齿轮是传递动力和运动的重要零件，在机械、仪器、仪表中应用很广泛。齿轮的传动精度与齿轮的加工有着密切的关系。
齿轮加工的关键和核心是齿形加工，目前利用切削加工。铸造和碾压（热轧、冷轧）等方法虽也能造出齿轮，但由于精度低、表面粗糙而未被广泛采用。用切削加工的方法加工齿轮，按原理不同可分为成形法和展成法两大类。
4.7.1 成形法
成形法也称仿形法，是指用与被切齿轮齿间形状相符的成形刀具直接切出齿形的加工方法，如铣齿。
铣齿是利用成形齿轮铣刀在万能铣床上加工齿形的方法（见图4－120）。工件安装在分度头上，用盘形齿轮铣刀或指形齿轮铣刀对齿轮的齿间进行铣削，每加工完一个齿间后，进行分度，再铣下一个齿间。
铣齿不但可加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮，还可加工锥齿轮和齿条。由于铣齿加工效率低，因此只适合单件、小批生产和维修精度不高的低速齿轮。
图4－120 铣齿轮
4.7.2 展成法
展成法也称范成法，是指利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动切出齿形的加工方法，如插齿、滚齿、剃齿、展成法磨齿等。其中，插齿和滚齿应用最广泛，剃齿和磨齿用于精度要求高和齿面要求光洁的情况。
1.滚齿
滚齿是用齿轮滚刀在滚齿机（见图4－121）上加工齿轮的齿形，它是按一对螺旋齿轮相啮合的原理进行加工的。滚齿运动包括以下几种运动。
图4－121 滚齿机
（1）主运动 即滚齿刀的旋转运动。
（2）展成运动 维持滚齿刀和被切齿轮之间啮合关系的运动。滚刀转过一周，工件转过K／z周（K为滚刀头数，z为工件齿数）。
（3）进给运动 滚刀沿工件轴向进给切出全齿宽；工件沿横向进给切出全齿高；工件的圆周进给切出全部轮齿。
如果加工斜齿轮，工件圆周进给还要增加一个附加运动，即滚刀沿轴向进给工件的一个导程，工件附加旋转±1转。
滚齿可以用一把滚刀加工模数相同的所有齿轮，因此减少了滚刀数量。由于滚刀切入切出运动的影响，滚齿不能加工多联齿轮。图4－122（a）、（b）分别为滚刀外形图和滚齿加工的情形。
图4－122 滚齿刀与滚齿加工
2.插齿
插齿是用插齿刀在插齿机（见图4－123）上进行的，它是按一对圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的，如图4－124所示。插齿运动包括以下几种运动。
图4－123 插齿机
（1）主运动 即插齿刀的往复直线运动。
（2）展成运动 即在机床的传动系统保证下，维持插齿刀和被切齿轮之间啮合关系的运动。插刀与工件的旋转运动应按严格的比例关系，即插刀转过一个齿，工件转过1／z转（z为工件的齿数）。
图4－124 插齿
（3）进给运动 进给运动分为径向进给和圆周进给。插齿刀不可能一开始就切到工件齿的全部齿深，需在展成运动的同时沿工件的半径方向逐渐切入（径向进给）。
（4）让刀运动 为防止插齿刀回程时刀具的磨损和对已加工表面的损伤，工件要让开一些，等到刀具退出工件后，工件再回到原位。
插齿的主运动与展成运动分开，因而可以单独提高主轴转速，使齿面精度较滚齿高。插刀制造较滚刀方便，但是插刀增加了本身的分齿误差，故一般插齿加工精度只比滚齿略高些。插齿可以加工内齿、齿条、多联齿轮，这是滚齿做不到的。
插齿和滚齿的精度相当，一般能保证在IT7～IT8级，表面粗糙度为Ra3.2～1.6μm，而铣齿仅能达到IT9级，表面粗糙度为Ra6.3～3.2μm。插齿和滚齿加工的齿形是按啮合原理形成的，无理论误差，加工质量高于铣齿。插齿和滚齿的生产率也较铣齿高，因插齿有空行程运动，滚齿的生产率高于插齿。插齿和滚齿所使用的刀具和机床比铣齿复杂，但由于加工质量好，即使在单件小批生产中，也常采用插齿或滚齿加工。
3.剃齿
剃齿属于齿轮的精加工，可以使滚齿、插齿后的齿轮精度提高一级。一般用于加工未淬硬齿轮，也可以加工淬火硬度不太高（35HRC以下）的齿轮。剃齿刀实际上是一个在每个齿的齿形方向带有切削刃的斜齿轮。剃齿时，剃齿刀轴线与工件轴线在空间交错，以保证剃齿刀齿向与工件齿向一致。加工时，刀具带动工件旋转。剃齿能达到IT5～IT6级，齿面表面粗糙度为Ra0.8～2.5μm。剃齿生产效率高，多用在成批生产中。
4.磨齿
磨齿属于应用较广泛的齿形精加工方法，多用展成法加工。一般采用锥形砂轮磨齿机磨削，依次磨削齿轮两个齿的两侧面后进行分度。其加工精度高，能达到IT4级，齿面表面粗糙度为Ra0.2～0.8μm。但生产效率较低，砂轮在磨削过程中要随时修磨，以保证齿形精度。
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
