滚齿加工：原理、过程及适用范围

滚齿加工是按展成法的原理来加工齿轮的。滚齿加工过程实质上是一对交错轴螺旋齿轮的啮合传动过程，如图8-3所示。在这啮合的齿轮传动副中，其中一个斜齿圆柱齿轮的直径较小，齿数较少（通常只有一个），螺旋角很大（接近90°），因而它就演变成一个蜗杆（称为滚刀的基本蜗杆），将蜗杆开容屑槽、磨前后面、做出切削刃，就得到一把齿轮滚刀。

图8-3　滚齿加工的原理

滚齿加工过程如图8-4所示。在旋转过程中，齿轮滚刀螺旋线的法向剖面内的刀齿，相当于一根齿条。滚刀连续转动时相当于一根无限长的齿条沿着刀具轴向连续移动。根据啮合原理，滚刀的移动速度与工件（即被加工齿轮）在啮合点的线速度相等。由此可知，滚刀的转速与工件的转速必须符合如下关系：

式中：n刀、n工——分别为滚刀和工件的转速，单位为r/min；

Z工——工件的齿数；(www.xing528.com)

k——滚刀的头数。

图8-4　滚齿加工过程

显然，在加工时，滚刀和工件之间是一个具有严格传动关系要求的内联系传动链。这一传动链是形成渐开线齿形的传动链，称为展成运动传动链。其中滚刀的旋转运动是滚齿加工的主运动，工件的旋转运动是圆周进给运动。除此之外，还有切出全齿高所需的径向进给运动和切出全齿长所需的垂直进给运动。

滚齿加工的特点是：适应性好，解决了成形法铣刀过多的问题和误差问题，精度比铣齿高；滚齿加工连续分度、连续加工，无空行程，加工生产率高；由于滚刀的结构限制，存在容屑和排屑问题，加工齿面的表面粗糙度不高。

滚齿加工主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮以及蜗轮，不能加工内齿轮和多联齿轮。