1發(fā)展沿革

古代的齒輪是用手工修銼成形的。1540年 ，意大利的托里亞諾在制造鐘表時，制成一臺使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒 裝置；1783年，法國的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機床 ，并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件；1820年前后，英國 的懷特制造出臺既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機床 。具有這一性能的機床到19世紀后半葉又有發(fā)展。

1835年，英國的惠特沃思獲得蝸輪滾齒機的；1858年，席勒取得圓柱齒輪滾齒機的；以后經(jīng)多次改進，至1897年德國的普福特制成帶差動機構(gòu)的滾齒機，才圓滿解決了加工斜齒輪的問題。在制成齒輪形插齒刀后，美國的費洛斯于1897年制成了插齒機。

二十世紀初，由于汽車工業(yè)的需要，各種磨齒機相繼問世。1930年左右在美國制成剃齒機；1956年制成珩齒機。60年代以后，現(xiàn)代技術(shù)在一些*的圓柱齒輪加工機床上獲得應(yīng)用，比如在大型機床上采用數(shù)字顯示指示移動量和切齒深度；在滾齒機、插齒機和磨齒機上采用電子伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)代替機械傳動鏈和交換齒輪；用設(shè)有故障診斷功能的可編程序控制器，控制工作循環(huán)和變換切削參數(shù)；發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機和適應(yīng)控制滾齒機；在滾齒機上用電子傳感器檢測傳動鏈運動誤差，并自動反饋補償誤差等。

1884年，美國的比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工的直齒錐齒輪刨齒機；1900年，美國的比爾設(shè)計了雙刀盤銑削直齒錐齒輪的機床。

由于汽車工業(yè)的需要，1905年在美國制造出帶有兩把刨刀的直齒錐齒輪刨齒機，又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機；1923年，出現(xiàn)了準漸開線齒錐齒輪銑齒機；30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形的拉齒機，主要用于汽車差動齒輪的制造。

40年代，為適應(yīng)航空工業(yè)的需要，發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機。 1944年，瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機；從50年代起 ，又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤，加工延長外擺線齒錐齒輪的銑齒機。

齒輪加工機床主要分為圓柱齒輪加工機床和錐齒輪加工機床兩大類 。圓柱齒輪加工機床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。 常用的有滾齒機，插齒機、銑齒機、剃齒機等。

2工作原理

齒輪加工機床的種類繁多，構(gòu)造各異：

成形法

要求：刀具的切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合。

優(yōu)點：機床較簡單，可利用通用機床加工。

缺點：
1.對于同一模數(shù)的齒輪，只要齒數(shù)不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具；
2.加工出來的齒形是近似的，加工精度較低；
3.每加工完一個齒槽后，工件需要周期地分度一次，生產(chǎn)率也較低。

1） 滾齒法
母線（漸開線）:采用成形法，機床不需要表面成形運動。形成導線（直線）:相切法。機床需要兩個成形運
動。一個是銑刀的旋轉(zhuǎn)B1，一個銑刀沿齒坯的軸向移動A。兩個都是簡單運動。銑完一個齒后，銑刀返回原位，齒坯作分度運動——轉(zhuǎn)過360º/z（z是被加工齒輪的齒數(shù)），然后再銑下一個齒槽，直至全部齒被銑削完畢。
用單齒廓成形刀具加工齒輪——
用于修配行業(yè)中加工精度要求不高的齒輪；
用于重型機器制造業(yè)中，以解決缺乏大型齒輪加工機床的問題。

2）銑齒法
采用多齒廓成形刀具時，在一個工作循環(huán)中即可加工出全部齒槽，生產(chǎn)率很高，但刀具制造復雜，僅用于大量生產(chǎn)中。

范成法

范成法：利用齒輪的嚙合原理把齒輪嚙合副（齒條——齒輪、齒輪——齒輪）中的一個轉(zhuǎn)化為刀具；另一個轉(zhuǎn)化為工件，并強制刀具和工件作嚴格的嚙合運動而范成切出齒廓。

