和生产率。齿轮的根部应有适量的沉切，使剃齿刀的齿顶不参加切削过程，齿轮的顶部应
有部分顶切，以免剃齿后齿顶处挤出毛刺。
3、剃齿时应选取合理的切削用量
剃齿时的切削用量对剃齿精度有很大的影响。合理剃齿速度为90~110m/min，合理进给量为70~120mm/min。为降低剃齿粗糙度，可适当增加光整行程。
4、修正剃齿刀的齿形，提高剃齿精度
用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，每个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，最终得到所要求的尺寸和形状。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等,生产率很高。拉刀按加工表面部位的不同，分为内拉刀和外拉刀；按工作时受力方式的不同，分为拉刀和推刀。
拉刀的种类虽多，但结构组成都类似。如普通圆孔拉刀的结构组成为：柄部,用以夹持拉刀和传递动力;颈部，起连接作用；过渡锥，将拉刀前导部引入工件；前导部，起引导作用，防止拉刀歪斜；切削齿，完成切削工作，由粗切齿和精切齿组成；校准齿，起修光和校准作用，并作为精切齿的后备齿；后导部，用于支承工件，防止刀齿切离前因工件下垂而损坏加工表面和刀齿；后托柄，承托拉刀。
拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。前者又分成形式和渐成式；后者又分轮切式和综合轮切式。成形式拉刀各刀齿的廓形均与被加工表面的最终形状相似;渐成式拉刀的刀齿形状与工件形状不同,工件的形状是由各刀齿依次切削后逐渐形成。轮切式拉刀由多组刀齿组成，每组有几个直径相同的刀齿分别切去一层金属中的一段，各组刀齿轮换切去各层金属。综合轮切式拉刀的粗切齿采用轮切式，精切齿采用成形式。轮切式拉刀切削厚度较分层拉削的拉刀大得多，具有较高的生产率，但制造较难。
拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难。
矩形花键滚刀在齿轮加工中应用广泛，花键滚刀可以分为带角和无角花键滚刀
外径定心的花键轴允许花键底有过渡曲线，在这种情况下，键齿直线部分起始点半径大于切出的根圆半径rp，中间有一段过渡曲线。这种花键滚刀称为无角花键滚刀。
内径定心的花键轴要求根圆以上全部齿形是直线，不允许键底有过渡曲线，则只有加大滚刀的齿顶高，使滚刀齿顶通过工件根圆与啮合线的交点，键齿直线部分的起点半径rp=rf。这时，刀齿必须做成带倒
角的形式，滚刀齿顶中部的高度需减小，否则，将把工件的根圆半径切小。这种花键滚刀称为带角花键滚刀。
带角花键滚刀主要用于加工内径定心的花键轴。它可在花键轴齿形两侧沿全部齿高加工出完整的直线齿形。
公法线千分尺是机械制造业中常用的一种计量器具，用于测量模数在0.5mm以上外啮合圆柱齿轮的公法线长度。它主要用来直接测量直齿、斜齿圆柱齿轮和变位直齿、斜齿圆柱齿轮的公法线长度、公法线长度变动量以及公法线平均长度偏差；亦可用于测量工件特殊部位的尺寸，如筋、键、翅、成形刀具的刃、弦齿等的厚度。
一、公法线千分尺的使用注意事项
(1)公法线千分尺使用前应校对零位，测量范围大于25mm的，应用校对用的量杆夹校对其零位。
(2)公法线千分尺结构与外径千分尺基本相同，不同之处仅为测砧为圆盘形或半圆盘形、圆盘的一部分。圆盘的直径常为25mm或30mm。测量面的平面度、平行度和表面粗糙度要求较高，使用或清洗时应特别注意。测量时若使用测力装置，则可避免由于测力过大或不均匀而使圆盘变形。
(3)测量公法线长度时，若用量块为标准以比较测量，则可提高测量准确度。
(4)测量时不要使公法线千分尺测量面在其边缘0.5mm处与齿面接触，尽可能接触在里面一些，因为测量面0.5mm处允许有塌边，同时也存在测力的影响。如在边缘接触，测量面变形就会较大。
二、公法线千分尺在测量齿轮公法线长度中的实际应用
(1)有关术语及其意义
公法线长度L为两平行平面与齿轮轮齿两异名齿面相切的两切点的直线间距离。公法线千分尺量具的两测量面应与渐开线齿形面相切于齿轮分度圆附近。对于变位齿轮，应相切于轮齿齿廓的中部。用L可以评价齿轮的准确度指标。
