内花键齿轮的加工工艺需结合批量、精度、齿形需求选择,核心工艺围绕 “高效量产”“灵活适配”“高精度定制” 三大方向分类。具体如下:

一、拉削加工:中大批量生产的 “高效优选”
1. 工艺原理
通过多齿拉刀(分粗切齿、精切齿、校准齿)轴向移动,一次性切削工件内壁成型,齿升量从前往后递增,实现 “去除余量 + 齿形校准” 同步完成。
2. 核心特点
效率高:单日产能超 1000 件,适合汽车变速箱等批量场景;
精度稳定:可达 6-7 级精度,齿面粗糙度 Ra1.6-3.2μm;
局限:仅加工直齿内花键,需预制适配内孔(比拉刀引导部小 0.02-0.05mm),材料硬度需≤HB250(硬度过高易磨损拉刀)。
二、插齿加工:中小批量的 “灵活适配方案”
1. 工艺原理
插齿刀做 “上下往复切削 + 自身旋转”,工件同步圆周分度(每插 1 齿旋转 1 / 齿数圈),径向进给至齿深达标,通过展成运动成型齿形。
2. 核心特点
适配性强:可加工直齿、斜齿,甚至带台阶、不通孔的复杂内花键(拉削无法实现);
批量灵活:单日产能 100-500 件,适合中小批量或单件修配;
精度范围:7-8 级精度,齿面粗糙度 Ra1.6-6.3μm,材料硬度≤HRC30(淬火后需磨齿修正)。
三、滚齿加工:大模数内花键的 “高效选择”
1. 工艺原理
内花键专用滚刀(蜗杆式结构)高速旋转 + 轴向进给,工件按 “滚刀头数 × 转速 / 齿数” 传动比圆周运动,通过展成运动切削齿形。
2. 核心特点
适配场景:主攻模数 m≥5 的厚壁内花键(如工程机械齿轮箱),单日产能 300-800 件;
精度与局限:7-8 级精度(需磨齿提升至更高精度),齿面粗糙度 Ra3.2-6.3μm,无法加工不通孔内花键。
四、线切割加工:高精度定制的 “特种方案”
1. 工艺原理
钼丝 / 铜丝电极放电腐蚀材料,按预设齿形轨迹运动,工件同步分度,逐齿加工成型,无切削力影响。
2. 核心特点
高精度:可达 5-6 级精度,齿面粗糙度 Ra0.8-1.6μm,适合航空航天精密件;
材料适配:可加工淬火后材料(HRC50-60)或硬质合金,避免热处理变形;
灵活性:能加工异形齿形(非标准压力角、变模数),但效率低(单日产能 20-50 件),适合小批量定制。
五、成型铣削:低精度场景的 “低成本方案”
1. 工艺原理
用与齿槽形状一致的成型铣刀,铣削 1 个齿槽后工件分度 1 / 齿数圈,依次完成所有齿槽加工。
2. 核心特点
工艺简单:无需专用设备,普通铣床即可操作;
局限明显:精度仅 9-10 级,齿面粗糙度 Ra6.3-12.5μm,效率低(单日产能 10-30 件),仅用于农机、简易机械等低要求场景。