第3章_精密加工和超精密加工1

1、第3章精密加工和超精密加工 3.1 概述 3.1.1 精密、超精密加工的概念 超精密加工是指加工精度和表面質(zhì)量達到極高程度的精密加工工藝。 過去的超精密加工在今天來說就是精密加工或一般加工，精密加工和超精密加工的界限將隨著科學(xué)技術(shù)的進步而逐漸向前推移。 按國際上目前的加工水平，一般加工、精密加工和超精密加工可劃分如下: 1、一般加工 一般加工指精度在1um左右，相當于在IT5-IT7級精度，表面粗糙度Ra值在0.20.8um的加工方法。如車、銑、刨、磨、鉸等。適用于汽車、拖拉機制造等工業(yè)。 2、精密加工 精密加工指精度在0.10.01um，相當于IT5級和IT5級以上精度，表面粗糙度Ra值在0

2、.1um以下的加工方法。金剛車、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨和冷壓加工等。用于精密機床、精密測量儀器等。 3、超精密加工 超精密加工指精度在0.001um數(shù)量級，表面粗糙度Rz值在0.001um數(shù)量級的加工方法。加工中所使用設(shè)備的分辨率和重復(fù)定位精度應(yīng)為0.01um數(shù)量級。 另外，現(xiàn)在經(jīng)常提及的微細加工和超微細加工是指進行微小尺寸的加工，與一般尺寸加工有區(qū)別。 一般尺寸加工時，精度是用誤差尺寸與所要求的加工尺寸之比來表示的；而在微細加工時，必須用尺寸的絕對值來表示。微細加工的渦輪轉(zhuǎn)子撲翼式微飛行器微型機器人 微細加工與常規(guī)尺寸加工的區(qū)別：（1）加工精度的表示方法不同：一般尺度加工，加工精

3、度常用相對精度表示，微細加工用絕對精度表示；（2）加工機理存在很大的差異：微細加工中加工單位急劇減小，必須考慮晶粒在加工中的作用； （3）加工特征明顯不同 ：一般加工以尺寸、形狀、位置精度為特征，微細加工由于加工對象的微小型化，以分離或結(jié)合原子、分子為特征；特別是掃描隧道顯微鏡和原子力顯微鏡的出現(xiàn)，為實現(xiàn)單個原子作為加工加工單位創(chuàng)造了條件； （4）當構(gòu)件縮小到一定尺寸范圍時將出現(xiàn)尺度效應(yīng)。如表現(xiàn)在：構(gòu)件尺寸減小，材料內(nèi)部缺陷減少，機械強度增加；微構(gòu)件的抗拉強度、斷裂強度、殘余應(yīng)力等與大構(gòu)件不同，有些表征材料物理性能的物理量需重新定義。 3.1.2精密、超精密加工的意義與重要性 現(xiàn)代機械工業(yè)之所

4、以要致力于提高加工精度，其主要的動因在于：提高產(chǎn)品的性能和質(zhì)量， 提高其質(zhì)量的穩(wěn)定性與性能的可靠性，促進產(chǎn)品的小型化，增強零件的互換性，提高裝配生產(chǎn)率并促進裝配自動化。 例如，超精密加工使陀螺儀的精度提高了一個數(shù)量級，MX戰(zhàn)略導(dǎo)彈裝上這種高精度陀螺儀，其命中精度圓概率誤差由5000m降低到50一150m;又如，據(jù)英國Rolls一Roycc公司的資料，若將飛機發(fā)動機轉(zhuǎn)子葉片的加工精度由60m提高到12m，而加工表面粗糙度Ra值由0.5m降低到0.2m，則發(fā)動機的壓縮效率將會有“戲劇性的改善”;再如，傳動齒輪的齒形及齒距誤差若能從目前的3一6m降低到1m，則單位齒輪箱重量所能傳遞的轉(zhuǎn)矩將提高近一倍