公法线平均长度偏差ΔL是指在同一齿轮上，实际测得公法线的平均长度与公称(理论)公法线长度之差，即ΔL=L平均－L公称。为消除机床分度链(机构)误差对于齿轮公法线平均长度测量结果的影响，必须在齿轮圆周的均匀分布的四个位置上进行测量，并取其四次测量的平均值与公称公法线长度之差。用ΔL可以控制机床径向进给的进刀量。
公法线长度变动ΔLg是指在同一齿轮上公法线的最大长度与最小长度之差，即ΔLg=L最大－L最小。必须在齿轮的整个圆周上测量，才能获得ΔLg。当实际测得的ΔLg小于公法线长度变动公差δLg时，即认定为合格。用ΔLg可代替周节累积误差的切向误差，评定运动准确度。
(2)跨齿数n的确定
测量L时如果跨齿数n太多，量具的两测量平面会与轮齿顶部接触；如n较少，则会与轮齿根
部接触。这两种情况测得的数据均不正确，因此n必须选择得当。
二、公法线千分尺在测量齿轮公法线长度中的实际应用
(1)有关术语及其意义
公法线长度L为两平行平面与齿轮轮齿两异名齿面相切的两切点的直线间距离。公法线千分尺量具的两测量面应与渐开线齿形面相切于齿轮分度圆附近。对于变位齿轮，应相切于轮齿齿廓的中部。用L可以评价齿轮的准确度指标。
公法线平均长度偏差ΔL是指在同一齿轮上，实际测得公法线的平均长度与公称(理论)公法线长度之差，即ΔL=L平均－L公称。为消除机床分度链(机构)误差对于齿轮公法线平均长度测量结果的影响，必须在齿轮圆周的均匀分布的四个位置上进行测量，并取其四次测量的平均值与公称公法线长度之差。用ΔL可以控制机床径向进给的进刀量。
公法线长度变动ΔLg是指在同一齿轮上公法线的最大长度与最小长度之差，即ΔLg=L最大－L最小。必须在齿轮的整个圆周上测量，才能获得ΔLg。当实际测得的ΔLg小于公法线长度变动公差δLg时，即认定为合格。用ΔLg可代替周节累积误差的切向误差，评定运动准确度。
(2)跨齿数n的确定
测量L时如果跨齿数n太多，量具的两测量平面会与轮齿顶部接触；如n较少，则会与轮齿根部接触。这两种情况测得的数据均不正确，因此n必须选择得当。
偏摆检查仪使用操作规程：
一、工件检测时，应小心轻放，导轨面上不允许放置任何工具或工件。
二、工件检测完工后，应立即对仪器进行维护保养，导轨及顶尖套应上油防锈，并保持周围环境整洁。
三、应指定专人于每月底对偏摆仪进行精度实测检查，确保设备完好，并做好实测记录。
一、滚齿机床的调整和滚刀的安装
1、在滚齿加工中，对齿轮齿形、齿向的影响因素是多方面的，如机床的几何精度和传动链的精度，滚刀的制造精度和滚刀的刃磨精度以及滚刀和夹具的调整精度等。对齿轮而言，由于剃齿时轮齿精度修正能力较强(刃磨后的新剃齿刀大约修正能力为0～70％左右)随着剃削齿轮增多，而逐渐会降低而对齿形、齿向修正能力约0．02—0．03毫米，在此不作详细分析，这里只对影响到剃齿修正能力的滚齿时的齿向问题。实践表明，齿轮经热处理后其螺旋角变小，在掌握其变形范围后，热前、滚齿和剃齿就必须进行预先修正，即：加大螺旋角的数值，但要注意方向性，而滚齿只要在差动机构上少作调整即可。这样做的目的是使滚后齿轮的留剃余量沿齿宽方向能均匀分布，从而保证剃齿精度，同时能使剃齿刀刀齿在剃削工件时的轴向移
滚齿的齿形，主要取决于刀具的齿形角误差和滚刀刃磨时刀齿的径向性，以及滚刀安装在机床刀轴上的精度。 实践表明，滚刀安装在刀轴上的两凸台精度值≯0．02mm即可，但要注意，里外两台必须一致 性，不然滚切下来的齿形会出现两面不一样，最终会影响到剃齿的齿形精度。
2、在滚齿机上滚齿夹具安装中的调整
齿轮精度等级 检查部位
3、滚齿机上齿坯的装夹
在滚齿机上装夹齿坯时，应将有标记的基准面向下，使其与支撑面贴合，不得垫纸或铜皮等物。压紧前用千分尺检查齿坯外圆径向跳动和基准端面跳动，其跳动公差不得大于下表所规定数值。压紧后需再次检查，以防压紧时产生变形。齿坯装夹压紧时，压紧力应通过支撑面，不得压在悬空处，压紧力应适当；
齿轮精度等级 齿 轮 分 度 圆 直 径 （mm）
齿坯外圆径向跳动和基准端面跳动误差
4、在滚齿机上齿轮轴的装夹：
（1）、在滚齿机上装夹齿轮轴时，应用千分表检查其两基准轴颈（一个基准轴颈及顶圆）的径向跳动，其跳动误差应按公式：t≤L/B×K
式中 t——跳动公差（mm）；
L——两测量点的距离（mm）；
B——齿轮轴的齿宽（mm）；
K——精度系数：对7级和8级精度齿轮轴，K值取 0.008~0.01；对9级精度齿轮轴，K值取0.011~0.013；
