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1、国家职业资格培训教材 技能型人才培训用书技能型人才培训用书 国家职业资格培训教材编审委员会 编 铣工铣工( (中级中级) ) 黄涛勋 主编 国家职业资格培训教材国家职业资格培训教材 技能型人才培训用书技能型人才培训用书 依据劳动和社会保障部 制定的国家职业标准要求编写 第七章第七章 直齿锥齿加工直齿锥齿加工 培训学习目标培训学习目标 熟练掌握在卧式铣床上铣削直齿锥齿轮的加 工方法与相关计算，重点掌握齿轮铣刀的选择、 分度头主轴角度调整及工件找正、对刀及偏铣大 端的方法。掌握用齿轮游标尺检测锥齿轮大端齿 厚的方法。 第七章第七章 直齿锥齿加工直齿锥齿加工 第七章 直齿锥齿加工 目 录 第一节第一
2、节 直齿锥齿轮加工必备专业知识直齿锥齿轮加工必备专业知识 一、直齿锥齿轮各部分的名称与计算方法一、直齿锥齿轮各部分的名称与计算方法 二、直齿锥齿轮的测量与检验方法二、直齿锥齿轮的测量与检验方法 三、直齿锥齿轮的铣削准备、步骤与偏铣方法三、直齿锥齿轮的铣削准备、步骤与偏铣方法 第二节第二节 直齿锥齿轮加工技能训练实例直齿锥齿轮加工技能训练实例 训练训练1 1 第一种偏铣法铣削盘形直齿锥齿轮第一种偏铣法铣削盘形直齿锥齿轮 训练训练2 2 第二种偏铣法铣削连轴直齿锥齿轮第二种偏铣法铣削连轴直齿锥齿轮 复习思考题复习思考题 第七章第七章 直齿锥齿加工直齿锥齿加工 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直
3、齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 一、直齿锥齿轮各部分的名称与计算方法 1.直齿锥齿轮的种类 2.直齿锥齿轮各部分的名称及计算方法 图7-1 锥齿轮传动的类型 a)正交锥齿轮传动 b)、c)非正交锥齿轮传动 （1）等间隙收缩齿锥齿轮传 动的几何计算 这种齿轮传动时，齿顶间隙 沿齿长方向各个截面上均相等， 故两齿轮的齿顶圆锥锥顶不重合 于一点，其各部分名称、代号及 几何尺寸计算见表7-1。 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 图7-2 等间隙收缩齿和正常收缩齿锥齿轮传动 a)等间隙收缩齿 b)正常收缩齿表 （2）正常收缩齿锥齿轮传动
4、 的几何计算 这种齿轮传动时，齿顶的间 隙由大端至小端逐渐减小，当两 齿啮合时，各锥顶重合于一点。 二、直齿锥齿轮的 测量与检验方法 1.齿坯检验 是锥齿轮加工时工件装夹、 找正、铣削、齿形测量的重要依 据。 （1）检验齿顶圆直径 锥齿 轮的加工图样一般都有齿顶圆的 直径尺寸与偏差。 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 图7-3 检验锥齿轮齿坯齿顶圆直径 a)用游标卡尺检验 b)用千分尺检验 图7-4 检验锥齿轮顶锥角 a)以顶部锥面交线为基准测量 b)以定位端面为基准测量 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加
5、工必备专业知识 （2）检验内孔直径 检验的内容有：孔的尺寸精度、圆柱度及 孔轴线与端面的垂直度；检验方法参见孔加工内容。 （3）检验顶锥角图 7-4是用万能角度尺测量顶锥角的常用方法 。图7-4a是用量具测量面与小端外锥面交线和顶锥面贴合进行检验 ，用这种方法时如交线的倒角不均匀将影响测量精度。图7-4b是以 定位端面为基准，测量时将齿坯基准面放在置于测量平板的平行垫 块上，量具测量面与平板和顶锥面贴合进行测量。用以上两种方法 检验时，量具测量面对准顶锥面素线位置，才能保证角度测量的准 确度。 （4）检验顶圆锥面的圆跳动量 2.锥齿轮检验 （1）检验齿厚 直齿锥齿轮的齿厚检验一般是指用齿厚游标