5、。 發(fā)動機的壓縮效率：又叫壓縮比，汽缸在下止點時的最大體積與汽缸在上止點時的最小體積之比。 上述事實表明，精密、超精密加工是現(xiàn)代制造技術(shù)的前沿，是國際競爭中取得成功的關(guān)鍵技術(shù)，精密、超精密加工技術(shù)水平對一個國家的經(jīng)濟、軍事、科技等各領(lǐng)域的發(fā)展具有重大支持意術(shù)。是一個國家實力與能力的象征。 3.1.3 精密加工和超精密加工的工藝特點 1、以精密元件為加工對象。 2、高精度、高表面質(zhì)量、高穩(wěn)定性。 （1）材料本身的要求。 （2）要有嚴格的加工環(huán)境。 （3）設(shè)備本身精度要高，設(shè)備內(nèi)部要有恒溫措施。 （4）要合理安排熱處理工藝。 3、精密測量。 4、常與微細加工結(jié)合在一起。 5、常和自動控制結(jié)合在一起

6、。 6、常采用復(fù)合加工技術(shù)。 3.1.4 超精密加工的共性及其發(fā)展 1、超精密運動部件 2、超精密運動驅(qū)動與傳遞 3、超精密機床數(shù)控技術(shù) 4、超精密運動檢測技術(shù) 5、超精密機床布局與整體技術(shù) 6、其他重要技術(shù) 32精密、超精密加工方法精密、超精密加工目前主要有精密切削加工、精密磨削加工、精密衍磨、超精研、精密研磨、超精密磨料加工、電解磨削加工和納米加工(原子、分子加工單位的加工方法)等。 32精密、超精密加工方法3.2.1 精密切削加工精密、超精密切削加工主要是利用立方氮化硼(CBN)、人造(聚晶)金剛石和單晶金剛石刀具進行切削加工。 32精密、超精密加工方法3.2.1 精密切削加工1.精密、

7、超精密切削加工的應(yīng)用實例2.金剛石刀具的材料及加工精度水平3.金剛石刀具超精密切削的機理4.影響金剛石精密切削的因素（1）金剛石刀具的刃磨質(zhì)量（2）金剛石刀具的幾何角度和對刀（3）被加工材料的均勻性和微觀缺陷（5）工作環(huán)境（5）加工設(shè)備 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-1 金剛石刀具的刃磨 金剛石刀具的刃磨是一個關(guān)鍵技術(shù)。目前，金剛石刀具的刃磨大多采用研磨的方法，即將金剛石選擇好晶向后固定在夾具上，在鑄鐵研磨盤上進行研磨，而鑄鐵研磨盤在兩個紅木制成的頂尖中由電動機帶動回轉(zhuǎn)，這樣有較高的回轉(zhuǎn)精度及精度保持性。 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章

8、精密加工和超精密加工圖3-2 金剛石車刀 切削銅和鋁時，金剛石刀具的角度可參考圖3一2，它符合一般切削的規(guī)律，如:主偏角Kr和副偏角Kr1較小時，表面粗糙度值較小;刀尖圓弧半徑R愈大，表面粗糙度Rz值愈小，一般取Rz3mm左右。金剛石刀具對刀時要借助于顯微鏡。 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-3 金剛石刀刃的幾何形狀 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工 圖3-4 圓柱形空氣靜壓軸承 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-6 球形空氣靜壓軸承 3.2.2 精密磨削加工 磨削后使工件尺寸公差小

9、于10m，表面粗糙度Ra值小于0.1m的磨削通常稱為精密磨削?，F(xiàn)代高精度磨削技術(shù)的發(fā)展，使磨削尺寸精度達到0.1一0.3m，表面粗糙度幾值達0.2-0.05m。磨削表面變質(zhì)層和殘留應(yīng)力均甚小，明顯提高了加工零件的質(zhì)量。 金剛石刀具主要是對鋁、銅及其合金等材料進行超精密切削，而對于黑色金屬、硬脆材料的精密與超精密加工，則主要是應(yīng)用精密和超精密磨料加工。所謂精密和超精密磨料加工，就是利用細粒度的磨粒和微粉對黑色金屬、硬脆材料等進行加工，以得到高加工精度和低表面粗糙度值。精密磨削時砂輪的修整精密磨削時砂輪的修整砂輪修整是精密磨削的關(guān)鍵，有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結(jié)型修整器修整和金剛石超聲波修整等