5、刀杆与滚刀的装夹：
1、刀杆与滚刀装夹前，刀架主轴孔及所有垫圈、支承轴套、滚刀内孔端面都必须擦拭干净；
2、滚刀应轻轻推入刀杆中，严禁敲打；
3、刀杆装夹后，悬臂检查刀杆径向和端面圆跳动，其跳动公差不得大于下面规定的数值
齿轮精度等级 圆跳动误差（mm）
剃削加工是齿轮在冷加工中的最后一道工序属精加工序，那么剃齿机调整应和剃齿刀刃磨后的修形曲线配合进行，工件本身的精度数值误差和形状主要取决于剃齿刀的修形曲线，由于剃齿机调整不当，直接会影响到工件齿形的数值和形状。因此剃齿是确定齿形、齿向的关键工序。首先对剃齿刀安装和剃齿机部分关键部分应按一定的要求进行调整。
下面是剃齿机与刀具的调整精度
一般来讲，剃后齿轮精度，比剃前提高约二级左右。但剃削后
的工件齿形、齿向是与齿坯精度，滚削后齿轮的某些精度项目有着密切相关的，要研究剃齿后的精度，必须仔细地考察剃齿前、后整个齿轮加工工艺过程中的精度及精度变化，必须紧紧控制住关键之处。
（1）机床前后顶尖的径向跳动应不大于0.005mm。两顶尖中心连线对工作台移动方向的偏移，在150mm内应不大于0.01mm。
（2）机床主轴的端面和径向跳动应小于0.005mm；垫圈两端面的平行度不大于0.005mm。
2、剃齿刀的选择和装夹；
（1）剃齿刀的精度按下面情况选用；
（1）机床前后顶尖的径向跳动应不大于0.005mm。两顶尖中心连线对工作台移动方向的偏移，在150mm内应不大于0.01mm。
（2）机床主轴的端面和径向跳动应小于0.005mm；垫圈两端面的平行度不大于0.005mm。
2、剃齿刀的选择和装夹；
（1）剃齿刀的精度按下面情况选用；
齿轮精度等级 剃齿刀精度等级
（2）剃齿刀装夹后其端面圆跳动和径向圆跳动均应不大于0.01mm；
（1）根据齿轮模数、材质、硬度选取进给量。径向进给量一般取0.005~0.01mm/r，轴向进给量一般取0.1~0.5mm/r。
（2）调整剃齿刀的超越行程：为保证齿向精度，剃齿刀的超越行程一般应取剃齿刀厚度的1/3~2/5。
三、插齿机床的调整和插刀的安装
1、芯轴及齿坯的装夹：
（1）芯轴装夹后，其径向跳动应不大于0.005mm；
（2）装夹齿坯时应将有标记的基面向下，使其与支撑面贴合，不得垫纸或铜皮等物。压紧前用千分尺检查齿坯外圆径向跳动和基准端面跳动，其跳动公差与滚齿工艺守则相同；
（3）在装夹直径较大，或刚性较差易受震动的齿坯时，应加辅助支撑
2、插齿刀的选用与装夹
（1）插齿刀的精度选择如下：
齿轮精度等级 插齿刀精度等级
滚齿误差 产 生 原 因 消 除 方 法
1、齿圈径向圆跳动超差 1)齿坯几何偏心和安装偏心
2）用顶尖装夹定位时，顶尖与机床中心偏心 1)提高齿坯基准面精度；提高夹具定位面精度；提高调整水平
2)更换或重新装调顶尖
2、公法线长度变动超差 1)机床分度蜗杆副制造及安装误差造成运功偏心
2)机床工作台定心锥形导轨副间隙过大造成工作台运动中心线不稳定
3)滚刀主轴系统轴向圆跳动过大或平面轴承咬坏 1)提高分度蜗杆副的制造精度和安装精度
2)提高工作台锥形导轨副的配合精度
3)提高滚刀主轴系统轴向精度，更换咬坏的平面轴
3、齿距偏差超差 1）滚刀的轴向和径向圆跳动过大
2)分度蜗杆和分度蜗轮齿距误差
偏心 1)提高滚刀的安装精度
2)修复或更换分度蜗杆副
4、基节超差 1)滚刀的轴向齿距误差，齿行误差及前刃面非径向性和非轴向性误差
2）分度蜗杆副的齿距误差
3)齿坯的安装几何偏心
4)刀架回转角度不正确 1)提高滚刀铲磨精度和刃磨精度
2)修复或更换分度蜗杆副
5、齿顶部肥，左右齿廓对称 滚刀铲磨时齿形角度小或刃磨 产生较大的正前角，使齿形角变小
更换滚刀或重磨齿形角及前刃面
6、齿顶部瘦，左右齿廓对称 滚刀铲磨时齿形角变大或刃磨时产生较大的负前角，使形角变大 更换滚刀或重磨齿形角及前刀面
7、齿形不对称 滚刀安装对中不好，刀架回转角误差大，滚刀前刀面有导程误差 保证滚刀安装精度，提高滚刀刃磨精度，控制前刀面导程误差，微调滚刀回转角
8、齿面出棱 滚刀制造或刃磨时容屑槽等分误差 重磨滚刀达到等分要求
9、齿性周期性误差 滚刀安装后，径向或端圆跳动大，机床工作台回转
不均匀，分齿交换齿轮安装偏心或齿面有磕碰，刀架滑板松动，齿坯装夹不合理，产生振动 控制滚刀的安装精度，检查，调整分度蜗杆副传动精度，重新调整分齿交换齿轮、滑板和齿坯
