过高的精度及较小的表面粗糙度要求会使工艺过程复杂、加工困难、成本提高。虽然数控机床精度很高，但对一些特殊情况，例如过薄的底板与肋板，因为加工时产生的切削拉力及薄板的弹性退让极易产生切削面的振动，使薄板厚度尺寸公差难以保证，其表面粗糙度也将增大。因此，除板料外，不论是锻件、铸件还是型材，只要准备采用数控加工，其加工面均应有较充分的余量。......
2023-06-29
齿形滚切加工中的轴向精度要点
【摘要】：滚切齿轮时，滚刀与齿坯两轴线间的相互位置相当于两螺旋齿轮相啮合时轴线间的相互位置，滚刀的安装角必须使滚刀的螺旋线方向准确地与被加工齿轮的轮齿方向一致。齿坯的装夹精度及安装歪斜度除影响齿轮的径向误差外，还会影响齿向误差，因此在安装齿坯时应高度重视。通常分粗切和精切二次走刀，第一次切出全齿的绝大部分，经测量工件公法线长度或弦齿厚后，再决定第二次切削的径向进刀量，以达到设计要求。
滚齿是齿形加工中生产率较高、应用广泛的一种加工方法。滚齿有较好的加工工艺性，可用来进行齿轮齿形的粗加工，也可用作精加工，对于8～9 级精度的齿形，滚齿可直接获得。在滚齿机上滚切齿轮，根据齿轮模数大小及精度可一次切削至所需齿深，也可分几次切削，应按切削用量选择原则合理地分配粗切和精切的背吃刀量ap。滚齿加工时，工件和滚刀的安装十分重要，必须引起充分重视。
1.滚切直齿圆柱齿轮
滚切直齿圆柱齿轮时，可分以下几个步骤进行。
（1）计算各套配换齿轮。根据滚齿机主运动传动链、展成运动传动链和轴向进给传动链分别计算滚刀速度配换齿轮、分齿配换齿轮、轴向进给配换齿轮，或查有关资料确定以上参数。
（2）安装滚刀。刀具安装得正确与否，将决定被切削齿轮加工精度的高低，因此安装滚刀是一项十分重要的工作。
滚刀的校正和调整顺序如下。
图3-103 校正滚刀刀轴
①滚刀刀轴的校正。应仔细校正刀轴的径向跳动与轴向跳动，如图3-103所示滚刀刀轴的精度要求可参考表3-25，滚刀装到刀轴上需校正两边凸台的径向圆跳动，尽可能使其同步，即两端径向圆跳动的最高点在同一方向，这样就能保证滚刀对刀轴的倾斜度最小、对加工齿形的误差最小，一般加工7、8、9 级齿轮，误差分别为0.01～0.03 mm。
表3-25 滚刀刀轴校正精度
②对中心。如果滚刀与齿坯的中心没有对准，会使滚切出来的齿形不对称，产生歪斜，如生产实际中，滚刀对中方法常用的有以下两种。
一种是对精度8 级以下的齿轮，可采用试切法（见图3-104），根据试切的刀痕观察是否对称，如不对称，将刀转动一个角度，再试切调整至对称。
另一种可采用对刀架对中，如图3-105所示。在加工齿轮精度7 级以上时，要采用此方法。选用和滚刀模数相对应的对刀棒放在对刀架的中心孔中，并紧塞在滚刀齿槽内，调整滚刀轴向位置，使对刀棒与刀槽两侧都贴紧即可。
图3-104 滚刀试切对中
图3-105 用对刀架对中心
③按滚刀螺旋升角扳转刀架。滚切齿轮时，滚刀与齿坯两轴线间的相互位置相当于两螺旋齿轮相啮合时轴线间的相互位置，滚刀的安装角必须使滚刀的螺旋线方向准确地与被加工齿轮的轮齿方向一致。图3-106表示了滚切直齿圆柱齿轮时，滚刀与被加工齿轮间安装角度的关系。按图3-106所示，可根据滚刀螺旋升角扳转刀架，旋转角度可从刀架刻度盘及副尺上读出。
图3-106 滚切直齿圆柱齿轮时滚刀安装角度
ω—滚刀旋升角；δ—滚刀安装角；A—刀架沿工件轴向直线移动；B11+B12—展成运动
（3）安装齿坯。齿坯的装夹精度及安装歪斜度除影响齿轮的径向误差外，还会影响齿向误差，因此在安装齿坯时应高度重视。
在滚齿机上加工齿轮时，工件的定位有两种方式。
①以工件的内孔和端面作为定位基准，如图3-107所示。工件的内孔套在专用的心轴上，端面靠紧支承元件，然后用螺母压紧。这种装夹方式生产效率高，但要求工件具有较高的齿坯精度并采用专用的心轴。一般专用心轴制作精度高，成本高，故适合大量生产。心轴安装时，可根据表3-26所列的要求，按图3-107所示部位检查A、B、C 三点的跳动量，A、B 之间的距离为150 mm。
图3-107 心轴找正
表3-26 心轴找正要求 mm
②以外圆和端面定位，找正方法如图3-108所示，采用这种方法每个工件均需找正，故适用于单件小批量生产，加工精度取决于齿坯本身精度及找正的程度。
图3-108 外圆找正
滚齿时，滚刀在齿轮径向的切深在理论上应等于全齿高（标准齿轮为2.25 m），但由于存在齿坯外圆误差及刀齿齿厚变化等，生产实际中并不以全齿高作为径向进刀的主要依据，而一般都通过测量公法线长度或弦齿厚来控制径向切深。通常分粗切和精切二次走刀，第一次切出全齿的绝大部分，经测量工件公法线长度或弦齿厚后，再决定第二次切削的径向进刀量，以达到设计要求。有关计算公式可查有关资料。
滚切斜齿圆柱齿轮与滚切直齿圆柱齿轮有很多相同之处，其不同之处是斜齿轮的导线是一条螺旋线，因而加工步骤不同。
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