10、。砂輪的修整用量有修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。修整導(dǎo)程（縱向進給量）為1015mm/min，修整深度為2.5m/單行程，精修次數(shù)23次，光修次數(shù)1次單行程。2、精密磨削、精密磨削的加工原理的加工原理 微刃的微切削作用 微刃的等高切削作用 微刃的滑擠、摩擦、拋光作用3.精密磨削時表面粗糙度值很小的原因精密磨削時表面粗糙度值很小的原因 （1）機床精密磨削要在精密磨床上進行。精密磨床應(yīng)滿足的要求： 1、高幾何精度：主要有砂輪主軸回轉(zhuǎn)精度和導(dǎo)軌平直度，以保證工件的幾何形狀精度要求，主軸軸承一般采用動壓和動靜壓組合軸承。 2、低速進給運動的穩(wěn)定性：要求無爬行和沖擊現(xiàn)象，能平穩(wěn)工作。特殊設(shè)計液

11、壓系統(tǒng)，采取排除空氣、低流量節(jié)流閥、工作臺導(dǎo)軌壓力潤滑。 3、減少振動 1）電動機的轉(zhuǎn)子應(yīng)進行動平衡，電動機與砂輪架之間進行隔振； 2）砂輪要進行動平衡； 3）精密磨床最好安裝在防振地基上。 （2）砂輪砂輪精密磨削使所用砂輪的選擇以易產(chǎn)生和保持微刃及其等高性為原則。 磨削鋼件及鑄鐵件時，采用剛玉磨料較好，單晶剛玉最好，白剛玉、鉻剛玉應(yīng)用最普遍。 砂輪的粒度可選擇粗粒度和細粒度兩類。 結(jié)合劑選擇樹脂較好，加入石墨填料加強摩擦拋光作用。 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-7 砂輪端面的修整 3、磨削用量、磨削用量砂輪速度砂輪速度一般在1530m/s一般在101

12、5m/min工工件線件線速度速度工件縱向進給量工件縱向進給量一般為50100mm/min或0.060.5mm/r徑徑向進給量（吃刀量）向進給量（吃刀量）一般取2.55m/單行程徑徑向進給次數(shù)向進給次數(shù)一般約23次（單行程）光磨（無火花磨削）光磨（無火花磨削）粗粒度砂輪精細修整后，光磨次數(shù)采用58次細粒度砂輪精細修整后，光磨次數(shù)采用1025次。 返回目錄返回目錄（4）加工工藝 高精度磨削時加工余量不能大，一般為0.01一0.01 5 mm。同時要注意其他有關(guān)的環(huán)節(jié)，如: 1)工件在磨削前要修研中心孔，使接觸面足夠多。 2)砂輪的修整要仔細，做好砂輪靜、動平衡。 3)磨削前要使機床進行空轉(zhuǎn)，使機床

13、各項性能都處于穩(wěn)定狀態(tài)，再進行磨削加工。 4)磨削時嚴格控制徑向進給，機床刻度不準時在徑向可裝上千分表來進行控制。 5)切削液應(yīng)進行很好的過濾和定期更換，一定要保持清潔，避免污物、雜物劃傷工件表面。 (5)精密磨削加工實例 l)圓柱面鏡面磨削加工方法:磨削速度選v=25一35m/s，粗磨時fr=0.02一0.07 mm，精磨時fr=3一10m;當用油石研、拋時，v=1050m/min，材料的去除速度為0.1一lm/min。 2)球面鏡面磨削加工：球面鏡面研、拋時要求研具保持在被加工表面的法向上，有兩種保證方法一是通過研具1本身的自定位機構(gòu)來達到;二是通過采用數(shù)控系統(tǒng)使研磨頭2傾斜角來實現(xiàn)。球面

