齿轮加工误差产生的原因和消除方法

2024年2月21日发(作者：相对位置)

齿轮误差产生原因及消除方法加工方法误差项目产生原因分度交换齿轮或差动交换齿轮计算不正确交换齿轮的齿数不对齿数不对、乱齿滚刀的模数和头数不对滚刀与齿坯的转向不配合齿坯或交换齿轮未固紧齿坯内孔轴心线（齿轮轴为轴线）与工作台回转轴线不重合或安装偏心齿圈径向跳动超差心轴与工作台回转轴线不重合，心轴本身跳动太大用顶尖装夹定位时，上下顶尖有偏摆，机床轴线偏心夹具定位端面与工作台回转轴线不垂直分度蜗轮副传动精度差，工作台径向和轴向跳动分度交换齿轮啮合太松公法线长度变动超差滚刀安装不正确滚刀精度不符合要求齿顶部变肥，左右齿廓对滚刀铲磨时齿形角度小或刃磨时产生较大的正前称角，使齿形角变小齿顶部变瘦，左右齿廓对滚刀铲磨时齿形角变大或刃磨时产生较大的负前称角，使齿形角变大齿形不对称滚齿齿面出棱滚刀安装对中不好，刀架转动角度误差大，刃磨滚刀前刀面时导程误差较大，刀刃不通过滚刀轴线刃磨滚刀时刀齿等分性不好，滚刀安装时径向跳动和 端面跳动过大滚刀安装后径向或端面跳动太大，机床工作台分度蜗杆轴向窜动较大，使工作台回转不均匀，分度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，产生振动滚刀端面跳动和径向跳动过大，分度蜗杆的齿距误差和安装偏心过大，分度蜗轮齿距误差大，齿坯安装偏心滚刀轴向齿距误差过大，刀架扳转角度不正确，齿形误差大，分度蜗轮副周节误差大，齿坯安装偏心垂直进给导轨与工作台轴线不平行或歪斜，机床上下顶尖轴线与工作台旋转轴线同轴度差，夹具和齿坯制造和安装精度低，上下顶尖不同轴，滚切斜齿轮时差动交换齿轮计算误差大，齿坯或夹具刚性不好，夹紧后零件变形齿坯材质不均匀，热处理方法不当，滚刀切削刃磨钝或以积削瘤，切削液润滑冷却效果不好，产生撕裂现象，滚刀与齿坯的相互位置发生突然变化，如垂直进给刀架产生爬行，带动刀轴旋转的齿轮间隙过大，油压不稳等，产生啃齿现象。机床刀具工件系统刚性不好，各传动环节间隙过大，滚刀刃磨质量不好，切削用量选择不合理，滚切时产生振动，它直接反映在齿面上发生振纹，齿坯热处理不当，硬度过高时产面容易出现鳞刺现象消除方法重新计算交换齿轮重新调整挂轮架正确选择滚刀重新调整惰轮固紧齿坯或交换齿轮，装防松垫圈保证齿坯加工精度，提高齿坯基准面精度要求使心轴、垫圈、夹紧螺母保持所要求的精度和表面粗糙度提高顶尖及齿坯顶尖孔的制造质量，并保持好顶尖孔提高夹具定位面精度，改进夹具结构检查分度蜗轮副传动部分及工作台回转精度检查分度交换齿轮面有无磕碰，保证啮合间隙滚切斜齿轮时，使滚刀与斜齿轮螺旋线方向相同调整滚刀安装及检查滚刀精度，使它符合要求更换滚刀或重磨前刀面更换滚刀或重磨前刀面保证滚刀安装精度，提高滚刀刃磨精度，控制前刀面导程误差，借助于刀架的 转角微量调整重磨滚刀前刀面，控制刀齿等分性误差，保证刀轴和滚刀安装的径向跳动和端面跳动重新校正滚刀心轴跳动量并找正4滚刀跳动量，检查调整分度蜗杆副传动精度，重新调整分度交换齿轮和刀架滑板和齿坯。