锥齿轮加工方法

一次调整法
用一把刀尖距稍小于锥齿轮齿槽宽的双面铣刀盘，沿纵向等宽的轮齿一个侧面一次精切齿槽的一种方法，在切削轮齿两侧面时不改变机床的调整。

单一刀盘法
一种采用同一刀盘加工弧齿锥齿轮、零度齿锥齿轮或准双曲面齿轮副大小轮的特殊加工方法。用于这一加工方法的特殊刀盘，设计为具有圆弧刀刃的单一刀盘法刀盘。

摆动小轮节锥法
加工锥齿轮中的一种特殊的研齿方法。当小齿轮围绕一大致通过啮合中心的垂直轴线在水平面内摆动时，小齿轮锥距自动调整，保持接触区在理想位置。

直齿锥齿轮拉齿法
用圆拉刀盘拉削直齿锥齿轮的方法。

双向滚动切削
当用双向滚动法切削锥齿轮时，在向上滚动的过程中切入齿槽。在向上滚动的终点，床鞍不退出；在向下滚动的过程中，刀具切入同一齿槽的一个或两个侧面。在某些情况下，使机床在向下滚动时进行第一次切齿，向上滚动时第二次切齿。

成对刨刀加工锥齿轮
这种刨齿法是按产型冠轮与锥齿轮啮合原理的展成法，可加工直齿或斜齿锥齿轮。在直齿锥齿轮刨齿机床上使用两把刨刀，装卡在摇台刀架上，摇台代替平面齿轮。刀具就是平面齿轮轮齿。以齿轮坯代替锥齿轮。刨刀作往复运动，摇台与被加工齿轮作滚切运动就逐渐切成齿形。刨齿过程如图11-23所示，摇台和工件向下旋转至中间位置粗切出整个齿形，摇台和工件向上旋转时切去粗切时留有的0.5～0.8mm的加工余量。切完一个齿后，刀具离开被加工齿轮，机床自动进行分度，再切削下一个齿。此种刨齿法适于大型圆锥齿轮的加工。

双盘形铣刀加工直齿锥齿轮
这种铣齿法仍属于产形冠轮与锥齿轮啮合原理的展成法。在双铣刀盘铣齿机上装有两把片铣刀，摇台代替平面齿轮，齿轮坯代替锥齿轮，与刨齿一样作滚切运动，逐渐切出齿形。
这种加工方法适用于中小型直齿锥齿轮的加工。其生产率比刨齿可提高4～5倍。

直齿锥齿轮成形铣齿
一般在精度要求不太高，又受设备条件限制时，可在万能铣床上用模数盘铣刀用仿型法铣削直齿锥齿轮。选用模数盘铣刀时，必须根据锥齿轮的当量齿数选择刀号，该盘铣刀刃齿形曲线是按大端数据设计的。铣齿时必须按以下顺序操作：将分度头搬一个根锥角δ_f如图11-24a；将铣刀中心平面与顶点对正，用切痕法对中；以大端为基准，调整铣切深度，依次铣出全部齿槽。切除大端两侧余量，铣完一圈后应按图11-24b所示方法切去大端齿槽左右侧余量。

圆盘拉刀加工直齿锥齿轮
是在725型圆盘拉齿法铣齿机上进行。采用圆盘拉刀，刀盘四周沿径向装有一定数量的刀片，并且各刀片的径向尺寸逐渐增加，当刀具旋转时，切入量逐增，完成径向进给运动。刀片形状各不相同，在切齿过程中靠拉刀外圆切线方向运动与曲线齿形的刀片形状合成而成形。
切齿过程如下（图11-25）：工件由A点移到B点完成粗切，由B点移到C点完成半精切，由C点移到D点完成精切。刀盘每转一圈齿坯完成一次移动，即可形成一个齿。刀盘上设有装刀部分用于轮坯分度时转齿，以备切削下一齿。
圆盘拉齿法可进行鼓形齿加工，即轮齿两端被加工出普通收缩齿宽的齿槽。
其特点是切削时间很短，所以广泛用于大量生产汽车和拖拉机的差动齿轮加工。

与直齿轮相啮合的端面齿轮插齿法
端面齿轮插齿法是按照展成原理在普通插齿机上加工端面齿轮的方法，刀具采用直齿圆柱齿轮插齿刀，其齿数应比小齿轮（指与端面齿轮相啮合的直齿圆柱齿轮）齿数多1～5个齿。被加工的工件通过夹具装在垂直插齿刀的主轴上，夹具的传动方式如图11-26a、b所示。加工斜齿端面齿轮时，插齿刀轴线应相对平面齿轮轴线距离偏心距e。