14、鏡面的磨拋加工法是建立在借助激光干涉儀4進行表面3的誤差測量的基礎(chǔ)上。測量時，激光干涉儀沿X和Y坐標移動，或沿X、Y中之一的方向移動和隨工作臺5轉(zhuǎn)動，鏡面誤差的測量結(jié)果被記錄在仿真量或數(shù)字量的記憶裝置中，然后進行處理。 3)平面鏡面的磨削加工:平面鏡面的加工主要采用磨削和研拋工藝方法來加工，目前此法所能達到的最高平面度0.2m/300 mm，表面粗糙度Ra1 nm。37珩磨定義：用鑲嵌在珩磨頭上的油石對工件表面施加一定壓力，珩磨工具或工件同時作相對旋轉(zhuǎn)和軸向直線往復(fù)運動，切除工件上極小余量的精加工方法。珩磨定義珩磨定義38珩磨頭分類：機械加壓式、氣壓或液壓自動調(diào)壓式數(shù)種。圖中所示的珩磨頭為機械

15、加壓式，實際生產(chǎn)中多用液壓調(diào)壓式。珩磨頭的結(jié)構(gòu)珩磨頭的結(jié)構(gòu)39珩磨應(yīng)用范圍 大量應(yīng)用于各種形狀的孔的光整或精加工，孔徑在11200mm，長度可達20000mm。國內(nèi)珩磨機工作范圍5250mm，孔長3000mm。 可用于外圓、球面及內(nèi)外環(huán)形曲面加工。如活塞環(huán)、挺桿球面與滾球軸承的內(nèi)外圈等。珩磨內(nèi)孔尺寸：11200mm珩磨內(nèi)孔深度：120 000mm尺寸精度：0.0020.01mm表面粗糙度：0.0251.6um技術(shù)指標40珩磨工具材料材料特殊金屬陶瓷白剛玉油石立方氮化硼人造金剛石碳剛玉油石綠剛玉油石 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工 圖3-11 珩磨自動測量裝置

16、 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工 圖3-12 超精研加工原理 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-13 研磨時磨粒的切削作用 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-14 移去原子級材料的過程 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-15 手工研磨工具 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-16 單面和雙面機械研磨機 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-17 精密平面在液體中研磨的裝置 返回

17、目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工 圖3-18 超精密鏡面游離磨料拋光 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-19 超精鏡面砂帶拋光硬磁盤涂層表面 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-20 砂帶拋光運動軌跡 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-21 砂帶結(jié)構(gòu) 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-22 電子束光刻加工過程 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-23 離子束濺射中的離子碰撞過程模型

18、 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-24 離子束加工非球面原理 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工圖3-25 離子束加工金剛石制品 返回目錄返回目錄32精密、超精密加工方法第3章精密加工和超精密加工 圖3-26 離子束表面加工示意圖 圖4-30圓柱齒輪的結(jié)構(gòu)形式 3 3. .3 3 精密精密圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工3.3.13.3.1. .齒輪的精度要求齒輪的精度要求齒輪本身的制造精度,對整個機器的工作性能、承載能力及使用壽命都有很大影響。根據(jù)齒輪的使用條件,對齒輪傳動提出以下幾方面的要求:(1)運動精度。要求齒輪能準確地傳

19、遞運動,傳動比恒定,即要求齒輪在一轉(zhuǎn)中,轉(zhuǎn)角誤差不超過一定范圍。(2)工作平穩(wěn)性。要求齒輪傳遞運動平穩(wěn),沖擊、振動和噪聲要小。這就要求限制齒輪轉(zhuǎn)動時瞬時速比的變化要小,也就是要限制短周期內(nèi)的轉(zhuǎn)角誤差。 3 3. .3 3 精密精密圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工(3)接觸精度。(4)齒側(cè)間隙。要求齒輪傳動時,非工作齒面間留有一定間隙,以儲存潤滑油,補償因溫度、彈性變形所引起的尺寸變化和加工、裝配時的一些誤差。齒輪的制造精度和齒側(cè)間隙主要根據(jù)齒輪的用途和工作條件加以規(guī)定。對于分度傳動用齒輪,主要的要求是齒輪運動精度,使得傳遞的運動準確可靠;對于高速動力傳動用的齒輪,必須要求工作平穩(wěn),沒有沖擊和噪聲;對于