6、卡尺测量锥齿轮背锥 上齿轮大端的分度圆弦齿厚。 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 图7-5 检验锥齿轮顶锥面圆跳动量 （2）检验齿向误差 齿向误差是指通过齿高中部，在齿 全长内实际齿向对理论齿向的最大允许 误差。 图7-6 锥齿轮的齿厚和齿向检验 a)测量大端齿厚 b)测量齿向 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 三、直齿锥齿轮的铣削准备、步骤与偏铣方法 1.铣削准备 （1）选择铣刀号数 锥齿轮铣刀的齿形曲线按大端齿形设计制造， 大端齿形与当量圆柱齿轮的齿形相同（图7-7），而铣刀的厚度按小端
7、 设计制造，并且比小端的齿槽略小一些。选择直齿锥齿轮铣刀时，应 根据图样上的模数m、齿数z和分锥角计算当量齿数： 图7-7 选择锥齿轮铣刀的当量圆柱齿轮 R分当量齿轮分度圆半径， 锥齿轮的背锥距(mm)； 锥齿轮分锥角()； z锥齿轮的实际齿数； zV锥齿轮的当量齿数。 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 （2）工件装夹与找正 1）选择装夹方式。 2）安装、调整分度头。用纵 向进给铣削时，在水平安装分度头 后，按锥齿轮的根锥角f调整分 度头主轴与工作台面的仰角；用 垂向进给铣削时，在水平安装分 度头后，按（90f）调整分 度头主轴与工作台面的仰
8、角。 3）找正工件。 4）分度和齿厚计算。 在直齿锥齿轮的图样上一般都注有大端弦齿厚和弦齿高的尺寸和 偏差值，若要计算则可沿用直齿轮的分度圆弦齿厚和弦齿高计算公式， 但其中的齿数应以当量齿数zV代入 图7-9 锥齿轮装夹方式 a）用直柄心轴装夹 b）用三爪卡盘直接装夹 c）用锥柄心轴装夹 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 2.铣削步骤 （1）对刀 具体操作时，利用分 度头回转180的方法，用 游标高度尺在工件顶圆锥 面上划出对称轴线的菱形 框，调整工作台横向，使 铣刀切痕位于菱形框的中 间，从而使铣刀齿形中心 平面通过工件轴线。 图7-10
9、锥齿轮铣削划线对刀法 a）划线 b）对刀 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 （2）铣削中间齿槽 铣削中间齿槽时的进刀深度控制以垂向对刀作为依据。 （3）偏铣齿侧 偏铣时应使工件绕自身轴线转过角度或在水平面内使工件轴线 偏转角，工作台横向移动s，使铣刀廓形重新对准工件小端齿槽， 偏铣一侧。偏铣另一侧时，反向转过2或2，工作台横向反方向移 动2s。 偏铣操作的基本方法有两种，一种是通 过计算确定工件偏转角，然后移动工作台横 向重新对刀进行左、右齿侧对称偏铣，以达 到大端齿厚的要求；另一种是通过计算确定 工件横向偏移量，然后回转工件重新对刀进 行偏
10、铣。采用计算确定工件偏转角，横向偏 移对刀的方法时，偏转角A可根据铣刀号和 锥距与齿宽比R/b由表7-3查得，相应的分度 头转数N（r）的计算公式为： 图7-11 偏移与偏转的关系 第七章 直齿锥齿加工 第一节第一节 直齿锥齿加工必备专业知识直齿锥齿加工必备专业知识 式中：A齿坯的基本旋转角（）； z工件的齿数。 度头手柄转过的孔数N的计算也可采用以下经验公式： 式中：N偏铣时分度头手柄应转过的孔数； n工件每铣削一齿时分度头手柄转过的总孔数。 采用计算确定横向偏移量，回转工件对刀的方法，工作台横向偏移 量s的计算公式为： 式中：T铣刀节圆处厚度（mm）； x偏移系数。 第七章 直齿锥齿加工
