现代齿轮先进切削理论及方法
                                        黄筱调1，阳辉1，郭二廓2，方成刚1
                              (1. 南京工业大学机械与动力工程学院，江苏 南京〓211816）
                                 （2. 江苏大学机械工程学院，江苏 镇江〓212013)

    根据齿轮切削理论，分别针对展成法、成形法和包络铣削法3类齿轮加工方法，阐述了高效率的强力车齿技术、高精度的成形磨齿技术、高柔性的包络铣齿技术的国内外研究现状和应用情况，对掌握国外先进齿轮加工技术的发展方向和促进中国齿轮制造具有重要的现实意义。


    众所周知，齿轮是机械相关行业应用的关键基础零件，其性能、质量和可靠性直接影响到整机的技术指标。齿轮传动具有传动效率高、承载能力强、传统比恒定、使用寿命长等优点，广泛应用于航空、风电、汽车、能源等领域。目前，齿轮加工方法包括切削法、铸造法、轧制法、模锻法和粉末冶金法等，其中切削法因为具有良好加工精度，应用最为广泛。常见的切削方法主要有滚齿、插齿、剃齿、磨齿、珩齿、铣齿、车齿等。近年来，随着工业4.0和“中国制造2025”的深入发展，对齿轮的加工质量和使用性能要求不断提高，各种齿轮创新产品不断出现，齿轮的结构和形式设计也越来越复杂，传统的齿轮切削加工方法已经无法满足诸如无退刀槽的非贯通螺旋齿轮、高精度的齿面拓扑修形齿轮、无退刀槽或小退刀槽的人字齿轮的加工需求。此外，现有齿轮加工方式无论是在加工效率、加工精度，还是在加工柔性、绿色环保等方面还存在诸多不足之处。因此，更为高效率、高精度、高柔性、绿色环保的齿轮加工技术已成为现代齿轮切削加工领域的研究热点。

1齿轮切削理论方法
    齿轮切削加工是指用切削工具（包括刀具、磨具和磨料）把齿坯或工件上多余的材料层切去，使工件获得规定的几何形状、尺寸和表面质量的加工方法。当前，国内外圆柱齿轮加工工艺仍以切削加工为主，根据加工原理，传统的齿轮加工方法可以分为展成法和成形法两大类：展成法是利用齿轮刀具与被切齿坯作啮合运动而切出齿形的方法，包括滚齿、插齿、剃齿、蜗杆砂轮磨齿、珩齿、强力车齿等；成形法是采用与被切齿轮齿槽相符的成形刀具加工齿形的方法，包括成形铣齿、成形磨齿和拉齿加工等。近年来，随着CNC技术、刀具制造技术和自由曲面包络理论的发展，出现了一种基于空间自由曲面包络理论，采用普通立铣刀或可转位盘铣刀柔性切削齿轮的包络铣齿加工法，该方法既有展成法的特点，又有成形法的特点，笔者将其称之为包络铣削法（如图1所示）。

   由齿轮啮合原理可知，无论是展成法，还是成形法、包络铣削法，所构成的曲面切削系统都包括.....



基金项目：国家自然科学基金重点项目（51635003）
作者简介：黄筱调(1952—)，男，安徽安庆人，南京工业大学教授、博士生导师，硕士，主要研究方向为数控理论与技术、先进制造技术等。



（文章来源《机械设计与制造工程》杂志如需详细资料请联系江苏机械门户网客服QQ:2980918915,电话025-83726289）

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