齿轮加工中的径向剃齿技术

在汽车变速器齿轮的大批量生产中，剃齿是被广泛采用的齿轮精加工手段。其主要方法有轴向剃齿（普通剃齿）、径向剃齿、对角剃齿、切向剃齿等，由于轴向剃齿所用的剃齿刀在设计、制造及修磨方面均比较容易，所以轴向剃齿一直是最普遍使用的剃齿方式。 随着对汽车齿轮质量要求的不断提高，轴向剃齿已逐渐被径向剃齿所代替。那些具备一定规模和实力的汽车齿轮企业紧跟世界汽车齿轮加工技术发展潮流，几乎全部采用了径向剃齿技术。和轴向剃齿相比，径向剃齿在生产效率、加工质量、刀具耐用度等方面具有更大的优势。 轴向剃齿与径向剃齿的加工原理 1、轴向剃齿加工原理 剃齿是应用交叉轴螺旋齿轮啮合原理，利用齿面带小槽的具有切削能力的刀具齿轮（如图1所示）与被加工件无间隙自由对滚啮合，通过进给加压并利用啮合齿面间相对滑移产生的切削作用去除金属进行加工。从理论上讲，刀具与工件啮合齿面间是一种点接触，但由于剃齿过程中，在进给压力作用下会使刀具与工件接触点处材料产生弹性和塑性变形，使得啮合齿面接触点扩展为小椭圆面接触区。

图1 剃齿刀

如果剃齿刀和工件仅在原位转动，就只能在工件齿面上剃出一块狭窄的区域，为剃出齿轮全部齿面，轴向剃齿利用工作台沿工件轴线相对于刀具做轴向往复运动来实现，每次往复行程后沿两轴线公垂线方向做径向进给，剃出要求的齿厚，轴向剃齿工作循环见图2a。

2、径向剃齿加工原理 由前述剃齿原理可知，轴向剃齿啮合齿面间理论上是点接触，切削过程中在进给压力作用下齿面受载后扩展为一个比较小的椭圆面接触区，如果工件与剃刀只在原位转动，工件齿面上只会剃出一个与剃刀切削刃槽宽等距的狭窄剃痕。如果将剃齿刃进行特殊设计，使其与工件齿面保持全齿宽线接触啮合，再将切削刃槽沿圆周螺旋错位排列，这样就可以使剃齿刀与工件只在原位转动就可剃出整个工件齿宽，为剃至规定的齿厚尺寸，只需径向进给即可，这种剃齿方法就是径向剃齿，其工作循环见图2b。