齒輪是如何加工的？有哪些製造方法？

齒輪可能是人類z早使用的材料之一。它們(men) 幾乎存在於(yu) 所有現代機械中。為(wei) 了抵禦惡劣的操作環境，齒輪必須製造精良、可靠、效率高且耐用。齒輪必須降低應力和應變以避免失效，這可能導致狀況。為(wei) 了滿足所有這些需求，齒輪製造已經發展成為(wei) 一個(ge) 高度專(zhuan) 業(ye) 化的行業(ye) 。

根據參數的不同，可以使用不同的材料來製造齒輪。雖然在某些應用中使用塑料和複合材料等有色金屬材料，但鋼是其他應用中z常用的材料。

齒輪通常由鋼（z常見的材料）以及包括塑料和複合材料在內(nei) 的各種有色金屬材料製成。根據設計要求，齒輪材料應具備以下性能：在靜載荷下抗拉強度高，承受動載荷時的持久強度高，摩擦係數低，可製造性好。

齒輪可以使用各種方法製造，包括鑄造、鍛造、擠壓、粉末冶金和衝(chong) 壓。其中，機械齒輪加工是z常用的生產(chan) 方法。

切削齒輪加工

常見的切削齒輪加工包括：

1滾齒 2插齒 3齒條式刨削 4用盤銑刀切齒 5拉削

詳細的齒輪加工方式介紹在之前文章中詳細介紹過，大家可以看看《漸開線齒輪切齒原理》，對幾種切齒的方法的原理和過程會(hui) 有一個(ge) 基礎認識。

電火花齒輪加工 (EDM)

EDM是一種製造工藝，通過在由電介質浴液隔開的兩(liang) 個(ge) 電極之間施加一係列電流放電，從(cong) 工件上去除材料。

EDM 擅長切割各種尺寸的複雜幾何形狀，但也有其局限性。如果您沒有良好的控製和程序，很容易損壞零件表麵，尤其是對 CNC 程序執行具有挑戰性的齒廓。但質量高和直觀的 3D 建模和CAM軟件，如 Feature CAM、Autodesk Fusion、Master CAM 等，可以產(chan) 生切割螺旋齒所需的平滑運動。

近年來，EDM 機器有所改進。早期的 EDM 機器和此過程的使用有局限性，但它們(men) 一直在發展。這種演變z大限度地提高了表麵光潔度、提高切割精度和產(chan) 生的材料性能（微觀結構、機械性能等）的問題。該工藝可以實現j確到千分之一英寸的公差，並製造出小齒輪（直徑不到一2mm）和大齒輪（直徑超過600 mm）。該工藝既可用於(yu) 鍾表中的精密應用，也可用於(yu) 切割更堅固的齒輪，例如賽車中使用的齒輪。

軋製齒輪加工

軋製是z古老的成型工藝之一。它通過兩(liang) 個(ge) 或三個(ge) 模具對一個(ge) 毛坯工件進行熱軋或冷軋來形成齒輪，如下圖所示。

如何節省材料是製造過程中的關(guan) 鍵問題，軋製是一個(ge) 不錯的選擇，因為(wei) 不會(hui) 產(chan) 生切屑。然而，為(wei) 了獲得效率高的工藝，您必須在提高產(chan) 量之前考慮軋製參數、變形和微觀結構效應。

鑄造齒輪加工

鑄造是一種成型工藝，用於(yu) 製造齒輪毛坯（然後進行齒輪加工）和具有鑄造齒廓的完整齒輪。公差和精度是鑄造齒輪時的關(guan) 鍵考慮因素，而創建鑄模需要大量的前期成本。然而，一旦確定了模具和工藝參數，大批量生產(chan) 就證明了投資是合理的。

砂型鑄造主要用於(yu) 生產(chan) 用於(yu) 其他工藝的齒輪毛坯。功能齊全的直齒輪、螺旋蝸杆、和錐齒輪均由齒輪鑄造製成，用於(yu) 洗衣機、小家電、手動工具、玩具和照相機。

粉末冶金齒輪加工

粉末冶金是一種高精度成型方法，是傳(chuan) 統機械齒輪加工鋼和鑄鐵齒輪的一種經濟效率高的替代方法。然而，這種方法不適用於(yu) 較大的齒輪尺寸，但擅長製造小型、質量高的直齒輪、錐齒輪和螺旋齒輪。由於(yu) 成型材料的孔隙率，較大的齒輪具有較低的抗疲勞和抗衝(chong) 擊性，盡管可以使用燒結工藝來改善其機械性能。

當齒輪設計包括孔、凹陷和不同的表麵水平或突起時，粉末冶金也特別有用。您會(hui) 在電器、農(nong) 場、草坪和花園設備、汽車、卡車和軍(jun) 用車輛中找到這些齒輪。

增材製造齒輪加工

增材製造也稱為(wei) 3D 打印，從(cong) CAD 3D 模型逐層構建三維對象。由於(yu) 工藝的性質，增材機可以形成具有晶格結構的複雜設計。可以對這些結構進行建模，以實現通過傳(chuan) 統方法不易獲得的輕量化。這種類型的幾何形狀通常是使用 3D 拓撲優(you) 化和計算機設計軟件創建的。

傳(chuan) 統和非圓形齒輪都可以通過增材製造工藝製造，質量高的 3D 打印機價(jia) 格相對便宜且廣泛使用。由於(yu) 這種可用性，它已成為(wei) 維修和機械項目的選擇，例如益智玩具或其他需要全功能齒輪的小工具。您還可以包含其他特征，甚將幾何圖形與(yu) 齒輪形狀相結合，以將自定義(yi) 軸、鍵或凹槽添加到同一實體(ti) 中。