成形表面加工技术

根据零件表面形状的特点、加工精度要求以及零件生产类型的不同，成形表面的加工可以采用划线加工、仿形法加工、光学曲线机床上的仿形加工、数控机床上加工和展成法加工。

1）划线加工

在工件上划出形面的轮廓曲线，钳工沿划线外缘钻孔、锯开、修锉和研磨，也可以用铣床粗铣后再由钳工修锉。此法主要靠手工操作，花费时间长，生产效率低，加工精度取决于钳工工具和工人的操作水平，一般适用于单件小批量生产、表面形状比较简单、精度要求较低的场合，目前这种方法已很少采用。

2）仿形法加工

在成批生产中加工成形表面时，常用靠模夹具在通用机床上进行铣削和磨削，大批量生产时可在专用仿形铣床和磨床上加工。

3）光学曲线磨床上的仿形加工

光学曲线磨床上的仿形加工不需靠模板。将形面按比例放大30~50倍，画在半透明纸上，把这张纸放在投影仪的投影面上，操作者以手动前后左右移动砂轮磨削工件，使它与图面形状重合。这种方法虽然生产率低，但也可以达到一定的精度，适用于磨削尺寸较小的精密凸轮形面。

4）在数控机床上加工

采用仿形加工虽然能解决成形表面加工，但是当零件形状复杂，精度要求高时，对靠模制造将提出更高的要求。而由于靠模误差的影响，加工零件的精度很难达到较高的要求。尤其当产品批量不大，要求频繁改型时，必须重新制造靠模和调整机床，需要耗费大量人工劳动，延长生产准备周期，并且造成大量的靠模报废，从而影响企业的经济效益。上述方法一般用于加工二维曲线，当加工立体成形面时，则难以加工甚至无法加工。数控机床加工则有效地解决了上述问题，为单件小批量生产精密复杂成形表面提供了自动加工手段。

5）展成法加工

齿形有多种形式，其中以渐开线齿形最为常见。渐开线齿形常用的加工方法有成形法和展成法。

用展成法加工齿形的方法，常见的有铣齿、磨齿、滚齿、剃齿和插齿等。

（1）铣齿

采用盘形模数铣刀或指状铣刀铣齿属于成形法加工。铣刀刀齿截面形状与齿轮齿间形状相对应。此种方法加工效率和加工精度均较低，仅适用于单件小批量生产。

（2）磨齿(www.xing528.com)

磨齿是用于对淬硬圆柱齿轮的齿面进行精加工的重要方法。它能纠正齿轮在预加工中所产生的各项误差，尤其是纠正淬火变形误差，因而适用于高精度齿轮、齿轮刀具（插齿刀、剃齿刀等）及标准齿轮的加工。其主要缺点是生产率低，设备制造成本高，且要求操作者具有较高的技术水平。

磨齿方法分为两类：一是成形法加工，二是展成法加工。大部分磨齿机采用展成法加工。

（3）滚齿

滚齿属于展成法加工，其工作原理相当于一对螺旋齿轮啮合。滚齿的通用性较好，除常用于加工直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮外，还常用于加工蜗轮。其加工尺寸范围也较大，从仪器、仪表中的小模数齿轮到矿山和化工机械中的大型齿轮，都广泛采用滚齿加工。

滚齿既可用于齿形的粗加工，也可用于精加工。对于IT8~IT9级精度齿轮，可直接经滚刀加工后获得。当采用高精度滚齿机时，可直接加工出IT7级精度的齿轮。

滚齿一般采用高速钢滚刀，用于加工未淬硬齿轮，切削用量较低。当采用硬质合金滚刀，在大功率、刚度好的滚齿机上，可实现高速滚齿，提高滚齿的生产率。

（4）剃齿

在大批量生产中剃齿是非淬硬齿面常用的精加工方法。其工作原理是利用剃齿刀与被加工齿轮作自由啮合运动，借助于两者之间的相对滑移，从齿面上剃下很细的切屑，以提高齿面的精度。剃齿还可形成鼓形齿，用以改善齿面接触区位置。

剃齿机结构简单，调整方便。剃齿精度主要取决于剃齿刀精度。剃齿刀通常用高速钢制造，故只能用于加工未淬硬齿轮。剃齿的生产率很高，一般只需2~4 min便可加工一个齿轮。剃齿加工在汽车、拖拉机及金属切削机床等行业中应用广泛，适用于成批大量生产。

（5）插齿

插齿也是常用的一种齿轮加工方法。与滚齿相比，插齿的齿形精度较好，表面粗糙度较细。插齿由于切削过程中有空行程损失，故生产率比滚齿低，但在加工小模数、多齿数和齿宽较窄的齿轮时，其生产率比滚齿高。插齿的应用范围广，它除了能加工圆柱直齿轮外，还能加工多联齿轮、内齿轮、扇形齿轮和齿条等。通过插齿机上的辅助装置还可加工螺旋齿轮，但不如滚齿方便。插齿不能加工蜗轮。

常用的齿轮齿形加工设备有铣床、滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机、磨齿机等。

除了以上介绍的表面外，螺纹也是零件上常见的表面之一，它是一种特定的成形面。螺纹的加工方法有车削、铣削、攻螺纹与套螺纹、滚压、磨削、研磨等。