10.2齿轮的加工误差


齿轮的加工误差主要来源于组成工艺系统的机床、刀具、夹具、齿坯的制造与安装误差。现以最常见的滚齿加工为例，将产生误差的因素归纳为以下几个方面：


①几何偏心：指齿坯在机床上加工时的安装偏心。这是由于齿坯定位孔与机床心轴之间有间隙，使齿坯定位孔中心（O′-O′）与机床工作台的回转中心（O-O）不重合而产生的。

②运动偏心：指机床分度蜗轮中心（O″-O″）与工作台回转中心（O-O）不重合所引起的偏心。

③机床传动链的高频误差：主要是指分度蜗杆的径向跳动和轴向窜动等引起的轮齿的高频误差。

④滚刀的制造和安装误差：指滚刀的齿形误差、径向跳动、轴向窜动和刀具轴心线的安装倾斜误差等。

由于滚齿过程是滚刀对齿坯的周期性连续切削过程，因而加工误差具有周期性，这是齿轮误差的特点。在上述4方面产生的齿轮加工误差中，前2项是以齿轮一转为周期的，称为长周期误差（即低频误差）；后2项是以分度蜗杆一转或齿轮一齿为周期的，在齿轮一转中多次重复出现，称为短周期误差（即高频误差）。

齿轮的加工误差还可按相对于齿轮的方向不同，分为径向误差（如由几何偏心、刀具径向跳动等原因引起的误差），切向误差（如由运动偏心、刀具轴向窜动等原因引起的误差）和轴向误差（如滚刀沿齿坯轴向移动的误差）

总结：

齿轮加工误差的来源需要从加工方法来考虑。

齿轮加工的方法：
仿形法：利用成形刀具加工齿轮；
展成法：根据渐开线齿廓的形成原理加工齿轮，如滚齿、插齿、磨齿。
齿轮加工误差的主要因素：
几何偏心e几：径向误差的主要来源。
运动偏心e运：切向误差的主要来源。
机床传动链高频周期误差：传动链中分度机构各元件误差影响，分度蜗杆的径向和轴向跳动。
滚刀的制造与安装误差。

由于滚齿过程是滚刀对齿坯的周期性连续切削过程，因而加工误差具有周期性，这是齿轮误差的特点。在上述4方面产生的齿轮加工误差中，前2项是以齿轮一转为周期的，称为长周期误差（即低频误差）；后2项是以分度蜗杆一转或齿轮一齿为周期的，在齿轮一转中多次重复出现，称为短周期误差（即高频误差）。

齿轮的加工误差还可按相对于齿轮的方向不同，分为径向误差（如由几何偏心、刀具径向跳动等原因引起的误差），切向误差（如由运动偏心、刀具轴向窜动等原因引起的误差）和轴向误差（如滚刀沿齿坯轴向移动的误差）。