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1、,第二章 零件表面的常规加工方法,一、成形面加工,2.3 特形表面的加工,成形面的 技术要求,a.尺寸精度,d.表面质量,b.位置精度,c.形状精度,第二章 零件表面的常规加工方法,一、成形面加工 1.用成形刀具加工 用切削刃形状与工件轮廓相符合的刀具，直接加工出成形面,2.3 特形表面的加工,成形车刀车成形面,成形铣刀铣成形面,第二章 零件表面的常规加工方法,一、成形面加工 2.利用刀具和工件作特定的相对运动加工 刀具比较简单， 加工成形面的尺寸范 围较大。但是，机床 的运动和结构都较复 杂，成本高。,2.3 特形表面的加工,靠模法车成形面 1车刀 2工件 3联接板 4靠模 5滑块 面,第二
2、章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工,2.3 特形表面的加工,螺纹,a.紧固螺纹,b.传动螺纹,螺纹的 技术要求,a.尺寸精度,d.表面质量,b.位置精度,c.形状精度,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 1.攻螺纹和套螺纹 用丝锥加工螺纹称为攻螺纹(tapping)，又称攻丝；用板牙加工螺纹称为套螺纹(chasing)，又称套丝或套扣。,2.3 特形表面的加工,板牙结构,攻丝结构,公差等级86级，表面粗糙度Ra值6.31.6,单齿螺纹车刀,螺纹梳刀的类型 a)平体 b)棱体 c)圆体,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 2.车螺纹(thread turning)是加工
3、螺纹的基本方法,2.3 特形表面的加工,公差等级94级，表面粗糙度Ra值3.20.8,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 3.铣螺纹,2.3 特形表面的加工,盘形铣刀铣螺纹,梳形铣刀铣螺纹,旋风铣刀铣螺纹,铣螺纹,公差等级96级，表面粗糙度Ra值6.3 3.2,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 4.磨螺纹(thread grinding) 高精度的螺纹加工方法，常用于淬硬螺纹的精加工,2.3 特形表面的加工,单片砂轮磨螺纹,多线砂轮磨螺纹,公差等级43级，表面粗糙度Ra值0.80.1,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 5. 滚压螺纹 室温下，用压力使工件表面产
4、生塑性变形而形成螺纹的一种无切屑加工方法 (1)搓板滚压,2.3 特形表面的加工,搓螺纹原理图,滚子滚压螺纹,(2)滚子滚压,滚压 螺纹,公差等级75级，面粗糙度Ra值1.60.8,公差等级53级，面粗糙度Ra值0.80.2,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工,2.3 特形表面的加工,滚压螺纹与切削螺纹的比较，优点如下：,提高了螺纹强度,提高了生产率,第二章 零件表面的常规加工方法,二、螺纹加工 6.螺纹加工方法选择 考虑的因素主要有工件形状、螺纹牙型、螺纹的尺寸和精度、工件材料、热处理以及生产类型等,2.3 特形表面的加工,螺纹的加工方法 及应用,第二章 零件表面的常规加工方法,三
5、、齿形加工 1.概述：齿轮(gears)是机械传动中传递运动和动力的重要零件,2.3 特形表面的加工,(1)常见齿轮传动 的类型,a. 平行轴间的传动,b. 相交轴间的传动,c. 交错轴间的传动,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 1.概述 (2) 渐开线及渐开线齿形,渐开线的形成,(3) 齿轮各部分的名称,齿顶圆,ra，da,齿根圆,rf，df,齿 厚,任意圆齿厚 si,分度圆齿厚 s,齿槽宽,任意圆齿槽宽ei,分度圆齿槽宽 e,齿 距,任意圆齿距 pi= si+ ei,分度圆齿距 p = s + e,分度圆,r，d,齿顶，,齿顶高,ha,齿根，,齿根高,h
6、f,齿全高,h = ha +hf,基圆,rb， db,标准直齿圆柱外齿轮,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 1.概述,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 1.概述 (4)直齿圆柱齿轮的基本参数 1)模数 齿轮的齿数为z时，分度圆直 径d和齿距P有如下关系： 或 由于式中含有无理数，为了在计算中 使齿轮各部分尺寸为整数或简单小数，令 则 式中的m称为模数,表（标准模 数系列表）,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 1.概述 (4)直齿圆柱齿轮的基本参数 2)压力角 渐开线齿形上任意一点K 的法