重新安装调整滚刀，控制其端面和径向跳动量，精修或更换分度蜗轮副，重新调整安装齿坯提高滚刀铲磨和重磨精度，调整刀架安装角，精修或更换分度蜗轮副，重新调整安装齿坯调整垂直进给导轨和工作台，调整或检修上下顶尖，制造优质夹具，提高齿坯制造精度和调整水平，重新调整和计算差动交换齿轮，改进夹具及齿坯设计，正确夹紧选用合适的热处理方法，保证材质均匀，合理控制滚刀磨钝标准，选择合理的切削用量和切削液，调整刀架导轨楔铁调整垂直进给丝杠上方的油压，使之稳定，检查调整齿轮间隙和刀轴后面的轴承间隙，修理或调整机床，提高滚刀刃磨质量，适当减少进给量，加大切削速度，加强冷却润滑，采用适当的预先热处理方法（用正火处理）。滚齿为终加工时，须避免鳞刺现象。1/3齿形周期误差齿距偏差超差基节偏差超差齿向误差超差齿面缺陷

齿轮误差产生原因及消除方法加工方法误差项目产生原因工作台或刀架体分度蜗杆轴向齿距误差大，有安装偏心，分度蜗轮的精度低插齿刀的齿距偏差超差齿距偏差工件和刀具安装偏心刀架体中导轨副磨损，使插齿刀运动轨迹不正确工作台主轴锥面与锥孔接触过紧，引起工作台振动机床工作台、刀架体的分度蜗轮杆副磨损，造成运动误差加大，蜗杆轴向误差加大工作台径向圆跳动误差大插齿刀主轴端面圆跳动超差进给凸轮磨损，径向圆跳动超差齿距累积误差插齿刀径向和端面圆跳动超差工件和刀具安装偏心插齿刀齿距累积误差超差让刀不稳定，刀架体内镶条松了插齿夹具精度低，心轴与工件孔间隙大插齿刀齿形误差大，前角有偏差分度蜗杆轴向窜动大，分度链运动误差大齿形误差工作台径向圆跳动误差大插齿刀安装后的径向、端面圆跳动大插齿工件精度或安装精度低插齿刀行程与工作台轴线平行度超差齿向误差插齿刀安装后端面圆跳动大工件孔与端面不垂直或安装后端面圆跳动大工件心轴轴线倾斜量大刀架体的蜗轮、主轴产生较大偏心公法线长度变动量大刀架体制造误差大且有安装偏心和倾斜径向进给机构、让刀机构不稳定插齿刀、机床分度蜗轮的公法线误差大机床传动链精度低或磨损后侧隙过大，出现振动或冲击导致机床传动不平稳工作台主轴副接触不良，运转时产生振动或工作台产生浮动分度蜗杆副侧隙过大、分度蜗杆轴向窜动引起机床振动工件齿面粗糙度大让刀机构工作不正常，使齿面拉伤插齿刀刃磨不号，或切削刃钝化，使齿面拉伤进给量太大工件、刀具安装不良，有松动切削液太脏或冷却不良工件硬度不适，太软产生刀瘤拉伤齿面，太硬齿面呈鱼鳞状调整或更换磨损零件以减小侧隙修刮导轨面提高接触质量调整提高分度蜗杆装配精度，减小分度蜗杆副侧隙和分度蜗杆轴向窜动调整让刀机构修磨插齿刀适当减小进给量正确安装工件和刀具更换切削液改善工件硬度修理提高刀架系统精度，修复提高径向进给系统、让刀机构精度，提高插齿刀和分度蜗轮精度调整并提高刀架安装精度；修磨插齿刀刀垫；提高工件、夹具制造、安装精度提高插齿刀制造和重磨精度，调整提高机床分度链和分度蜗杆安装精度，修复工作台就能够度，提高插齿刀安装精度，提高齿坯加工精度和插齿夹具的定心、基准端面精度调整提高工作台、刀架体分度蜗轮杆副精度。正确安装插齿刀和工件，提高插齿刀主轴精度，提高进刀凸轮精度，调整刀架体内镶条的配合间隙。更换插齿刀，提高夹具心轴与工件孔的配合精度，修复稳定让刀机构调整提高工作台或刀架体分度蜗轮杆副精度，正确装夹刀具和工件，调整工作台主轴与主轴孔的配合间隙消除方法2/3