10、齿向误差超差 1)垂直进给导轨与工作台轴线平行度误差或歪斜上、下顶针不同轴，卜下顶针轴线与工作台回转轴线同轴度差
2)夹具和齿坯的制造、安装、调整精度低
3)分齿、差动交换齿轮误差大
4)齿坯或夹具刚性差，夹紧后变形 1)根据误差原因，加以消除
2)提高夹具、齿坯的制造和调整精度
3)重新计算分齿及差动交换齿轮，修正误差
4)改进齿还或夹具设计，正确夹紧
11、撕裂 1)齿坯材质不均匀
2)齿坯热处理方法不当
4)切削用量选择不当，冷却不良 1)控制齿坯材料质量
3)滚刀移位或更换新刀
4)正确选用切削用量，选用润滑性能良好的切削液，充分冷却
12、啃齿 1)刀架立柱导轨太松或太紧
3)刀架斜齿轮啮合间隙大 1)调整立柱导轨塞铁松紧
2)保持油路畅通，油压稳定
3)刀架斜齿轮若磨损，应更换之
13、振纹 1)机床内部某传动环节的间隙过大
2)工件与刀具的装夹刚性不够
4)后托架安装后，间隙大 1)修理或调整机床
2)提高波刀装夹刚性，缩小支承间距离，加大轴径；提高工件刚性，尽量加大支承面
14、鱼鳞 1)工件材料硬度过高
3)冷却润滑不良 找出原因，分别消除
2、插齿误差产生原因及消除方法
误差项目 误差产生的原因 消除方法
1、齿距偏差 1)工作台或刀架蜗杆副中蜗杆的轴向齿距误差相安装偏心，分度蜗杆轮的周节偏差
3)工件和刀具的安装偏心
4)刀架体固定导轨和滑动导轨由于磨损不均匀，致使插齿刀运动轨迹不正确
5)工作台主轴锥面与工作台体锥孔的接触面过紧，运动时磨损发热，产生热变形，使工作台与工作台体端面接触不良，引起工作台颤动 调整工作台或刀架体的分度蜗杆。正确安装工件和刀具，并准确调整工作台主轴和主轴孔的配合
2、齿形误差 1)插齿刀刃磨不好，存在齿形误差和前角偏差
2)分度蜗杆轴向窜动过大或其他传动链零件精度太低，造成运动误差
3)工作台有较大的径向圆跳动
4)插齿刀主轴端面圆跳动(安装插齿刀部分)超差 5)插齿刀安装后有径向与端面圆跳动
6)工件安装不符合要求 重磨插齿刀前刀面，检查与调整分度蜗杆的轴向窜动，检查与更换传动链中精度太低的零件仔细刮研工作台主轴及工作台壳体上的圆锥接触面
重新安装插齿刀的位置，使误差相抵消，必要时修磨插齿刀主铀端面
修磨插齿刀刀垫工件安装要求按第二相误差的(1)～(2)
3、齿向误差 1)插齿刀主轴移动方向对工作台轴线的平行度超差
2)插齿刀安装后有径向与端面圆跳动
4)心轴轴线的倾斜 重新安装刀架并校正
工件安装要求按第二相 误差的(1)～(4)
4、公法线长度变动 1)刀架系统如蜗轮偏心，主轴偏心等超差
2)刀具本身制造误差和安装偏心或倾斜
4)工作台的摆动及让刀不稳定 修理刀架系统，使其恢复原有精度。修理径向进刀机构。调整工作台让刀机构及检查刀具安装情况
5、齿距累积误差 1)工作台或刀架体分度蜗轮蜗杆有磨损，造成运动误差，蜗杆铀向窜动和啮合间隙过大
2)工作台有较大的径向圆跳动
3)插齿刀主轴端面圆跳动(安装插齿刀部分)超差
4)进给凸轮磨损，或轮廓不精确，径向圆跳动超差
5)插齿刀安装后有径向圆跳动与端面圆跳动
6)工件安装不符合要求和刀具安装偏心
7)工件定位心轴本身精度不符合要求
8)插齿刀齿距累积误差大
9)工件端面和工作台端面圆跳动
l0)让刀不稳定，刀架体内镶条松动 调整工作台或刀架分度蜗轮蜗杆的啮合间隙，必要时修复蜗杆付仔细刮研工作台主铀及工作台壳体上的圆锥接触面。重新安装插齿刀并调整其位置，使误差相抵消，必要时修磨插齿刀主轴端面，修磨凸轮轮廓，修磨插齿刀垫工件安装应符合下列
1)工件定位心轴须与工作台旋转中心重合
2)工件孔与工件定位心轴的配合要适合，不能太松
3)工件的两端面须平行，安装时工件端面须与安装孔垂直
4)工件垫的两平面须平行，不得有铁屑污物粘着，检查工件定位心轴的精度，并加以修正或更换新件
6、工件齿面的表面粗糙度变粗 1)机床传动链的精度不高或磨损后间隙过大，某些环节在运动中出现振动或冲击以致影响机床传动平稳性
2)工作台主轴配合面接触情况不好，接触过紧，工作台转动沉重，磨擦发热，运转时产生振动；接触松，运转时工作台游动
3)分度蜗杆的轴向窜动或分度蜗杆蜗轮的啮合间隙过大，运转中产生振动
4)让刀机构工作不正常，回程时刮伤工件齿面
5)插齿刀刃磨不好或切削刃磨钝，使齿面有撕裂现象