范成法切齒所用刀具切削刃的形狀相當于齒條或齒輪的齒廓，它與被切齒輪的齒數(shù)無關(guān)。

每一種模數(shù)，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪；加工時能連續(xù)分度，加工精度和生產(chǎn)率一般比較高，應(yīng)用廣泛。

此法必須在專門的齒輪機床上加工 ，而且機床的調(diào)整、刀具的制造和刃磨都比較復雜，一般用于成批大量生產(chǎn)。

3類型

按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機床可分為兩大類：圓柱齒輪加工機床—滾齒機、插齒機、車齒機等。

錐齒輪加工機床——加工直齒錐齒輪：刨齒機、銑齒機、拉齒機。加工弧齒錐齒輪：銑齒機。加工齒線形狀為延伸漸開線：錐齒輪銑齒機。精加工齒輪齒面：珩齒機、剃齒機和磨齒機。

滾齒機

是用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪和蝸輪等，加工范圍廣，可達到高精度或高生產(chǎn)率；插齒機是用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪和其他齒形件，主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪；銑齒機是用成形 銑刀按分度法加工，主要用于加工特殊齒形的儀表齒輪；剃齒機是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種機床；磨齒機是用砂輪，精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面的高精度機床；珩齒機是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合，消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機床； 擠齒機是利用高硬度無切削刃的擠輪與工件的自由嚙合，將齒面上的微小不平碾光，以提高精度和光潔程度的機床；齒輪倒角機是對內(nèi)外嚙合的滑移齒輪的齒端部倒圓的機床，是生產(chǎn)齒輪變速箱和其他齒輪移換機構(gòu)*的加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機床還包括齒輪熱軋機和齒輪冷軋機等。
錐齒加工機床主要用于加工直齒、斜齒、弧齒和延長外擺線齒等錐齒輪的齒部。

直齒錐齒輪刨齒機是以成對刨齒刀按展成法粗、精加工直齒錐齒輪的機床，有的機床還能刨制斜齒錐齒輪，在中小批量生產(chǎn)中應(yīng)用廣。

雙刀盤直齒錐齒輪銑齒機

使用兩把刀齒交錯的銑刀盤，按展成法銑削同一齒槽中的左右兩齒面，生產(chǎn)效率較高，適用于成批生產(chǎn)。由于銑刀盤與工件無齒長方向的相對運動，銑出的齒槽底部呈圓弧形，加工模數(shù)和齒寬均受到限制。這種機床也可配以自動上下料裝置，實現(xiàn)單機自動化。

直齒錐齒輪拉銑機是在一把大直徑的拉銑刀盤的一轉(zhuǎn)中，從實體輪坯上用成形法切出一個齒槽的機床。它是錐齒輪切削加工機床中生產(chǎn)率高的機床，由于刀具復雜，價格昂貴，而且每種工件都需要專用刀盤，只適用于大批大量生產(chǎn)。機床一般都帶有自動上下料裝置。

弧齒錐齒輪銑齒機以弧齒錐齒輪銑刀盤，按展成法粗、精加工弧齒錐齒輪和準雙曲面齒輪的機床，有精切機、粗切機和拉齒機等變型。

弧齒錐齒輪磨齒機是用于磨削淬硬的弧齒錐齒輪，以提高精度和光潔程度的機床，其結(jié)構(gòu)與弧齒錐齒輪銑齒機相似，但以砂輪代替銑刀盤，并裝有砂輪修整器，也可磨削準雙曲面齒輪。

