齿轮是机械产品设计中的常用零件，而在齿轮齿形加工中，滚齿应用最广泛，它除可加工直齿、斜齿圆柱齿轮外，还可以加工蜗轮、花键轴等。滚齿适用于单件小批量生产和大批大量生产。本文将为大家介绍一下滚齿的加工原理及常见缺陷处理办法。

滚切齿轮可看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时，相当于齿条在法向移动一个刀齿。滚齿是目前应用最广的切齿方法，可加工渐开线齿轮、圆弧齿轮、摆线齿轮、链轮、棘轮、蜗轮和包络蜗杆，精度一般可达到DIN4~7级。目前滚齿的先进技术有多头滚刀滚齿、硬齿面滚齿技术、大型齿轮滚齿技术、高速滚齿技术等。

1

齿数不正确

主要原因

1） 分齿交换齿轮调整不正确

2） 滚刀选用错误

3） 工件毛坯尺寸正确

4） 滚切斜齿轮时，附加运动方向不对

解决方法

1） 重新调整分齿交换齿轮，并检查中间轮加置是否正确

2） 合理选用滚刀

3） 更换工件毛坯

4） 增加或减少差动交换齿轮中的中间轮

2

齿形不正常——齿面出棱

主要原因

滚刀齿形误差太大或分齿无能无力瞬时速比较变化大，工件缺陷状况有四种

1）滚刀刃磨后，刀齿等分性差

2）滚刀轴向窜动林

3）滚刀径向跳动大

4）滚刀用钝

解决方法

主要方法：着眼于滚刀刃磨质量，滚刀安装精度以及机床主轴的几何精度：

1） 控制滚刀刃磨质量

2） 保证滚刀的安装精度，同时安装滚刀时不能敲击；垫圈端面平整；螺母端面要垂直；锥孔内部应清洁；托架装上后，不能留间隙

3） 复查机床主轴的旋转精度，并修复调整滚刀主轴轴承，尤其是止推垫片

4） 更换新刀

3

齿形不正常——齿形不对称

主要原因

1） 滚刀安装不对中

2） 滚刀刃磨后，前刃面的径向误差大

3） 滚刀刃磨后，螺旋角或导程误差大

4） 滚刀安装角的误差太大

解决方法

1） 用“啃刀花”法或刀规对刀

2） 控制滚刀刃磨质量

3） 重新调整滚刀的安装解

4

齿形不正常——齿形角不对

主要原因

1） 滚刀本身的齿形角误差太大

2） 滚刀刃磨后，前刃面的径向性误差大

3） 滚刀安装角的误差大

解决方法

1） 合理选用滚刀的精度

2） 控制滚刀的刃磨质量

3） 重新调整滚刀的安装角

5

齿形不正常——齿形周期性误差

主要原因

1） 滚刀安装后，径向跳动或轴向窜动大

2） 机床工作台回转不均匀

3） 跨轮或分齿交换齿轮安装偏心或齿面磕碰

4） 刀架滑板有松动

5） 工件装夹不合理产生振摆

解决方法

1） 控制滚刀的安装精度

2） 检查机床工作台分度蜗杆的轴向窜动，并调整修复之

3） 检查跨轮及分齿交换齿轮的安装及运转状况

4） 调整刀架滑板的塞铁

5） 合理选用工件装夹的正确方案

6

齿圈径向跳动超差

主要原因

工件内孔中心与机床工作台回转中心不重合

（1）有关机床、夹具方面：

• 工作台径向跳动大
• 心轴磨损或径向跳动大
• 上下顶针有偏差或松动
• 夹具定位端面与工作台回转中心线不垂直
• 工作装夹元件，例如垫圈和并帽精度不够

（2）有关工作方面：

• 工件定位孔直径超差
• 用找正工件外圆安装时，外圆与内孔的同轴度超差
• 工件夹紧刚性差

解决方法

着眼于控制机订工作台的回转精度与工件的正确安装

（1）有关机床和夹具方面：

• 检查并修复工作台回转导轨
• 合理使用和保养工件心轴
• 修复后立柱及上顶针的精度
• 夹具定位端与工作台回转中心线不垂直
• 提高工件装夹元件精度，例如垫圈和并帽