7)工件和刀具安装不紧，切削时产生振动
8)切削液太脏或末冲入切削区
9)工件经热处理后硬度不合适 找出精度降低或磨损环节加以校正或更换新件
修刮导轨面，使其接触面情况良好，并要求接触均勾，修刮后以一个人的气力用500mm左右长度的绕杆转动工作台时，在旋转一周中应无轻重不均的感觉
修磨调整垫片，纠正分废蜗杆的轴向审动，调整分度蜗杆支座以校正分度
更换切削液，将切削液对准切削区
接触区的形式和分布 接触区修正方法 接触区的形式和分布 接触区修正方法
在齿宽中部接触 理想接触区 齿端接触,轮齿有螺旋角误差和锥度 改变轴交角，修正工件轴线对剃齿刀轴线的平行度
齿顶和齿根接触较宽中间缺口 修正剃齿刀的齿形 沿齿宽接触较长 增大轮齿的鼓形度,调整工作台摇摆机构
沿齿廓高度接触较窄 修正剃齿刀的齿形 在齿端接触 增大工作台的行程长度
齿廓顶部接触 修正剃齿刀的齿形 点接触，滚齿表面粗糙 减低滚齿表面粗糙
齿廓根部接触 减小轮齿的鼓形
度，调整工作台摇摆机构 在齿顶和齿面上有划痕，齿面的表面粗糙度较大 刃磨剃齿刀，改用切削液，增大周围速度和轴交角，减小纵向进给量
沿齿宽接触较短 减小轮齿的鼓形
度，调整工作台摇摆机构
齿轮误差 产 生 原 因 预防措施与对策
误差和基节偏差超差 ? 1．剃齿刀齿形误差和基节误差
? 2．工件和剃齿刀安装偏心
? 3．轴交角调整不准确
? 4．齿轮齿根及齿顶余量过大
? 5．剃前齿轮齿形和基节误差过大
? 6．剃齿刀磨损 ? 1．提高剃齿刀刃磨精度
? 2．仔细安装工件和剃齿刀
? 3．正确调整轴交角
? 4．保证齿轮剃前加工精度，减小齿根及齿项余量
? 5．及时刃磨剃齿刀
2、齿距偏差超差 ? 1．剃齿刀的齿距偏差误差较大
? 2．剃齿刀的径向圆跳动较大
? 3．剃前齿轮齿距偏差和径向圆跳动较大 ? 1．提高剃齿刀安装精度
? 2．保证齿轮剃前的加工精度
3、齿距累积误差、公法线长度变动及齿圈径向跳动超差 ? 1．剃前齿轮的齿距累积误差、公法线及齿圈径向圆跳动误差较大长度变动
? 2．在剃齿机上齿轮齿圈径向圆跳动大(装夹偏心)
? 3．在剃齿机上剃齿刀径向圆跳动大(装夹偏心) ? 1．提高提前齿轮
? 2．对剃齿刀的安装，要求其径向圆跳动量不能过大的加工精度
? 3．提高齿轮的安装精度
4、在齿高中部形成“坑洼 ” ? 1． 齿轮齿数太少(12-18)
? 2． 重合度不大 保证剃齿时的重合度不小于1.5。
5、齿向误差超差(两齿面同向) ? 1． 剃前齿轮齿向误差较大
? 2． 轴交角调整误差大 ? 1． 提高剃前齿轮的加工精度
? 2．提高轴交角的调整精度
6、齿向误差超差(两齿面异向，呈锥形) l．心轴线夹具的支承端面相对于齿轮旋转轴线歪斜
2.机床部件和心轴刚性不足
3．在剃削过程中，由于机床部件的位置误差和移动误差，使剃齿刀和齿轮之间的中心距不等 1.提高工件和刀具的安装精度
2.心轴刚性或减小剃齿余量
7、剃不完全 ? 1. 齿成形不完全，余量不合理
? 2. 剃前齿轮精度太低 1. 合理选用剃齿余量
2. 提高剃前加工精度
8、齿面的表面粗糙度值过大 ? 1． 剃齿刀切削刃的缺陷
? 2． 轴交角调整不准确
? 3． 剃齿刀磨损严重
? 4． 剃齿刀轴线与刀架旋转轴线不同轴
? 5． 纵向进给量过大
? 6． 切削液选用不对或供给不足
? 7． 机床和夹具的刚性和抗振性不足
? 8． 齿轮夹紧不牢固
? 9． 剃齿刀和齿轮的振动
? 10．当加工少齿数齿轮时，剃齿刀正变位量偏大和轴交角过大 ? 1． 及时刃磨提齿刀，保持切削刃锋利
? 2． 准确调整机床和提高刀具安装精度
? 3． 合理选择切削用量
? 4． 合理选用切削液
? 5． 正确安装,紧固工件
一、 齿轮的基本知识：
齿轮机构是机械中应用最广泛的一种传动机构，其作用是传递空间任意
两轴或多轴之间的运动和力，也就是说把一根轴的转动传递给另一根轴，以达到变速、换向等特点。
齿轮传递的主要特点是结构紧凑，工作可靠，效率高，使用寿命长，传动比正确，能保持恒定的性能比，使用范围广。不足之处在于齿轮的制造和安装精度高，价格较贵。
二、 滚齿机齿轮加工的调整方法：