20、重載低速傳動用的齒輪,則要求齒的接觸精度要好,使嚙合齒的接觸面積大,不致引起齒面過早的磨損;對于換向傳動和讀數(shù)機構(gòu),齒側(cè)間隙應(yīng)嚴格控制,必要時還須消除間隙。 3 3. .3 3 精密精密圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工 返回目錄返回目錄3.3.2精密圓柱齒輪加工圖3-27 齒面加工的三種方法3 3. .3 3 精密精密圓柱齒輪加工圓柱齒輪加工 返回目錄返回目錄33精密圓柱齒輪加工第3章精密加工和超精密加工圖3-28 插齒頭插齒 齒輪加工典型工藝齒輪加工典型工藝 返回目錄返回目錄33精密圓柱齒輪加工第3章精密加工和超精密加工圖3-29 由于阿基米德蝸桿所造成的齒形誤差2.2.滾齒滾齒1)滾齒特點滾齒是齒

21、形加工中生產(chǎn)率較高,應(yīng)用最廣的一種加工方法。而且滾齒加工通用性好,可加工圓柱齒輪、蝸輪等,亦可加工漸開線齒形、圓弧齒形、擺線齒形等。滾齒既可加工小模數(shù)、小直徑齒輪,又可加工大模數(shù)、大直徑齒輪,加工斜齒也很方便。滾齒可直接加工98級精度齒輪,也可作為7級精度以上齒輪的粗加工和半精加工。滾齒可以獲得較高的運動精度。因滾齒時齒面是由滾刀的刀齒包絡(luò)而成,參加切削的刀齒數(shù)有限,故齒面的表面粗糙度值較大。為提高加工精度和齒面質(zhì)量,宜將粗、精滾齒分開。 4.4.3 4.4.3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法(2)(2)滾齒滾齒的加工精度與滾刀類型和精度有關(guān)：的加工精度與滾刀類型和精度有關(guān)：多頭滾刀

22、滾齒：多頭滾刀滾齒：8-108-10級級單頭滾刀滾齒：滾刀分級：單頭滾刀滾齒：滾刀分級：AAAAAA、AAAA、A A、B B、C C 加工精度：加工精度：6-106-10級級 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法2.2.插齒及與滾齒工藝特點比較插齒及與滾齒工藝特點比較1)1)插齒原理與運動插齒原理與運動插齒也是生產(chǎn)中普遍應(yīng)用的一種切齒方法。插齒刀精度等級分插齒刀精度等級分AA,A,BAA,A,B三級，分別可加工三級，分別可加工6-86-8級精度的齒輪。級精度的齒輪。(1)插齒原理。從插齒過程上分析,插齒刀和工件相當于一對軸線相互平行的圓柱齒輪相嚙合,插齒刀就是一個

23、磨有前、后角具有切削刃的高精度齒輪。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法(2)插齒的主要運動(如圖4-44所示)有:切削運動。插齒刀的上下往復(fù)運動。分齒展成運動。插齒刀與工件間應(yīng)保持正確的嚙合關(guān)系。插齒刀每往復(fù)一次,工件相對刀具在分度圓上轉(zhuǎn)過的弧長為加工時的圓周進給運動,故刀具與工件的嚙合過程也就是圓周進給過程。徑向進給運動。插齒時,為逐步切至全齒深,插齒刀應(yīng)有徑向進給運動fr。 讓刀運動。插齒刀作上下往復(fù)運動時,向下是工作過程。為了避免刀具擦傷已加工的齒面并減少刀齒磨損,在插齒刀向上運動時,工作臺帶動工件沿徑向退出切削區(qū)一段距離,插齒刀工作行程時,工件恢復(fù)原位。

