摘 要：在加工制造行业中，齿轮加工属于最基础和常见的加工零件，虽然现在机械化程度越来越高，加工制作也越来越精细，但难免会有误差存在。一旦齿轮加工出现了误差，那么轻则导致其无法使用，严重时还有可能因此而引发事故。因而，本文重点以齿轮加工为研究对象，通过对误差问题的分析，积极寻求解决途径和办法，从而提高齿轮加工的质量和精准度。
关键词：齿轮；加工；误差；方法
一、齿轮加工误差产生的主要问题和根源
分析齿轮加工误差产生的原因，应该从工艺上进行总体把握，重点抓住加工方法的优化，通过改良、改进和细化，提高齿轮加工的零误差操作和精细化程度。齿轮加工主要过程包括滚齿、插齿和珩齿三个主要步骤，加工中常见的主要误差问题。
（一）加工机床的精密性不够导致的误差
目前虽然机械化、自动化程度比较高，但我们在加工机床的精密性上做得还不够，主要引发误差因素有三个方面：一是部件搭配的精确程度不够。齿轮加工机床对精密度要求较高，同时涉及台面、齿轮、丝杠等多种重点零部件，由于部件组建搭配不够优化，会对齿轮加工精确性和质量有较大影响，也会有较大误差。二是加工操作不规范。使用机床加工齿轮需要较高的技术素质和严谨认真的加工心态，最常见的误差就是人为操作的误差，由于不规范、不合理或者是不认真操作，有时不仅仅带来齿轮加工的误差，更会带来很多不必要的损失。三是环境因素影响加工制作。由于齿轮加工涉及到压、切、挤等多个过程，在加工中温度也会随之变化，根据热胀冷缩的原理，也会对金属性质零部件产生影响，导致加工精准度不高。
（二）径向加工方面的误差
由于齿轮加工过程中需要根据径向需要进行周期性变动，因此对于径向的距离变化，齿轮部件与道具之间的精准度，以及周期性轴线变化等要进行精确的操作和掌控，尽管在自动化时代，我们在数控机床操作中，也会面临径向周期性跳动和机床刀具变化等实际问题，也会因为变化精确度不够或者操作设定不规范，一般原因是由于几何性偏离轴心和轴距，在机床刀具安装方面的误差，基准孔与齿轮轴距之间的误差等，从而导致齿轮加工径向的误差率提高。
（三）轴向和切向加工方面的误差
一方面，轴向误差主要出现在机床加工中导轨的不准确性，一般情况下误差主要受齿轮坯斜度变化影响，同时因为加工机床运动链的变化，也会导致齿轮加工误差。另一方面，切向误差关键是避免由于齿轮与刀具在运转中会带来破坏，同时由于切向误差，也可以导致分度蜗轮副的误差，还有就是在分度涡轮产生的误差，导致滚刀与齿轮产生一定的偏心力。此外，除以上两个制作误差最为常见外，在刀具产形面操作上，由于形面要围绕磨具造型进行加工，齿面的精确接触也非常重要，但接触线方向偏离或者基节点的偏差，会影响直齿加工的稳定性和精准性。
（四）加工方法使用的误差
齿轮加工要根据实际要求采取不同方法，一般情况下在七级以下的齿轮加工制作，主要采取的是插齿或者滚齿制作工艺，而针对七级以上的要求，在前期工艺的基础上，还要增加磨齿和剃齿工艺方法。在工艺方法上注意避免的误差。一方面，滚齿重点是掌握好公法尺的周期变动，避免咬合齿轮太松和副传动不精准等误差。另一方面，要重点加强插齿的精细化操作。最大限度避免齿距积累的误差，以及齿形、齿面的误差。同时，在剃齿工艺应用上，要注意齿面加工的凹凸面，避免不对称或者逐齿变化的误差和问题，最重要的就是要科学精准应用工艺方法。
二、解决齿轮加工误差的主要方法
针对上述齿轮加工误差产生的根源，为了有效地降低误差地产生，笔者通过查阅相关文献以及结合自身多年工作实践经验情况下提出了以下几种解决方法。
（一）提供加工机床精密水平
目前，我们在加工制作齿轮中，最关键的就是机床的精密程度，要确保机床各个部件合理搭配和保养。一是要提高设备精细化、自动化水平，保证各部件运作的精密性，做好智能化升级改造。二是要加强设备保养和人员培训。运用机床进行齿轮加工实际上就是人与机器的结合，一方面要自动化程度高，另一方面根据各个参数和要求，并强化操作人员培训。三是强化设备保养。强化维护保养，尤其是对作业和制作环境进行治理。
（二）严格径向加工制作
一是严格输入齿数、法向模数、法向压力角、跨棒距尺寸、量棒直径、跨齿数、齿形点频率等参数，确保加工制作的精准性。二是要针对径向加工容易出现误差的问题，合理调整工作台与导轨的垂直比例，及时调控和保证上下顶尖的位置，同时为了提高齿坯制作的精准性，要加工制作好质优的加工夹模，精准计算除差动数据，另外就是要及时改进齿坯与夹模设计，强化压实和夹紧，避免带动偏离误差。三是严格几何性偏离轴心和轴距，提高滚刀重磨以及铲磨的精准程度，及时更换蜗轮副，并控制好齿圈跳动，提高加工稳定性。
（三）控制好切齿和轴向
一是做好切齿模具设计优化。盘类齿轮加工夹具在设计上采用双锥面弹性涨套结构。这种结构夹紧时，主要是弹性变形均匀，能够有效实现无隙定心，消除齿轮加工的几何偏心。因此，轴类齿轮加工夹具在设计上体现加工基准从始至终基准不变的原则，使轴类齿轮获得较高加工精度及稳定性。二是正确设置和使用夹刀及配件。合理控制主轴和主轴孔的位置，要最大限度地降低切向的误差率，重点是科学调整和提高刀架安装的精确度，适时加装磨刀插齿和刀垫，提高夹具制作、工件配比和安装的精准化程度。三是严格控制基节点。提高重磨精度以及滚刀铲磨精准度，尤其是防止分度蜗轮副周节误差偏大，同时还要避免齿坯安装偏离等误差。
（四）优化加工制作工艺
无论是在插齿、滚齿，还是磨齿、剃齿等工艺应用的那个阶段，都要重点把握以下环节。一是重点关注齿厚与齿距的周期变化，严格控制几何偏心率。二是保证齿距与公法线的合理配置，避免局部过长或过短，严格控制运动偏心率。三是严控控制机床运转中传动莲的短周期误差，重点是避免齿廓与齿距的比例，保证分度蜗轮的合理。四是提高安装质量。重点是提高滚刀安装质量，严格控制齿轮轴向和径向。在此基础上，要避免滚刀齿形和基节的制作误差，提高磨具质量和效率。此外，从工艺上看，还有加强数控机床的引进和应用，用信息化、数据化提高齿轮制作效率和质量。
三、结束语
综上所述，齿轮是机械动能传导最重要的部件，要求精细化程度很高，加工制造的质量和精度也非常高，因此无论是从机床制作，还是到部件齿坯的加工，都需要最大限度避免误差，特别是准确把握误差产生的原因和制作流程中的问题，通过精细化、流程化制造，努力实现齿轮加工零误差。
参考文献
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