1、 在加工齿轮或齿轮轴时首先应该查看工艺，认真详细的查看各齿轮的参数，以保证加工齿轮的各种工艺要求，应记得参数有关工件的：模数m、齿数z、压力角α、螺旋角β（螺旋角分为左旋、右旋和零度）、公法线WK（K是指测量公法线时所跨齿数，在记公法线时应看清工艺要求是精加工还是粗加工，粗加工时应留余量以内保证工序能更好的提高精度，精加工直接加工到尺寸）、齿圈径向跳动Fr
2、 根据工件的模数、压力角选择刀具，所加工工件的模数、压力角是由加工刀具决定的，所选用的刀具必须和工艺要求相符。（按滚刀的材料，可分为高速钢滚刀和硬质合金滚刀两种，车间现有刀具多为高速钢滚刀和一些镀钛的的高速钢滚刀）
3、 正确计算各挂轮架挂轮
①当刀具的旋向和工件的旋向相同时：
工件螺旋角减去刀具螺旋角即为刀架实际扳动角度。
②当刀具的螺旋角和工件的螺旋角相反时
工件螺旋角加刀具螺旋角即为刀架实际扳动角度。
注：刀具旋向的判定方法
①从滚刀的端面看顺时针旋入的为“右旋刀”；逆时针旋入的为“左旋刀”。
②用手平端滚刀，刀齿面向观察刀具，刀尖偏向左边为“左旋”；刀尖偏向右边为“右旋”。
装刀时刀杆必须干净无脏物、毛刺。滚刀两端面和滚刀杆用垫圈的端面擦拭干净。（所使用垫片必须凭证否则影响加工精度）。因为滚刀安装的正确性直接影响加工齿轮的精度。然后用螺母加紧牢固。（如装夹松动肯能直接导致刀具损毁）装夹完后注油最后把托架装上。（托架不宜过紧，否则容易发热、松动产生刀具的颤动）。
适用工装各工作面跳动必须在0.01mm以内，工装装夹要牢固不能有松动（现有工装中都是4个固定螺纹孔，实际加工中应至少保证三个螺纹孔紧固），工作中要经常检查工装的跳动，以防止松动影响加工精度。另外工装上选用的螺母要符合要求，压紧面跳动不应大于0.015。工装与工件的间隙要适中，不宜选用过紧或过松的公转加工，以防影响产品精度。
工件紧固后先进行试加工，试加工不宜切削过深，应约在0.1mm以内，以防止由于调整过程有误而导致的废品。试切削过程根据齿轮加工的有效长度定好行程
，试切削后进尺寸加工：
为了对插齿机直接了解并能够尽快的掌握插齿机操作。特拟定以下几个步骤：
第一步：在调整前，首先查看下工件的工艺参数如：模数（m）、齿数（z）、压力角(α)、全齿深（h）、量棒(dp)
第二步：根据我们查看的工艺参数，这时就可以选择刀具，铭牌上分齿挂轮、圆周进给量、冲程次数。在选择刀具时，刀具模数和压力角必须与工件要求的模数压力角一致；在选择铭牌上分齿挂轮须根据工件的齿数做选择；选择圆周进给量及冲程次数时，则根据工件模数大小，全齿深大小选择；模数越大，全齿深越大，我们则选小圆周进给量，慢冲程次数；反之，则选择打圆周进给量，快冲程次数。合理选用所给的圆周进给量和冲程次数。
第三步：换分齿挂轮：在换分齿挂轮时、有时会出现一种情况，我们所需齿数的挂轮机床没有。这就需要我们计算，如YS5120B型插齿机可以用这个公式：A/BXC/D=Z（刀）/Z（工件），且A=B=120；如FY5125、YS5120A插齿机可以把工件齿数、刀具模数同乘以相同的倍数，直到找到符合现有挂轮为止。在换分齿时，应注意齿于齿之间的间隙应留0.1mm左右。
第四步：合理利用所给的圆周进给量及冲程数。
第五步：选择工装，找正工装：选择工装应注意工件与工装的配合间隙；找正工装时，工装径跳应小于0.015mm，端面跳动应小于0.01mm。
第六步：调整工件行程长度：工件的行程长度应是1.1倍的加工部分长度加上两毫米。
第七步：对工件尺寸的调整：初次调整时，应把工作台行至终点位置，用肉眼观察调整工件至刀全齿深的一半即可。工件加工完后经测量把尺寸调整到全尺寸。
第八条：对工件进行完工检验。首先检查一下工件的齿数是否与图纸要求一致；再看下工件齿面光洁度是否达到要求。最后偏摆仪测量工件的齿圈跳动，用外径千分尺测量工件尺寸及变动量。
插齿机容易出现的问题和解决方法：
1、工件乱齿：a、先查看分齿挂轮是否脱开或者挂的不对；b、工装和主轴是否转动；c、工件或者刀具装夹不紧或松动。
2、工件光洁度不好：a、刀具是否应该刃磨b、分刀时加工的余量是否适当（调整设备时最后一次进刀，进刀量应在0.2mm-0.4mm左右）3、齿圈跳动大，跨棒距变动量大：a、查工装及主轴跳动；b、查看工装和工件的配合间隙；c、检测工件加工定位面的跳动；d、液压系统是否稳定；e、机床机械传动间隙大。
插齿机使用注意事项：1、初次使用插齿机开液压需等一二分钟待润滑系统充分润滑再开机。加