7、向力F和速度Vk之间的夹 角，称为K点的压力角K。 分度圆上A点的压力角为 刀具齿形角，称为标准压力角， 常取=20。,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 2.齿轮齿形的加工方法 一般分为齿坯加工和齿形加工两个阶段,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 3.铣齿(gear milling) (1)铣齿的方法 用成形铣刀在万能卧式铣床上进行,铣直齿圆柱齿轮示意图,9级以下精度，表面粗糙度Ra值6.33.2,成形法,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 3.铣齿(gear milling) (2)铣齿
8、的工艺特点 成本较低 生产率低 加工精度低 单件小批生产,齿轮铣刀的刀号及其适用的齿数范围,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 4.滚齿（gear hobbing） (1)滚齿的原理和切削运动 滚齿是利用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿,87级精度，表面粗糙度Ra值3.21.6,滚齿原理类似一对交错轴螺旋齿轮的啮合运动,展成法,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 4.滚齿（gear hobbing） (1)滚齿的原理和切削运动 滚切齿轮的切削运动： 主运动 滚刀的旋转运动，用转速n0(r/min)表示。 分齿运动 滚刀与齿坯之
9、间强制保持啮合运动关系的运动，即： nw/n0 = z0/zw 垂直进给运动 为切出整个齿宽，滚刀需要沿工件的轴向作进给移动。,滚齿,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 4.滚齿（gear hobbing） (2) 滚齿的工艺特点及应用 滚齿与铣齿比较有如下特点： 1)滚刀的通用性好 2)齿形精度及分度精度高 3)生产率高 4)设备和刀具费用高 滚齿应用范围较广，可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 5.插齿(gear shaping) (1)插齿的原理和
10、切削运动 在插齿机上用插齿刀加工 齿形的过程。,87级精度，表面粗糙度 Ra值1.6,类似一对直齿圆柱齿轮的啮合运动,展成法,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 5.插齿(gear shaping) (1)插齿的原理和切削运动 主运动 插齿刀的上下往复直线运动 分齿运动 插齿刀和齿坯之间被强制的啮合运动 径向进给运动 即插齿刀为了切出全齿高逐渐向工件中 心移动的运动 让刀运动 为了避免插齿刀在返回行程中，刀齿的后刀 面与工件的齿面发生摩擦，插齿刀返回时，齿坯沿径向 让开一段距离；当切削行程开始前，齿坯恢复原位,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的
11、加工,三、齿形加工 5.插齿(gear shaping) (2)插齿的工艺特点及应用,插齿、滚齿与铣齿的比较,a. 插齿和滚齿精度相当，都高于铣齿,b. 插齿齿面表面粗糙度Ra值小,c. 生产率：滚齿插齿铣齿,d. 插齿和滚齿同属于展成法加工，所以选择刀具时只要求刀具的模数和压力角与被切齿轮一致，与齿数无关（最少齿数z17）。,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 5.插齿(gear shaping) (2)插齿的工艺特点及应用 e.插齿可以加工如下类型的齿轮，而滚齿不能加工（b）和（c）类型的齿轮,复习上次课内容,成形面的加工 螺纹的加工 1、攻、套、车、铣、
12、磨、滚压螺纹 2、滚压螺纹和切削螺纹的特点比较 齿轮的加工 1、铣齿 2、滚齿 3、插齿 4、三种齿轮加工方法的比较,搓螺纹原理图,滚子滚压螺纹,铣直齿圆柱齿轮示意图,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 6.齿形精加工 (1)剃齿(gear shaving) 利用一对交错轴斜齿轮啮合原理，在剃齿机上“自由啮合”的展成加工方法。,剃齿刀与剃齿原理 a)剃齿刀 b)剃齿原理,76级精度，表面粗糙度Ra值0.80.4,剃齿,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 6.齿形精加工 (2)珩齿(gear honing) 用珩磨轮在珩齿机上进
13、行齿形精加工的方法，其原理和方法与剃齿相同。,珩磨轮,76级精度，表面粗糙度Ra值1.60.4,珩齿,成形法磨齿,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 6.齿形精加工 (3)磨齿(gear grinding) 用砂轮在磨齿机上对齿轮进行精加工的方法。 1)成形法磨齿,63级精度，表面粗糙度Ra值0.80.2,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 6.齿形精加工 (3)磨齿(gear grinding) 2)展成法磨齿,双碟形砂轮磨齿,63级精度，表面粗糙度Ra值0.80.2,锥形砂轮磨齿,磨齿,第二章 零件表面的常规加工方法,2.3 特形表面的加工,三、齿形加工 7.圆柱齿轮齿形加工方案的选择 主要取决于齿轮精度、齿轮结构、热处理情况、生产批量及工厂的具体生产条件,齿形加工方案及应用,