24、在較大規(guī)格的插齒機上,讓刀運動由插齒刀刀架部件來完成。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法2)2)插齒與滾齒工藝特點比較插齒與滾齒工藝特點比較插齒與滾齒同為常用的齒形加工方法,它們的加工精度和生產(chǎn)率也大體相當。但在精度指標、生產(chǎn)率和應(yīng)用范圍等方面又各自有其特點?，F(xiàn)分析比較如下:(1)插齒的加工質(zhì)量。插齒的齒形精度比滾齒高。這是因為插齒刀在制造時,可通過高精度磨齒機獲得精確的漸開線齒形。插齒后的齒面粗糙度比滾齒小。其原因是插齒的圓周進給量通常較小,插齒過程中包絡(luò)齒面的切削刃數(shù)較滾齒多,因而插齒后的齒面粗

25、糙度小。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法插齒的運動精度比滾齒差。因為在滾齒時,一搬只是滾刀某幾圈的刀齒參加切削,工件上所有齒槽都是這些刀齒切出的;而插齒時,插齒刀上的各刀齒順次切削工件各齒槽,因而,插齒刀上的齒距累積誤差將直接傳給被切齒輪;另外,機床傳動鏈的誤差使插齒刀旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的轉(zhuǎn)角誤差,也使得插齒后齒輪有較大的運動誤差。插齒的齒向誤差比滾齒大。插齒的齒向誤差主要決定于插齒機主軸往復(fù)運動軌跡與工作臺回轉(zhuǎn)軸線的平行度誤差。插齒刀往復(fù)運動頻率高,主軸與套筒的磨損大,因此插齒的齒向誤差常比滾齒大。 插齒的表面粗糙度略優(yōu)于滾齒。插齒Ra1.6；滾齒3.2-1.6。3.

26、33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法(2)插齒的生產(chǎn)率。切制模數(shù)較大的齒輪時,插齒速度要受插齒刀主軸往復(fù)運動慣性和機床剛性的制約,切削過程又有空程時間損失,故生產(chǎn)率比滾齒加工要低。但在加工小模數(shù)、多聯(lián)齒、齒寬窄的齒輪時,插齒生產(chǎn)率會比滾齒高。(3)插齒的應(yīng)用范圍。從上面分析可知,插齒適合于加工模數(shù)小、齒寬較小、工作平穩(wěn)性要求較高而運動精度要求不太高的齒輪。尤其適用于加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪中的小齒輪、齒條及扇形齒輪等。但加工斜齒輪需用螺旋導(dǎo)軌,不如滾齒方便。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法三、剃齒三、剃齒(一一)剃齒原理剃齒原理 剃齒加工是

27、根據(jù)一對螺旋角不等的螺旋齒輪嚙合的原理，剃剃齒刀與被切齒輪的軸線空間交叉一個角度（基本條件），齒刀與被切齒輪的軸線空間交叉一個角度（基本條件），剃齒刀為主動輪1，被切齒輪為從動輪2，它們的嚙合為無側(cè)隙雙面嚙合的自由展成運動。 在嚙合傳動中，齒面間沿齒向產(chǎn)生相對滑移，剃齒刀的齒面開槽而形成刀刃，通過滑移速度將齒輪齒面上的加工余量切除。 由于是雙面嚙合，剃齒刀的兩側(cè)面都能進行切削加工，但由于兩側(cè)面的切削角度不同，故對剃齒質(zhì)量有較大影響。為使齒輪兩側(cè)獲得同樣的剃削條件，則在剃削過程中，剃齒刀做交替正反轉(zhuǎn)運動。3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法3.33.3.3 .3 圓柱