铣刀盘加工曲线齿锥齿轮
铣刀盘加工曲线齿锥齿轮，是按照假想冠轮啮合原理进行的。假想冠轮的轮齿表面与被切齿轮啮合对滚，即可切出齿轮（图11-27）。
假想冠轮有平面齿轮和平顶齿轮二种，故铣齿原理亦分为平面齿轮原理和平顶齿轮原理。用平面齿轮原理铣削曲线齿锥齿轮时，节锥角δ=90°，节锥面为一平面，铣齿机刀盘主轴应有倾斜机构。倾角等于工件的齿根角δ_f。用平顶齿轮原理铣削曲线齿锥齿轮时，平顶齿轮的顶锥角δ_a=90°，顶锥面为一平面，铣刀盘主轴轴线垂直于工件的根锥母线，并与摇盘保持平行。
加工等高齿曲线齿锥齿轮时，平面齿轮齿顶应为平面，铣刀盘的轴线应与机床摇盘平面垂直。加工收缩齿曲线齿锥齿轮时，平面齿轮齿顶应为锥面，齿顶锥角为90°+δ，铣刀盘轴线相对于机床摇盘倾斜一个被切齿轮的齿根角δ_f。
铣齿加工可Y225型和Y2235型等锥齿轮铣齿机上进行。

简单双面切削法加工曲线齿锥齿轮
简单双面切削法是按照铲形冠轮原理进行的。加工方法是大齿轮的粗精切都用双面刀盘，一次调整切出；小齿轮粗切用双面刀盘，精切用单面刀盘分别切出凸凹两面。
用上述方法加工一对齿轮需五台机床，分别安装以下刀盘，分五步铣切完成。
（1）粗切大齿轮双面刀盘。齿轮大端留余量ΔW，铣刀盘错刀量W-ΔW。
（2）精切大齿轮双面刀盘。达到图纸尺寸，铣刀盘错刀量为W，见图11-28a。
（3）粗切小齿轮双面刀盘。齿轮小端留余量，见图11-28b。
（4）精切小齿轮外刃单面刀盘。精铣小齿轮凹面，切除轮齿大端余量的1/2。
（5）精切小齿轮内刃单面刀盘。精铣小齿轮凸面，达到图纸要求。
该铣齿法可得到良好的接触区和表面粗糙度；在成批大量生产中生产效率较高。在汽车、拖拉机制造业中广泛应用。

锥形滚刀加工曲线齿锥齿轮
在克林根堡切齿机上，采用锥形滚刀展成切齿法。加工时，滚刀一面自转一面绕某一轴线转动，形成假想产型冠轮。被加工齿轮在其节平面上滚动进行连续切齿，完成轮齿加工。
特点是：所切齿轮齿线近似于延长渐开线或缩短渐开线。
加工时，必须注意滚刀螺旋方向的选取，也就是左旋滚刀加工右旋齿轮，右旋滚刀加工左旋齿轮。
用这种方法切齿，齿轮的啮合质量较差，故应用极少。

半展成法加工曲线齿锥齿轮
半展成法铣齿时，用切入法加工大齿轮的齿形，其齿形接近于直线，顶部与根部存留没有铣去的部分。为确保大小齿轮正常啮合，对小齿轮的齿形作相应减薄修正。铣齿时，利用机床滚切变形机构使摇盘产生附加转动，将小齿轮齿形顶部与根部多铣去一部分。这种对大齿轮采用仿形法加工，对小齿轮采用展成变性法加工的方法称为半展成法。
这一方法适用于加工转动比i＞3的线齿锥齿轮副。尤其在大批量生产中，采用5台铣齿机，固定5个工序铣齿时，可缩短大齿轮铣齿时间，并能与小齿轮加工进度相平衡。

单号法加工曲线齿锥齿轮
单号法是用一个标准刀号——7^（1/2）号的铣刀切制所有的齿轮。这样切出齿凹凸面压力角分别为a_e=18°45′，a_i=21°15′。此时使得两啮合齿轮的齿形角不等，必须对齿形角进行修正。随之产生的螺旋角误差，应在加工装刀时，通过对中心距的计算调整，进行消除。
这一加工方法，对于单件小批量生产是适宜的，它替代了加工不同齿根角的曲线齿锥齿轮要用不同刀号的铣刀去加工。