工前须开一二个空行程运转；2、调行程长度时应注意，偏心轮偏心位置，以防出现让刀，损坏刀具。3、YS5120A、FY5125型插齿机调整时应注意缓冲触点的初始位置。4、测量工件时应注意测量方法及量棒是否接触齿底。5、测量完工件，调整尺寸应返回，再启动循环按钮。
一、在操作机床前应对机床各按钮，各部位功能了解清楚方可操作。
松开铣头与床身连接的四个螺母后，根据刀具螺旋角度转动铣头。刻度盘铣头上固定的为度，床身上固定的为分，将度转到与分零位对齐后，看余下多少分，分一格为6，向下转铣头时，向上找分的位置，继续转动铣头与该点对齐，紧固好螺母即可角度的误差控制在加减6分。
根据刀具孔径的大小选择好刀杆，将刀杆锥部抹一层黄油，放入铣头后旋入拉杆，拉杆用力后轻轻一带，不可硬塞。将刀杆串刀时行程调至中间，将刀具垫片放入刀杆。调整刀具上下位置，使刀具中心与顶尖中心尽量保持一致，紧好螺母，装好托架。
机床在出厂时已将常用挂轮配齐，更换时只需按工艺要求，找到相应挂轮，装在挂轮架上即可，挂轮架从上至下，依次是A、B、C、D。三轴四轮，B、C一轴，可挂三轮或者四轮。其间隙大小为紧螺丝后挂轮能轴向自由活动。
根据工艺要求在挂轮表中找到相应挂轮，装载挂轮架上，从下到上依次为A1、B1、C1、D1，三轮四轴，B1、C1一轴，其间隙也是以紧固好螺丝后自由滑动即可。
将工件装好，启动机床慢慢靠近工件，待稍吃刀后让工件转一周。停止机床，查看齿数和有无乱齿。正常后将到移至安全位置，根据花键铣削的深度，分三到四次达到要求尺寸。不要一次进到。进刀刻度盘上一格为0.01mm调整尺寸，达到要求。
在调整限位时，应先调的短一些，再慢慢加长，确定好后将机床快速限位调好。左限位要与主轴限位保持一致，压住限位开关，防止按钮短路。主轴一停，机床工作台移动撞床子，右限位以工作台快速退刀后，刀具与工件和顶尖有一安全距离，防止刀具撞尾座。
加工过程中要紧好夹子，顶紧力度不可过大，防止工件与车头箱转动不同步出现乱齿、斜齿。
例：515Q五档，模数：2.5，齿数：17，压力角：20°，变位系数：0.177，螺旋角29°（左）
注：以下调整及计算均参考515Q五档齿轮参数。
1、 机床调整前检查各开关，必须处在原始位
2、 依次拆下机床护板，更换515Q五档齿轮专用剃刀，并紧固剃刀夹紧螺母。根据剃刀与工件的螺旋角度计算出正确的角度位置。计算方法为：工件螺旋角度数减去剃刀螺旋角度数，等于主轴的正确角度。待主轴的角度位置校正正确后紧固主轴螺母
3、 工件装在主轴上以前，必须将工件及专用芯轴清洗干净。然后检查工件与剃齿芯轴和压帽与剃齿芯轴的配合间隙，以及两顶尖的跳动保证在0.008-0.015mm以内，方可进行下一步调整。
4、 松开两顶针座的紧固螺栓，移动左右两边顶针座，将工件及剃齿芯轴放在两顶针座之间，然后根据工件齿宽的中心。例515Q五档齿轮齿宽为22mm，即齿宽中心在11mm处。再用机床中心定位支架，在齿面上显示的尺寸为齿宽的一半，应该正对中心支架上的11mm处。
5、 确定中心角度和中心后，手动转径向走刀手轮，使刀具向工件趋近，直到刀具与工件之间没有间隙为止。（此时的工件应该能够用手转动，试剃前不要压的过紧，以免造成打刀。）
6、 对工件行程的调整，应当在工件齿轮的两端留出3-5个剃刀齿槽的间隙.(带台阶和中间轴带控刀槽的另行注意)
7、 试剃前检验以上各步骤，装好机床护板进行试剃。
1、齿轮分直齿、左旋、右旋三种，在加减螺旋角时应分类如下：
①工件左旋时，在机床上调整螺旋角时为：加即减，减即加。
②工件右旋和直齿时，在机床上调整螺旋角时为：加即加，减即减。
2、扳锥时应注意以下事项：
齿形大头在上面时向下扳，齿形大头在下面时往向上扳。
一、使用车床前应对该机床操作面板，机床各部分功能，理解全面。能够熟练掌握机床的基本操作。
根据工艺对零部件加工的各项要求，了解该零件的控制要点、重点、控制尺寸：确认该零部件的加工路线。
根据确认好的加工路线，将长度尺寸最重要的点设为零点。从此点向外延伸，外圆尺寸以各部要求尺寸的中差编辑，编辑程序时，应先考虑其M（主电机、冷却点击）；S（转速）；T（刀具、刀偏）功能的选用，以及进给方式698mm/分或699mm/转的选用，应尽量选用699，防止主轴不转，刀具仍切削。确定好这些后，快速定位到一个距工件安全的距离，以切削的方式接近工件，再继续向下加工。一把刀用完换另一把时，要有足够的安全距离。
