本科毕业设计（论文）
文献综述
齿轮加工的现状与发展趋势
摘要：齿轮是机械传动中重要的元件，在机械传动中数量最大，运用最广泛，齿轮的加工与制造也形成了一个庞大的产业。随着科技的进步，新型材料的应用与数控加工设备的不断改进，齿轮的加工工艺正日趋完善。
关键字：齿轮光学检测技术；加工；发展现状；趋势
前言：
齿轮是机械传动中数量最大，应用最广泛的元件。大到船舶上的减速器，小到瑞士手表的传动装置，还有随处可见的各种车型（齿轮是汽车减速系统以及传动系统的重要元件），齿轮传动真是无处不在，已经成我现代机械行业中不可缺少的元件之一。此外社会上对工业通用齿轮，工业专用齿轮[1]的需求也是有增无减，对于齿轮加工的质量、精度和生产效率的要求也越来越高，所以很有必要对齿轮的加工现状与发展趋势做进一步的研究。 齿轮传动具有悠久的历史，据考证，三千年前中国的指南车上就已经用到了齿轮传动。到了17世纪末，人们才开始研究齿轮的啮合传动：什么样的齿形能较好的实现传动。18世纪欧洲工业革命后，齿轮传动开始大量的运用，齿轮的发展也先后出现了摆线齿轮，渐开线齿轮，圆弧齿轮等。由于渐开线齿轮传动平稳，制造相对简单，运用也是最广泛的。
尼龙包胶线齿轮是工业发展的催化剂，在工业发展中起到了至关重要的作用，即使是在电气、液压传动装置广泛使用的今天，我们对齿轮的需求还是有增无减[2]。特别是中国经济发展对齿轮
传动产品的旺盛需求，更是带动了齿轮产业的兴盛。随着科技的发展，人们对齿轮的要求也是越来越高。从生产效率，加工精度，齿轮的强度，承载能力，复杂形状的齿轮加工等，都提升到了不同的高度。
1.1.滚齿加工
滚齿加工是一中高效的、应用广泛的齿廓加工方法，是依照交错轴斜齿轮啮合原理进行加工的。如今通过提高齿轮机的刚性，采用高性能的高速钢、硬质合金和先进的涂层技术，可以加工模数在2-40、硬度为HRC40-64.的硬齿面齿轮。滚齿加工可以做为磨齿前的预加工，可以去掉淬火的变形量，缩短磨齿的工时，降低成本，减少了因磨削过量造成的烧伤火裂纹。国外滚齿精度可以达到6级，而国内也可以达到7-8级[3]。滚齿的缺点是不能切内齿轮和多联齿轮，而这些通常是考插齿加工来完成的。 1.2插齿加工
插齿加工也是被广泛应用的齿轮加工方法，它使用的是形状为齿轮或齿条的刀具，与被加工齿按一定的速度做啮合运动的同时，刀具沿齿长方向做往复运动城切削加工。插齿的优点有：1）对于硬齿面的直齿外齿轮、内齿轮，多联火带台阶齿轮都能方便的进行加工；2）工艺过程简单、操作方便、效率高、成本低。插齿除了能切削与相邻突缘紧靠着的轮齿的基本优点外，许多缺点随着插齿而产生。插齿机的进刀是和轴平行，也就是不在齿轮的回转平面里。当然齿轮在精加工(如剃齿、磨齿)之前进行插齿，上述之点关系就不很大[4]。插齿的精度一般为7~9级，最高6级，相对没有滚齿的精度高。随着科技的发展，计算机控制的运用，齿轮加工设备功能的扩展，插加工效率不断提高。国外如美国的插齿机冲程次数已经达到2500冲程/min，欧洲1200冲程/min，已经很普遍了[5]。
地热电缆
1.3剃齿加工
剃齿加工是一种齿轮的精加工方法，可以加工直齿火斜齿轮，加工出来的齿面质量较好，精度可达5-7级。剃齿可分为平行轴剃齿，对角剃齿和径向剃齿。径向剃齿因效率高，精度能满足要求，近年来被这种剃齿方法得到广泛的使用。传统剃齿由于接触压力大，一般用于软齿面的加工，德国Hurth公司推出一种硬齿面剃齿法，是利用精密齿轮状基体涂镀金刚
石的刀具与热处理后的齿轮是利用精密齿轮状基体涂镀金刚石的刀具与热处理后的齿轮作高速啮合运动。这种方法主要用于硬度为HRC50左右的中硬齿面精加工，剃齿刀材料选用高性能高速钢进行表面化学处理。
1.4珩齿加工
牙箱
珩齿加工是应用齿轮形或蜗杆形珩轮与被加工齿轮作自由啮合运动，利用其齿面间的相对滑动速度和压力来进行珩削的齿面加工方法。珩齿加工分为外齿珩轮珩齿法和内齿珩轮珩齿法。硬面珩轮不仅能光整，而且还有纠正齿轮齿形误差、基节误差、齿向误差，并将齿轮精度提高1级以上。
1.5磨齿加工
磨齿是获得高精度齿轮最有效和可靠的方法，磨齿能加工淬硬齿轮，纠正齿轮预加工产生的各项误差，消除热处理变形，提高齿轮加工精度。当今磨齿工艺的状况是:对中小规格齿轮，一般采用蜗杆砂轮磨齿,部分采用成形砂轮磨齿。对大规格齿轮一般采用成形磨齿方法。提高磨齿效率主要从三个方面着手。一是采用CNC，二是采用新型磨削材料CBN，三是采用新的磨削原理主要是采用蜗杆砂轮和成形磨齿技术。
2. 齿轮的加工工艺
2.1最常用的齿轮加工工艺
根据尺寸、材料和用途的不同，齿轮可用不同的方法制造。目前齿轮加工最主要的工艺方案如下：
（1）滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理。
（2）滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮剃。
（3）滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚。
（4）滚齿（插齿、锻齿）→热处理→刮滚→珩齿（强力珩）。
（5）滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿。
（6）滚齿（插齿、锻齿）→热处理→磨齿→珩齿（强力珩）。
2.2 汽车齿轮加工最常用的工艺方法及其特点
（1）滚齿（插齿、锻齿）→剃齿→热处理→（珩齿）。特点：加工效率高、加工成本低，适合轿车及微型车齿轮加工。
（2）滚（插齿）→剃齿→热处理。特点：加工效率高、加工成本低，适合于一般中重型汽车齿轮加工。
（3）滚（插齿）→热处理→磨齿。特点：加工精度高、加工效率较低、加工成本，适合于高速齿轮、大型客车、高档重型汽车齿轮的加工。
2.3 齿轮加工应考虑的因素
（1）根据加工对象和要求，要选择适合的机床。如适合的机床规格、数控轴数、性能，机床要有高的刚性、良好的热稳定性、高可靠性等。
（2）齿轮的加工精度和效率，还与刀具的材料、参数、涂层工艺、精度等级及刚性，夹具的定位方式、精度和刚性，齿坯的材料、硬度、精度和刚性，切削用量的合理选用以及切削液的选用有关[6]。