单号双面切削法加工曲线齿锥齿轮
单号双面切削法的铣齿顺序与简单双面切削法相似，不同之处是所用刀盘直径采用标准刀号；双面刀盘的错刀量采用标准值；单面刀盘的直径采用标准值。
这种切齿法生产率高，加工质量亦高。一般加工5～8对以上的齿轮时采取此法。

单号单面切削法加工曲线齿锥齿轮
单号单面切削法的铣齿顺序与简单双面切削法相似，不同之外是在切削小齿轮凹面时，用外刃刀片；切削小齿轮凸面时，用内刃刀片。所用刀盘每一直径都配有两种错刀量。
这种加工方法齿面接触精度较差，接触斑点呈对角线分布。适用于单件小批生产。

等高齿法加工曲线齿锥齿轮
等高齿法是按照平面齿轮原理，用展成法铣制曲线齿锥齿轮。
这种加工方法具有如下特点：加工时不存在理论误差，可简化工艺，省去预调整工作；在铣齿过程中，还可以用主轴倾斜机构来修正齿面接触精度；在加工传动比i＞2.5的齿轮副时，生产率较高。

曲线齿锥齿轮范成磨齿法
曲线齿锥齿轮的磨削是按照假想冠轮与被切齿轮的啮合原理，用砂轮假想冠轮实现范成运动。砂轮轴与假想冠轮轴平行安装。采用碟形砂轮，用砂轮内外锥面分别磨削齿轮的凸凹齿面。磨削时，齿面与砂轮接触弧较长，会使砂轮加速磨钝，为减少齿面发生磨削烧伤，要用充分的冷却液喷射到齿面上。
加工机床有格利森公司的No463准双曲面齿轮磨齿机，操作简单，适合于大量生产。

锥齿轮齿向修正法
是沿工件齿长方向对齿面接触斑点分布位置进行纠正，以提高齿轮工作齿面的接触精度的一种方法。
修正方法是，将刨齿加工后的锥齿轮放在专门的滚动检查机上，作对滚检查，移动小齿轮位置，在获得正确的接触位置后，记录检查机数据，然后在刨齿机上对刨齿刀的位置及上刀架和下刀架齿角进行调整，直至获得图纸要求的工作齿面接触精度。

锥齿轮齿廓修正法
是沿着工件的齿廓方向对齿面间的接触斑点分布位置进行纠正，以获得理想的工作齿面接触精度的一种方法。
修正方法是将刨齿加工后的锥齿轮，放在专门的滚动检查机上，作对滚检查，一般是对小齿轮沿轴线移动，在得到正确的接触位置后，以此数据对刨齿机作相应地调整，直至获得最佳的齿面接触精度。

锥齿轮超硬切齿法
超硬切齿加工可代替研齿、磨齿加工。可以在格利森No70、No91型准双曲齿轮范成切齿机上进行。刀具采用硬质合金材料的多刃铣刀盘。
这种加工方法可对大型硬齿面的锥齿轮加工，通过切齿修正消除齿轮淬火后的变形，从而获得较高精度的齿轮。

螺旋锥齿轮的滚轧加工法
滚轧法是依照展成原理，通过锥形刀具和齿坯均围绕各自轴线进行的自转，以及齿坯围绕假想冠轮轴线进行的公转来完成其轮齿加工的方法。
如图11-29所示滚轧时，操纵手柄9提升齿坯2，使刀具压在齿坯上，这时刀具旋转，齿坯即可随刀具的螺纹导程进行旋转，当刀具轧入到规定的齿深时，摇动手柄5使齿坯绕假想冠轮轴线a、c公转，即可滚轧出同一齿高的锥齿轮。
该加工方法属于剃齿——滚光加工相结合的齿面光整加工，因而加工的齿形精度较高。

准双曲面齿轮的铸造-滚轧法
加工原理与锥齿轮的滚轧法相同。滚轧时可在普通铣床上装上锥形刀具对铸造齿轮齿面进行剃齿和滚光。
这种滚轧法是对精密铸造后的齿轮进行退火，再进行剃齿和滚光加工，可以消除铸造齿面上的凹凸不平，这就有效地利用了铸造双曲面齿轮工艺简便，又可实现表面硬度较高的优点，并且齿面光滑，可以降低噪声。
该齿轮多用于纺织机械、印刷机械及农业机械等。

模锻锥齿轮
是将锻造的圆柱体齿轮坯，放到加热炉内加热到锻造温度，再把已加热的齿轮坯放在装有锻模的锻造机上进行锻造，使毛坯顺着模膛塑性变形，即可锻成需要的齿轮。
模锻锥齿轮一般成形法是使用上下两个锻模，上模用来形成齿形，下模形成轮毂和齿背。