1、Z向对刀：Z向对刀对的是在编辑程序中设为零点的那一点，将刀具手动移至该点，以刀尖轻扫此点断面，再推出0.03-0.05mm，防止试切时切削过多，使工件报废。在对刀或刀补中找到的该刀所对应
的刀偏号，将Z向数值输入“Z0”即可，该把刀的零点即确认。
2、X向对刀：X向对刀即对外圆尺寸。该尺寸在工件中的任何一处对都可以，没有严格的位置要求。对刀时手动方式用刀尖稍蹭下外圆，若工件很正，跳动不大，可停止机床测量外圆尺寸，将尺寸输入刀补。若跳动大，一边车到一边车不到，则将刀具Z向退至安全距离后，将X向进刀，再用Z向切削进刀，尺寸要保证切完后有足够的切削量，不要切的小于要求尺寸。切削完后，X向不动，将Z向退出，停止机床。测量尺寸输入刀补。在输尺寸时，输入的数值要比实际数值小一点，防止切的过多，如要求外圆尺寸?20，测量尺寸?20.4，则输入?20.3，不可输入?20.5。输入?20.3。车完后的尺寸，测量时应为?20.1，在刀补中补调0.1mm,再车一遍则达到?20。若输入?20.5，车完后的尺寸应为?19.9，尺寸要超差。
在刀具的X向、Z向对完后，将工件取下，将机床快速进给的倍率放慢，空加工一遍，观察刀具的行走路线是否与程序编辑时设定的一致。确认后装好工件，以单段的方式一步步执行，一步走完，看完下一步程序是否正确执行。
工件切削后，尺寸可能不符合工艺要求，根据实际测量尺寸与工艺要求尺寸比较后将尺寸差值进行调整。若尺寸比工艺大，调整刀补时应带“—”号，若大0.1mm，则输入“—0.1”，若尺寸比工艺小，则要退尺寸，不要带“—”号，如小0.1mm，则输入“0.1”，即退出0.1mm。
工件在装夹时，基准要统一，顶尖顶深的力度可以影响工件Z向尺寸，应尽量保证手感一致。
第六章 同步器锥体电子束焊
一、 设备（型号：EBM-06L）
按设备操作说明书进行操作，并做好以下维护工作：
1、焊接室必须经常清扫，尤其是密封圈及旋转轴和电子束通道附近不能有焊渣或飞溅物堆积(包括清除存渣槽内的焊渣,保持焊接室所有内表面的清洁)如果连续运行时间超过8小时,必须停机清扫焊接室一次。
2、真空管路上的除尘器必须定期清洗，一般每月一次，清洗后加入3mm高的高速机械泵油。
3、真空泵和阀门每三个月检查一次，并及时补充润滑油。
4、对质量变坏的真空泵、阀门的密封圈应及时，每年应进行一次大修，彻底清洗焊接室真空系统。
5、每六个月要对电子枪清洗一次。
6、工作室应防尘密闭，保持干燥，相对湿度≤70％，温度10℃～30℃。
二、 夹具（焊接心轴）
1、 安装心轴的定位孔应保持清洁，不得锈蚀或磕碰。
2、 心轴安装后，应进行找正检查，其端跳不大于0.03mm，径跳不大于0.05mm.
3、 心轴与工件的配合H7/f6设计，其间隙在0.03mm～0.06mm之间，磨损间隙超过0.08mm
4、 心轴安装前必须对心轴进行退磁处理。每月要对夹具进行一次退磁处理，平时发现夹具带磁要随时退磁。
齿轮与锥体压合并烘干后应及时焊接，间隔时间不超过4小时，并对压合工件进行以下检查：
1、 锥体应压到位，端面贴合无缝隙，压合端面处无挤出毛刺。
2、 压合件（包括齿轮、锥体）不得有磕碰、锈斑、油污或未干清洗液。
3、 抽查压合件焊接定位端及其端跳不大于0.05mm,焊接处端面跳动不大于0.05mm,抽检率为1％，（检具：检验心轴、百分表、偏摆仪）。
根据焊缝深度不小于4mm的要求，按以下数值调整参数。
1、 加速电压：50～60千伏
2、 束流：30～50毫安
3、 焊接速度：15～30毫米/秒
4、 焊接深度：4～4.5毫米
5、 聚焦位置：工件表面（工件表面略下）
6、 封焊时间：应包括束流上升时间和焊接时间
注：焊接速度和封焊时间应根据焊接尺寸不同分别调整：
1、 焊接速度：一般齿轮的焊接速度在15～30mm/s之间选择
2、 聚焦位置：各种五档以焊透为主。
3、 凡更换产品心轴及设备检修后，正式焊接前需按说明书要求进行聚焦及焊缝对中试验。
1、 外观质量：目测焊缝不得出现焊偏、咬边、弧坑、下陷、焊瘤及热裂纹等缺陷。
2、 内部质量：剖切检查焊缝不得有气孔、焊深不小于4毫米，气孔累积长度不大于焊缝长的10％，裂缝，偏焊等缺陷。
A、 每千件剖切一件（剖切件可以用试件代替）剖切件应作记录，包括编号、工件名称、焊接时间等内容。剖切件应保存一年。
B、静扭实验，每班不少于2件。
4、 反应计划：隔离/再调整
