插齿

用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面

用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面称为插齿。

定义

用插齿刀按展成法或成形法加工内、外齿轮或齿条等的齿面称为插齿。插齿既可以加工直齿，也可以加工斜齿；滚齿也可以加工直齿和斜齿，但滚齿加工效率更高

功能

Y7125A插齿刀磨齿机在Y7125基础上精化而成，主要用于磨削直齿和螺旋齿的插齿刀，剃齿刀和标准齿轮的渐开线齿面；也可磨削高精度的直齿轮及螺旋齿轮的渐开线齿面。本机床通用于工具制造、机床、汽车，拖拉机及航空等工业部门。采用大平面型砂轮，以展成法进行磨削。采用精密分度盘保证分度精确采用渐开线凸轮，使工件获得正确的展成运动。横向具有精进给装置。

原理

从插齿过程的原理上分析，插齿刀相当于一对轴线相互平行的圆柱齿轮相啮合。插齿刀实质上就是一个磨有前后角并具有切削刃的齿轮。

运动

（1）切削运动　插齿刀的上、下往复运动。（2）分齿展成运动　插齿刀与工件之间应保持正确的啮合关系。插齿刀往复一次，工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给量，故刀具与工件的啮合过程也就是圆周进给过程。（3）径向进给运动　插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应有径向进给量fr。（4）让刀运动　插齿刀作上下往复运动时，向下是切削行程。为了避免刀具擦伤已加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件退出切削区一段距离（径向）。插齿刀工作行程时，工作台再恢复原位。

工艺特点

综述

插齿和滚齿相比，在加工质量，生产率和应用范围等方面都有其特点。

生产率

切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；切削过程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿高。只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时，插齿的生产率才比滚齿高。

加工质量

（1）插齿的齿形精度比滚齿高　滚齿时，形成齿形包络线的切线数量只与滚刀容屑槽的数目和基本蜗杆的头数有关，它不能通过改变加工条件而增减；但插齿时，形成齿形包络线的切线数量由圆周进给量的大小决定，并可以选择。此外，制造齿轮滚刀时是近似造型的蜗杆来替代渐开线基本蜗杆，这就有造形误差。而插齿刀的齿形比较简单，可通过高精度磨齿获得精确的渐开线齿形。所以插齿可以得到较高的齿形精度。（2）插齿后齿面的粗糙度比滚齿细　这是因为滚齿时，滚刀在齿向方向上作间断切削，形成如图9－11a所示的鱼鳞状波纹；而插齿时插齿刀沿齿向方向的切削是连续的，如图9－11b所示。所以插齿时齿面粗糙度较细。（3）插齿的运动精度比滚齿差　这是因为插齿机的传动链比滚齿机多了一个刀具蜗轮副，即多了一部分传动误差。另外，插齿刀的一个刀齿相应切削工件的一个齿槽，因此，插齿刀本身的周节累积误差必然会反映到工件上。而滚齿时，因为工件的每一个齿槽都是由滚刀相同的2～3圈刀齿加工出来，故滚刀的齿距累积误差不影响被加工齿轮的齿距精度，所以滚齿的运动精度比插齿高。（4）插齿的齿向误差比滚齿大　插齿时的齿向误差主要决定于插齿机主轴回转轴线与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀工作时往复运动的频率高，使得主轴与套筒之间的磨损大，因此插齿的齿向误差比滚齿大。所以就加工精度来说，对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿来进行齿形精加工，而对于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（剃齿不能提高运动精度），则用滚齿较为有利。

应用范围

（1）加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮，只能用插齿。这是因为：插齿刀“切出”时只需要很小的空间，而滚齿则滚刀会与大直径部位发生干涉。（2）加工无空刀槽的人字齿轮，只能用插齿；（3）加工内齿轮，只能用插齿。（4）加工蜗轮，只能用滚齿。（5）加工斜齿圆柱齿轮，两者都可用。但滚齿比较方便。插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。

提高生产率途径

1.提高圆周进给量可减少机动时间，但圆周进给量和空行程时的让刀量成正比，因此，必须解决好刀具的让刀问题。

2.挖掘机床潜力增加往复行程次数，采用高速插齿。有的插齿机每分钟往复行程次数可达1200～1500次/min，可达到2500次/min。比常用的提高了3～4倍，使切削速度大大提高，同时也能减少插齿所需的机动时间。

3.改进刀具参数，提高插齿刀的耐用度，充分发挥插齿刀的切削性能。如采用W18Cr4V插齿刀，切削速度可达到60m/min；加大前角至15°，后角至9°，可提高耐用度3倍；在前刀面磨出1～1.5 mm宽的平台，也可提高耐用度30%左右。

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