28、齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法u剃齒加工需要有剃齒加工需要有以下幾種運動：以下幾種運動：1.剃齒刀帶動工剃齒刀帶動工件的高速正、反轉(zhuǎn)運件的高速正、反轉(zhuǎn)運動動基本運動?；具\動。2.工件沿軸向往工件沿軸向往復(fù)運動使齒輪全齒復(fù)運動使齒輪全齒寬均能剃出寬均能剃出3.工件每往復(fù)一工件每往復(fù)一次做徑向進給運動次做徑向進給運動次次以切除全部余量。以切除全部余量。 （二）剃齒特點（二）剃齒特點 剃齒加工精度一般為67級，表面粗糙度Ra為0.8-0.4m，用于未淬火齒輪的精加工。 剃齒加工的生產(chǎn)率高，加工一個中等尺寸的齒輪一般只需24 min，與磨齒相比較，可提高生產(chǎn)率10倍以上。 由于剃齒加工是自由嚙

29、合，機床無展成運動傳動鏈，故機床結(jié)構(gòu)簡單，機床調(diào)整容易。 剃齒對第一公差組的誤差修正能力較弱，因此要求齒輪的運動精度在剃前不能低于剃后要求，特別是公法線長度變動量應(yīng)在剃前保證；其它各項精度可比剃后低一級。 剃齒刀的精度分A、B、C三級，分別加工6、7、8級精度的齒輪。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法 剃齒余量剃齒余量的大小，對加工質(zhì)量及生產(chǎn)率均有一定影響。余量不足，剃前誤差和齒面缺陷不能全部除去；余量過大，刀具磨損快，剃齒質(zhì)量反而變壞。表95可供選擇余量時參考。 表表95 剃齒余量剃齒余量(mm)剃前齒輪材料要求材料密度均勻，無局部缺陷，韌性不得過大，以免出現(xiàn)

30、滑刀和啃切現(xiàn)象，影響表面粗糙度。剃前齒輪硬度在22 32HRC范圍內(nèi)較合適。 3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法四、珩齒四、珩齒 淬火后的齒輪輪齒表面有氧化皮，影響齒面粗糙度，熱處理的變形也影響齒輪的精度。由于工件已淬硬，除可用磨削加工外，但也可以采用珩齒進行精加工。 珩齒原理與剃齒相似，珩輪與工件類似于一對螺旋齒輪呈無側(cè)隙嚙合，利用嚙合處的相對滑動，并在齒面間施加一定的壓力來進行珩齒。 珩齒時的運動和剃齒相同。與剃齒不同的是開車后一次徑向進給到預(yù)定位置，故開始時齒面壓力較大，隨后逐漸減小，直到壓力消失時珩齒便結(jié)束。 珩輪由磨料（通常80180粒度的電剛玉）和環(huán)氧

31、樹脂等原料混合后在鐵芯澆鑄而成。 珩齒是齒輪熱處理后的一種精加工方法。3.33.3.3 .3 圓柱齒輪齒形加工方法圓柱齒輪齒形加工方法u與剃齒相比較，珩齒具有以下工藝特點：與剃齒相比較，珩齒具有以下工藝特點：（1）珩輪結(jié)構(gòu)和磨輪相似，但珩齒速度甚低（通常為13m/s），加之磨粒粒度較細，珩輪彈性較大，故珩齒過程實際上是一種低速磨削、研磨和拋光的綜合過程。（2）珩齒時，齒面間隙沿齒向有相對滑動外，沿齒形方向也存在滑動，因而齒面形成復(fù)雜的網(wǎng)紋，提高了齒面質(zhì)量，其粗糙度可從Ra1.6m降到Ra0.80.4m。（3）珩輪彈性較大，對珩前齒輪的各項誤差修正作用不強。因此，對珩輪本身的精度要求不高，珩輪誤差一般不會反映到被珩齒輪上。（4）珩輪主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮和毛刺。珩齒余量一般不超過0.025mm，珩輪轉(zhuǎn)速達到1000 r/min以上，縱向進給量為0.0