（2）有关工件方面：

• 控制工件定位孔的尺寸精度
• 控制工件外圆与内孔的同轴度误差
• 夹紧力应施于加工刚性足够的部件主要原因

7

齿圈径向跳动超差

主要原因

滚刀垂直进给方向与齿坯内孔轴线方向偏斜太大。加工斜齿轮时，还有附加运动的不正确。

（1）有关机床和夹具方面：

• 立柱三角导轨与工作台轴线不平等
• 工作台端面跳动大
• 上、下顶尖不同轴
• 分度蜗轮副的啮合间隙大
• 分度蜗轮副的传动存在有周期性误差
• 垂直进给丝杆螺距误差大
• 分齿、差动交换齿轮误差大

（2）有关工作方面：

• 齿坯两端面不平行
• 工件定位孔与端面不垂直

解决方法

着眼于控制机床几何精度和工件的正确安装。

（1）有关机床和夹具方面：

• 修复立柱精度，控制机床热变型
• 修复工作台的回转精度
• 修复后立柱或上、下顶针的精度
• 合理调整分度蜗轮副的啮合间隙
• 修复分度蜗轮副的零件精度
• 垂直进给丝杆因使用磨损而精度达不到时，应及时更换
• 应控制差动交换齿轮的计算误差

（2）有关工件方面

• 控制齿坯两端面的平行度误差
• 控制齿坯定位孔与端面的垂直度

8

齿距累积误关差超差

主要原因

滚齿机工作台每一转中回转不均匀的最大误差太大：

• 分度蜗轮副传动精度一跨
• 工作台的径向跳动与端面跳动大
• 分齿交换轮啮合太松或存在磕碰现象

解决方法

着眼于分齿运动链的精度，尤其是分度蜗轮副与滚刀两方面：

• 修复分度蜗轮副传动精度
• 修复工作台的回转精度
• 检查分齿交换齿轮和啮合松紧和运转状况

9

齿面缺陷——撕裂

主要原因

• 齿坯材质不均匀
• 齿坯热处理方法不当
• 切削用量选用不合理而产生积屑瘤
• 切削液效能不高
• 滚刀用钝，不锋利

解决方法

• 控制齿坯材料质量
• 正确选用热处理方法，尤其是调质处理后的硬度，建议采用正火处理
• 正确选用切削用量，避免产生积屑瘤
• 正确选用切削液，尤其要注意它的润滑性能
• 更换新刀

10

齿面缺陷——啃齿

主要原因

由于滚刀与齿坯的相互位置发生突然变化所造成：

• 立柱三角导轨太松，造成滚刀进给突然变化立柱三角导轨太紧，造成爬行现象
• 刀架斜齿轮啮合间隙大
• 油压不稳定

解决方法

• 调整立柱三角导轨：要求紧松适当
• 刀架若因使用时间久而磨损，应更换
• 合理保养机床，尤其是清洁，使油路保持畅通：油压保持稳定

11

齿面缺陷——振纹

主要原因

由于振动造成：

• 机床内部某传动环节的间隙大
• 工件与滚刀的装夹刚性不够
• 切削用量选用太大
• 后托架安装后，间隙大

解决方法

寻找与消除振动源：

• 对于使用时间久而磨损严重的机床及时大修
• 提高滚刀的装夹刚性，例如缩小支承间距离：带柄滚刀应尽量选用大轴径等。提高工件的装夹刚性：例如，尽量加大支承端面，支承端面（包括工件）只准内凹：缩短上下顶针间距离
• 正确选用切削用量
• 正确安装后托架

12

齿面缺陷——鱼鳞

主要原因

齿坯热处理不当，其中在加工调质处理后的钢件时比较多见

解决方法

• 酌情控制调质处理的硬度
• 建议采用正火处理作为齿坯的预先热处理