延長外擺線齒錐齒輪銑齒機

利用延長外擺線齒錐齒輪銑刀盤，或雙刀體組合式端面銑刀盤，按展成法連續(xù)分度切齒的機床。切齒時，搖臺銑刀盤和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，同時搖臺作進給運動加工一個工件搖臺往復一次。銑刀盤和工件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)使工件獲得一定齒數(shù)的連續(xù)分度，并形成齒長曲線。搖臺的旋轉(zhuǎn)和工件的附加運動結(jié)合起來，產(chǎn)生展成運動，使工件獲得齒形曲線。

準漸開線齒錐齒輪銑齒機用錐度滾刀，按展成法連續(xù)分度切齒的機床。切齒時，錐度滾刀首先以大端切削，然后以它較小直徑的一端切削，為保證整個切削過程中切削速度一致，機床靠無級變速裝置控制滾刀轉(zhuǎn)速在切齒時，搖臺、滾刀和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運動，加工一個工件，搖臺往復一次。搖臺和工件的旋轉(zhuǎn)通過差動機構(gòu)產(chǎn)生展成運動，使工件獲得沿齒長為等高的齒形曲線。

錐齒輪加工機床的配套設(shè)備有磨削銑刀盤和拉刀盤刀刃的磨刀機，配研成對錐齒輪的研齒機，檢驗成對錐齒輪嚙合接觸情況的錐齒輪滾動檢查機和防止齒部熱處理變形的淬火壓床等。
滾齒機的運動分析

應(yīng)用廣泛的齒輪加工機床，多數(shù)是立式。加工： 直齒、斜齒的外嚙合圓柱齒輪、蝸輪臥式滾齒機，用于儀表工業(yè)中加工小模數(shù)齒輪和在一般機械制造業(yè)中加工軸齒輪、花鍵軸等。

滾齒原理

由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來將這對嚙合傳動副中的一個齒輪的齒數(shù)減少到幾個或一個，螺旋角β增大到很大（即螺旋升角ω很小），它就成了蝸桿。再將蝸桿開槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。

4應(yīng)用

齒輪加工機床主要分為圓柱齒輪加工機床和錐齒輪加工機床兩大類。圓柱齒輪加工機床主要用于加工各種圓 柱齒輪、齒條、蝸輪。常用的有滾齒機，插齒機、銑齒機、剃齒機等。

齒輪加工機床廣泛應(yīng)用在汽車、拖拉機、機床、工程機械、礦山機械、冶金機械、石油、儀表、飛機和航天器等各種機械制造業(yè)中。

齒輪加工機床是加工各種圓柱齒輪、錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機床。齒輪加工機床的品種規(guī)格繁多，有加工幾毫米直徑齒輪的小型機床，加工十幾米直徑齒輪的大型機床，還有大量生產(chǎn)用的機床和加工精密齒輪的高精度機床。

古代的齒輪是用手工修銼成形的。1540年，意大利的托里亞諾在制造鐘表時，制成一臺使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置；1783年，法國的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機床，并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件；1820年前后，英國的懷特制造出臺既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機床。具有這一性能的機床到19世紀后半葉又有發(fā)展。

40年代，為適應(yīng)航空工業(yè)的需要，發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機。1944年，瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機；從50年代起，又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤，加工延長外擺線齒錐齒輪的銑齒機。

滾齒機是用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪和蝸輪等，加工范圍廣，可達到高精度或高生產(chǎn)率；插齒機是用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪和其他齒形件，主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪；銑齒機是用成形銑刀按分度法加工，主要用于加工特殊齒形的儀表齒輪；剃齒機是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種機床；磨齒機是用砂輪，精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面的高精度機床；珩齒機是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合，消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機床；擠齒機是利用高硬度無切削刃的擠輪與工件的自由嚙合，將齒面上的微小不平碾光，以提高精度和光潔程度的機床；齒輪倒角機是對內(nèi)外嚙合的滑移齒輪的齒端部倒圓齒輪加工機床主要分為圓柱齒輪加工機床和錐齒輪加工機床兩大類。圓柱齒輪加工機床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用的有滾齒機，插齒機、銑齒機、剃齒機等。