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摘要：对硬齿面齿轮加工中影响齿形精度的主要误差因素(包括刀具制造误差和机床运动误差)进行了理论分析与计算，并提出了减小齿形误差的相应措施。
1、齿形误差的理论计算公式
在对硬齿面渐开线圆柱齿轮进行切齿加工时，齿形误差的主要来源可分为齿轮刀具引起的误差和加工机床引起的误差，即齿形误差可表示为
Dff=[(Df刀具)2+(Df机床)2]½
其中，齿轮刀具引起的误差Df刀具又包含刀具原始齿形角误差Dfa0、前刀面非径向性误差Dfg、滚刀轴向齿距误差Dft刀
、刀刃螺旋线误差DfS刀、刀具安装误差Df刀具安装等；加工机床引起的误差Df机床中又包含机床运动误差Df运动、机床弹性变形误差Df变形、工件安装误差Df工件安装
等。因此，提高被加工齿轮齿形精度的主要措施:一、是提高刀具制造精度；二、是提高机床运动精度(尤其是工作台回转精度)。
图1 前刃面为0°的原始齿形角 |
图2 前刃面为-30°的原始齿形角 |
图3 刀片形状 |
图4 工件齿形误差 |
图5 机床工作台扭转振动误差计算图形 |
2、刀具制造误差引起的齿形误差
用于加工淬硬齿面的硬质合金滚剃刀的结构与铲磨式标准滚刀不同。硬齿面滚剃刀的前刃面为-30°(标准滚刀为0°)，齿数约为30～40(标准滚刀约为10)，因此，硬齿面滚剃刀的侧刃无法铲磨，通常采用金刚石砂轮按螺旋面磨法磨削而成，以保证每个刀刃均分布在刀具的基本蜗杆表面上。在诸多刀具制造误差项目中，原始齿形角误差Dfa0和刀刃螺旋线误差DfS刀最难控制，分别分析如下：
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原始齿形角误差Dfa0
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原始齿形角a0是根据刀具造型原理精确计算而得，
对于前刃面为0°的滚刀，其原始齿形角为两个定值a0左、a0右(见图1)。
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硬齿面滚剃刀的前刃面为-30°，它与基本蜗杆表面相交构成的刃形为一曲线，曲线上各点的原始齿形角各不相同(见图2)。
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制造硬齿面滚剃刀时，首先将刀片预磨成直线形，同时开出后面(见图3a、d)，然后精磨成形(见图3b、c)。成形后刀片刃带由f 变为f，比原来加宽了几倍。由于刃磨余量不均，精磨后的刀片将产生齿形误差，造成刀片齿形中部过切，因此用这种硬齿面滚剃刀加工的工件实际齿形中部多为凸起(见图4)。
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刀刃螺旋线误差DfS刀
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硬齿面滚剃刀采用焊接式结构。焊接后各个刀片的位置要发生变动，造成精磨时加工余量不均，不易保证要求的加工精度。此外，精磨滚剃刀时所用金刚石砂轮的直线性较差(约0.015mm)也是引起刀具制造误差的重要原因之一。
综上所述，由刀具制造误差(测定误差值约0.015～0.020mm)引起的工件齿形误差为：Df刀具=0.015～0.020mm。
3、机床运动误差引起的齿形误差
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