直齿、斜齿内齿轮加工技巧分享

1.直齿内齿轮的加工

几乎所有的立式插齿机都可以加工内齿轮，然而并不是所有的内齿轮都可以在任意一台插齿机上加工，因为机床的规格性能是多种多样的。由插齿机的规格和性能决定的，有的工件过高，不能进入工作台。通常，也有将立柱垫高，进行适当的改装，使工件能进入工作台，即所谓工件能过门，以满足加工的需求。具体详见各种类型插齿机的使用说明书。

同类型插齿机的布局和结构形式大体相同，即使有些差别，只是机床所采用的结构不一样而已。

装夹被加工内齿轮时，首先要认清基准面，然后仔细找正。对于薄壁内齿圈要轻夹或尽量不用夹紧的方法，而用端面压紧的办法较妥，如图9-1所示。

图9-1 夹紧内齿轮的夹具

1—夹具 2—内齿圈 3—压板 4—弹簧 5—支撑杆 6—T形螺钉 7—双头螺栓 8—机床工作台

加工内齿轮时，插齿刀位于轮坯齿圈内侧，要做到相切，考虑到插齿刀刀齿的修磨影响，精确地对刀，应该让插齿刀刀尖跟轮坯齿顶圆之间留有0.1mm左右间隙，这一间隙也考虑到轮坯齿顶圆的实际尺寸。在机床测量公法线长度（或量柱距M）以后，根据其值的大小再作适当的调整，直至加工到尺寸为止。

在修理使用上，单件的内齿圈，也可以用成形刀在一般插床上插削加工。

2.斜齿内齿轮的加工

（1）在插齿机上的加工方法 斜齿内齿轮是用斜齿插齿刀来加工的。这种插齿刀由于齿的齿向不同，分为右旋和左旋两种。我们可以把斜齿插齿刀看成是个磨有切削刀刃的斜齿轮。右旋斜齿轮只能跟右旋斜齿内齿轮啮合，所以加工右旋斜齿内齿轮的时候，应用右旋斜齿插齿刀；同理应用左旋斜齿插齿刀加工左旋斜齿内齿轮。

在插齿机上加工直齿内齿轮的方法、机床调整的程序，也可适用于加工斜齿内齿轮。不过有一点是不同的，即加工斜齿轮的时候，不管外齿轮还是内齿轮，必须把刀架内的直线形导轨改为螺旋导轨，除使插齿刀进行往复运动外，还要进行附加的旋转运动来形成斜齿（见图9-2）。

直线形或者螺旋形的导轨都有两个：一个是固定导轨，它跟刀架的蜗轮连在一起，蜗轮转动时，它也跟着转动；另一个是活动导轨，它跟插齿刀的主轴连在一起，主轴进行往复运动时，它也跟着运动，同时也带着主轴进行附加的螺旋运动。为了消除导轨之间磨损所产生的间隙，在固定导轨和活动导轨之间装有一根镶条，它的形状有点像燕尾形导轨内的镶条（即塞铁）。这种镶条长而薄，容易弯曲变形，现代机床用的导轨镶条做成厚的，不易变形，对精度有好处。

(www.xing528.com)

图9-2 刀轴上装有斜齿插齿刀与螺旋导轨

导轨形状如图9-3a所示。加工右旋斜齿内齿轮应用右螺旋导轨；加工左旋斜齿内齿轮应用左旋导轨。成对的内齿轮和外齿轮最好采用同一组（除旋向相反外其余参数一致的）斜齿插齿刀（如图9-3b所示）和同一导程的螺旋导轨进行加工。这样加工出来的内外齿轮的螺旋角总是一致的，即使插齿刀的螺旋角不是公称度数，也应这样来处理。这点对左右旋插齿刀都是一样的，因为被加工齿轮的螺旋角应由螺旋导轨的导程大小来确定的，根本不会影响成对齿轮的啮合。下面列出的是，螺旋导轨与斜齿插齿刀配用以加工出相对应的内外斜齿的法则。

右旋螺旋导轨→用右旋插齿刀→加工右旋内齿轮（左旋外齿轮）。

左旋螺旋导轨→用左旋插齿刀→加工左旋内齿轮（右旋外齿轮）。

（2）螺旋角的选择 在插齿机上加工不同螺旋角的内齿轮，需要更换不同螺旋角的螺旋导轨，还要制作不同螺旋角的插齿刀。在这里，更换一套螺旋导轨是很麻烦的，制作一把斜齿插齿刀也是不容易的。因此，我们在设计内外齿轮参数时，如能根据模数大小来选择螺旋导轨所规定的螺旋角，则使用同一螺旋导轨，只要更换插齿刀，就可以加工一定范围不同螺旋角的内齿轮。这样，就可以大大缩短更换螺旋导轨的辅助时间，具有良好的经济性。

图9-3 斜齿轮插齿图例

a）插削斜齿轮的螺旋导轨 b）专用斜齿插齿刀（m_n=2.25mm，β₀=25°，z₀=42，右旋）

螺旋角β、端面模数m_t、插齿刀齿数z₀和导轨的导程H的关系为

式中 m_tz₀——插齿刀的分度圆直径，m_tz₀=d₀。

（3）在一般插床上插削的方法 在中小型机械厂或者修理车间里，有时需要制造几个或者一个内齿轮，若厂里没有插齿机，可用成形刀在一般插床上进行分度加工。

随着机床行业的飞速发展，目前已有CNC数控插齿机出现，不用螺旋导轨可加工任意螺旋角β的内斜齿齿轮，一般β≤30°。为了便于内斜齿的成形磨削，通常要求内斜齿齿轮的螺旋角β≤25°为宜。