齿轮误差产生原因及消除方法加工方法误差项目齿形角误差负超差齿形角误差正超差产生原因珩磨轮齿形角偏大或珩磨轮螺旋角的导程偏小珩磨轮齿形角偏小或珩磨轮螺旋角的导程偏大消除方法减小珩磨轮齿形角或增大珩磨轮螺旋角导程增大珩磨轮齿形角或减小珩磨轮螺旋角导程重新磨珩磨轮齿形面精修珩磨轮齿形面精修珩磨轮齿面或减小珩磨轮的齿厚对珩磨轮齿形作中凹修形调整两顶尖中心连线对导轨的平行度调整轴交角或调整两顶针中心连线对床身导轨的平行度增加行程长度减短行程长度修正齿轮或夹具的定位基准减小轴向进给量齿形不对称珩磨轮螺纹齿形面向偏斜齿形误差齿形上齿面局部凹下珩磨轮下齿面未修准确，齿形的有效高度不足齿形下齿面局部凸起齿形中凹珩齿齿向呈锥形齿向不对称珩磨轮齿顶棱角磨损或珩磨轮齿厚太厚，下齿面珩不到齿数少，重合度小齿轮轴线与轴向进给运动方向不平行（在垂直于展成方向的平面中）珩磨轮齿向与工件齿向不平行（在平行于展成方向的平面中）齿向齿的两端或一端凸起行程长度不足误差齿的两端或一端凹下行程长度超越过大齿向逐齿变化齿端面与内孔不垂直或珩齿夹具的支承端面不垂直齿向右规则的大波纹轴向进给量太大螺旋线偏1、螺旋线偏差的评定范围Lβ除另有规定外，系指在轮齿两端处各减去下面两个数值中较小的一个以后的“齿线长度”，此两个数值为5％的齿宽或等于一个模数的长度。2、使偏差3、除另有4、螺旋线5、被测齿面的平均螺旋线是设计螺旋线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的曲线。这条斜直线使得在评定范围内，实际螺旋线对平均螺旋线偏差的平方和最小。因此，平均螺旋线的位置和倾斜可以用“最小二乘法”求得。6、除另有齿廓（齿1、齿廓偏差在齿轮端平面内且垂直于渐开线齿廓的方向计算，若在齿面的法向测量，应将测量值除以cosβb后再与公差数值进行比较。2、设计齿廓系指符合设计规定的齿廓，当物其他限定时，是指端面齿廓。设计齿廓可以设备修正的理论渐开线，包括修缘齿形。凸齿形等。3、被测齿面的平均齿廓是设计齿廓线的纵坐标减去一条斜直线的纵坐标后得到的曲线。这条斜直线使得在齿廓评定范围内，实际齿廓线对平均齿廓线偏差的平方和为最小。因此，平均齿廓线的位置和倾斜可以用“最小二乘法”求得。4、齿廓评定范围La系指可用长度LAE中的一部分，除另有规定，其长度等于从E点开始延伸刀有效长度LAE的92％。对于LAE剩下的8％为靠近齿顶处的LAE与La之差。在评定齿廓总偏差和齿廓形状偏差时，应遵守下述规则：①、使偏②、除另5、有效长度LAE系指可用长度对应于有效齿廓的那部分。对于齿顶，其有与可用长度同样的限定（A点）。对于齿根，有效长度延伸刀与配对齿轮有效啮合的终止点E（即有效齿廓的起始点）。如果不知道配对齿轮，则E点为与基本齿条相啮合的有效齿廓的起始点。6、可用长7、除另有规定外，齿廓偏差应在齿宽中间位置测量。当齿宽大于250mm时，应增加两个测量部位，即在距齿宽每侧15％的齿宽处测量。6、至少测3/3