提高齿轮滚齿加工精度,可以从工艺系统精度、加工零件本身、加工刀具、加工机床、加工过程等方面加以控制,从而提高齿轮滚齿的加工精度,具体的途径有:

提升齿坯加工质量:对于齿轮加工而言,齿坯的质量直接影响着齿轮的精度,提升齿坯质量是提升齿轮精度的基础和关键。齿轮内孔和齿轮端面是齿轮加工的定位基准,借助数控机床可以直接削出齿轮的端面和内孔,端面的跳动<=0.015mm,以往使用普通车床或者半自动车床,加工出来的齿坯,端面跳动>=0.05mm。提升定位基准的精度,可以大幅度提升齿轮加工精度,尤其是齿向精度。

提升滚齿夹具的精度:前面我们提到,如果滚齿夹具的精度不高,比如,制造精度和安装精度差,引发齿向误差和齿圈径向跳动。滚齿夹具的制造和安装精度会影响到齿坯的精度。一般而言,滚齿夹具都是采取上下顶尖定位的方式,以此加固零件外圆。顶尖的质量对于齿圈径跳有着较大的影响。滚刀刀杆、螺母、刀垫等精度也需要提升,确保刀杆直径精度有着6级以上的标准,表面粗糙度值低于0.8μm以下,两顶尖孔同轴度小于≤0.01mm,端面跳动≤0.005mm,机床刀架主轴孔与刀杆锥部接触面积保持在 70%以上。螺母安装到刀杆之后,螺母端面与刀杆轴线的垂直度≤0.01mm。除此之外,进行夹具安装精度的调整时,需要注意工作台回转中心与上尾座顶尖中心要处以同一位置,中心轴径跳≤0.01mm。

提升刀具刃磨精度:刀具刃磨精度也会影响到齿形精度。为了确保刀具有着良好的加工精度,选择刀具时, 需要选择精度等级较高的,而且注意刃磨精度的提升,按照加工齿轮的精度选择刀具精度。最为简单的办法就是选择国外生产的滚刀,可以保证刃磨精度。滚刀进行刃磨涂层,可以加工1200件齿轮,刃磨10-13 次,其带来的产品质量效益要高于它的价格。滚刀进行刃磨之后,必须添加涂层,保证其使用寿命。使用国产的滚刀时,需要合理进行刃磨涂层和窜刀量。如果滚刀齿轮出现磨损的情况,齿轮的齿形精度以及表面质量会下降,还会导致机床出现振动。一般情况下,粗切时磨损量超过0.8-1mm或者精切时磨损量超过0.2-0.5mm,则需要重新磨刀。

提升机床的精度和调整精度:在上面的误差分析中,我们得到机床传动链存在传动误差的情况,导致齿轮出现运动偏心,影响到分度蜗杆副。为了提升齿轮精度需要我们保证机床本身有着良好的精度。齿轮加工都是在机床上完成加工制作,只有保证机床的精度才能确保齿轮加工的精度。我们在生产作业中,一旦发现滚齿后出现公法线表动超差的情况,就需要进行检查,检查机床工作台的啮合情 况,啮合间隙>=0.03mm就需要进行调整,需要将其控制到0.03mm以内,不然就需要进行蜗杆副的检修。我们在进行滚切斜齿时,需要注意,计算差动挂轮比必须准确无误,一般要精确到小数点的后六位。机床刀架滑板也会影响到滚齿的齿向误差,比如,刀架滑板和回转轴线之间的平行度。因此,提升刀架导轨精度也是提升滚齿精度的一种方法。

控制齿面的粗糙度值:控制齿面的粗糙度也是提升滚齿加工精度的途径之一。可以采取适当的预备热处理的方式,让齿坯材料的内部组织做到硬度一致、组织均匀, 可以通过控制滚齿的切削参数,采取冷却润滑的方式,也可以通过对滚刀采取定期刃磨的方式,降低齿面的粗糙度值。

综上所述,滚齿加工精度是提升滚齿质量的重要方式。影响滚齿加工精度的因素有:齿圈径跳误差、公法线长度误差、齿形误差、齿向误差、齿面粗糙度。通过对存在的误差进行分析,可以从以下几点提升齿轮滚齿加工精度:提升齿坯加工质量、提升滚齿夹具的精度、提升刀具刃磨精度、 提升机床的精度和调整精度、控制齿面的粗糙度值。

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