11、第二节第二节 直齿锥齿加工技能训练实例直齿锥齿加工技能训练实例 训练1 第一种偏铣法削盘形直齿锥齿轮 重点与难点：重点掌握先偏转角度后移动横向的偏铣方法；难点 为工件装夹、对刀与齿厚检测操作。 模数m2.5 齿数z34 齿形角20 分度圆直径d85 分锥角45 根锥角f4210 外锥距R60.113 精度等级12a GB/T 11365 图7-12 盘形直齿锥齿轮工件图 第七章 直齿锥齿加工 第二节第二节 直齿锥齿加工技能训练实例直齿锥齿加工技能训练实例 （1）分析图样 1）齿轮参数分析 齿轮模数m=2.5，齿数z34，齿形角=20。 齿顶圆直径 ，分度圆直径d=85mm，齿宽 b=20mm。
12、 分锥角45，根锥角f=4210，分锥面对基准孔轴线 的跳动允差范围为0.115mm。 2）齿轮精度要求分析：精度等级12aGB11365，大端弦齿厚 ，大端弦齿厚 。 3）坯件相关精度分析：基准内孔的精度较高，顶锥面和基准端面 对基准孔轴线的圆跳动允差0.04mm，两端面具有较好的平行度。 4）齿面粗糙度要求分析：齿轮齿面通常用轮廓最大高度上限值表 示，本例Ry=25m。 5)材料分析：45钢，切削性能较好。 6）形体分析：套类零件，宜采用专用心轴装夹工件。 第七章 直齿锥齿加工 第二节第二节 直齿锥齿加工技能训练实例直齿锥齿加工技能训练实例 （2）拟订加工工艺与工艺准备 1）拟订直齿锥齿轮
13、加工工序过程：齿轮坯件检验安装并调整 分度头装夹和找正工件工件表面划线计算、选择和安装齿轮铣 刀对刀并调整齿深铣削中间齿槽按N、s调整分度头和工作台铣削 齿一侧按2N、2s反向调整分度头和工作台铣削齿另一侧直齿锥 齿轮铣削工序检验。 2）选择铣床：选用X6132型等类似的卧式铣床。 3）选择工件装夹方式：在F11125型分度头上用专用锥柄心轴装 夹工件。 4）选择刀具：选择m=2.5mm、=20的6号锥齿轮铣刀。 5）选择检验测量方法：用齿厚游标卡尺测量弦齿厚；用标准圆 棒分别嵌入多个齿槽，用百分表测量齿圈径向跳动误差；用一对量针 嵌入对应齿槽测量齿向误差。 第七章 直齿锥齿加工 第二节第二节
14、 直齿锥齿加工技能训练实例直齿锥齿加工技能训练实例 2.盘形直齿锥齿轮铣削加 （1）加工准备 1）安装专用心轴 2）齿轮坯件检验 用内径千分尺测量基准孔直径，用专用心轴套装工件，用百分 表检验工件顶圆锥面与基准内孔的同轴度，检验工件端面对轴线的圆 跳动误差。 用外径千分尺测量齿顶圆直径。 用游标角度尺测量顶锥角，本例用基准端面定位测量。 3）安装、调整分度头及其附件 安装分度头注意使底面定位和侧向定位键的定位准确度。 按根锥角f=4210调整分度头的仰角，调整时注意紧固后 的微量角位移偏差，若偏差较大，应重新调整。 计算分度手柄转数n： 第七章 直齿锥齿加工 第二节第二节 直齿锥齿加工技能训练
15、实例直齿锥齿加工技能训练实例 4）装夹、找正工件：百分表检测顶圆锥面对分度头主轴的圆跳动 误差在0.08mm以内。 5）工件顶圆锥面划线。 6）安装铣刀及调整铣削用量 ：铣刀安装在刀杆中间部位，主 轴的转速调整为n=75r/min(vC 15m/min)，vf=37.5mm/min。 注意铣刀安装方向使工件由小端 向大端逆铣。 （2）直齿锥齿轮铣削加工 1）对刀 2）铣削中间齿槽 3）铣削齿一侧余量：本例采用先确定分度头主轴转角，再移动工 作台横向的方法铣削齿侧余量。 按经验公式确定分度头主轴转角： 图7-14 锥齿轮工件找正 第七章 直齿锥齿加工 第二节第二节 直齿锥齿加工技能训练实例直齿锥齿加工技能训练实例 根据中间槽铣削位置，分度手柄在51孔圈顺时针转过8个孔距。 在齿槽中涂色，将铣床主轴转速调整为475r/min，并将电器开 关转至停止位置。 调整工作台横向，目测使铣刀齿形对准工件小端齿槽，调整工 作台纵向，使工件小端齿槽处于刀杆的中心位置下
