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1、第六章 齿轮加工,基本要求与重点： 1、理解齿轮加工的原理、工艺特点和应用范围；2、掌握常用齿轮加工刀具的种类、结构及其用途；3、掌握滚齿机的运动分析及其传动系统；4、了解其他齿轮加工机床及其加工范围。,6-1 齿轮的种类及加工方法,一、齿轮的种类,按齿形分:,二、齿轮的加工方法,按传动轴相对位置分：,成形法,范成法,盘状模数铣刀,指状模数铣刀,6-2 常用齿轮刀具,一、成形法加工的齿轮刀具,特征：成形齿轮刀具的齿形或其齿形的投影与被加工齿轮齿槽的端截形相同（相似）。,类型：盘状模数铣刀和指状模数铣刀。,加工范围：可用于加工直齿或斜齿圆柱齿轮、齿条以及人字齿轮。 齿轮模数较小时（m1016mm
2、）采用盘状铣刀； 齿轮模数大时（一般m10mm）采用指状铣刀。,二、范成法加工的齿轮刀具,加工原理：相当于一对相啮合的、轴线交叉的螺旋齿（斜齿）齿轮传动。,1、齿轮滚刀,齿轮滚刀的形成及滚齿原理,加工范围：加工模数从0.140mm的外啮合直齿轮、斜齿轮，标准齿轮和变位齿轮。,与齿轮铣刀的区别： 同一把齿轮滚刀可以加工模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。,加工精度一般达IT7IT9。,齿轮滚刀类型及选用 AAA级齿轮滚刀，适用于加工6级精度的齿轮； AA、A、B、C级齿轮滚刀，分别适用于加工7、8、9、10级精度的齿轮。,选用齿轮滚刀时的注意点：齿轮滚刀的基本参数； 齿轮滚刀的精度等级；齿轮滚刀的
3、旋向。,2、插齿刀,加工原理：类似于一对平行轴圆柱直齿轮的相互啮合。,插齿刀的形成及插齿原理,加工范围：加工内、外啮合的圆柱齿轮的轮齿齿面，尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮，但不能加工蜗轮。,插齿刀的类型,公称分圆直径：75(m14)、100(m16)、125(m48)、160(m610)、200(m812),盘形直齿插齿刀：用于加工外齿轮和大直径的内齿轮。,碗形直齿插齿刀：用于加工多联齿轮和某些内齿轮。,公称分圆直径：50（m13.5)、75(ml4)、100(ml6)、125(m48)。,锥柄直齿插齿刀：主要用于加工内齿轮。公称分圆直径：25(m12.75)、38(m13.75)。,插齿刀制
4、成三种精度等级，在合适的工艺条件下:AA级用于加工6级;A级用于加工7级;B级用于加工8级精度的齿轮。,插齿刀的选用,插齿刀加工斜齿轮,6-3 滚齿加工及其运动分析,一、滚齿原理,根据范成法原理加工齿轮轮齿，相当于一对互相啮合的、轴线交叉的螺旋（斜齿）齿轮的啮合过程。,滚齿原理,二、直齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理,机床的认识方法：表面 运动 传动 机构,独立运动的5个参数：运动的起点、方向、轨迹、行程和速度,1、机床的运动和传动原理图,所需的成形运动：,表面：渐开线柱面 形成：渐开线（母线）沿工件轴线（导线）做直线进给运动。,直线： 滚刀的轴向进给运动A2,渐开线： 滚刀的转动B11工件的
5、转动B12,渐开线成形运动：,直线成形运动：,展成运动传动链（内联系传动链，B11+B12） 主运动传动链（外联系传动链，滚刀的转动B11 ）,轴向进给运动链（外联系传动链，A2）,所需的传动链：,两末端件：滚刀工件计算位移： 1/K(滚刀)1/Z(工件)传动路线：45iX67运动平衡式 ：见P.121 . 换置公式：见P.121,（1）展成运动传动链,（2）主运动传动链,两末端件：电机滚刀计算位移： n电 n刀传动路线：12iv34运动平衡式：见P.121换置公式：见P.121,（3）轴向进给运动传动链,两末端件：工件刀架计算位移：1(工作台) f (mm)(刀架)传动路线：78if910运
6、动平衡式：见P.122换置公式：见P.122,三、斜齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理,1、机床的运动和传动原理图,滚切斜齿圆柱齿轮所需运动 滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图,所需的成形运动：,表面：渐开螺旋面 形成：渐开线（母线）沿螺旋线（导线）做进给运动。,螺旋线： 滚刀的轴向进给运动A2 工件的附加运动B22,渐开线： 滚刀的转动B11工件的转动B12,渐开线成形运动：,展成运动传动链（内联系传动链，B11B12） 主运动传动链（外联系传动链，滚刀的转动B11 ）,螺旋线成形运动：,轴向进给运动链（外联系传动链，A21 ） 差动运动传动链（内联系传动链，A21工件的附加运动B22）,所需的传动
7、链：,两末端件：刀架工件计算位移： T (刀架) 1(工件)传动路线： 12 13 iY 14 15 i合成 6 7 iX 8 9运动平衡式：见P.122换置公式：见P.122,差动运动传动链,四、滚刀的安装,滚刀的安装角：滚刀轴线与被切齿轮端面之间倾斜的角度。,加工直齿轮时，滚刀的安装角滚刀的螺旋升角；,加工斜齿轮时，,滚刀和齿轮的螺旋线方向相同： = ；,滚刀和齿轮的螺旋线方向相反： = ；,五、工件附加转动的方向,图6-24 是用右旋滚刀滚切时，工件附加转动的方向。在滚切右旋齿轮时，工件应比切直齿轮时多转一些；在滚切左旋齿轮时，工件应比切直齿轮时少转一些。用右旋滚刀时，刀架向下移动螺旋线
8、导程T，工件应多转（右旋齿轮）或少转（左旋齿轮）一转。,6-4 滚齿机及其加工范围,一、用途、外形及技术性能,用途：加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，在机床上也可以加工花键轴。,Y3150E型滚齿机的主要技术性能:工件最大直径 500mm工件最大加工宽度 250mm工件最大模数 8mm工件最小齿数 5K滚刀头数滚刀主轴转速 40250 r/min 转速级数6级刀架轴向进给量 0.44， 级数10级,二、Y3150E型滚齿机传动系统分析,分析加工工件表面所需的成形运动及其性质（简单运动或复合运动）与数量。 确定所需的传动链及其数量。 最后 确定末端件； 列出计算位移； 根据传动原理图，列出运动平衡式
9、； 计算换置公式。,6-5 其他齿轮加工机床及其加工范围,按形成轮齿的原理可分为成形法和展成法两大类。 成形法加工出来的渐开线齿廓是近似的，加工精度低，且生产率低。因此主要用于单件小批和加工精度要求不高的修配行业。 展成法的加工精度和生产率较高，因而在齿轮加工机床中应用最为广泛。属于展成法的有滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等,一、插齿机,插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，特别适合加工内齿轮和多联齿轮。装上附件，还能加工齿条，但不能加工蜗轮。,机床的运动及传动原理图,二、磨齿机,磨齿机用于精加工淬硬的圆柱齿轮齿面。经磨齿后的圆柱齿轮精度可IT6。,应用场合：主要用于大量生产中磨削大模数的齿轮。,蜗杆形砂轮磨削,碟形砂轮磨削,大平面砂轮磨削,锥形砂轮磨削。,连续磨齿：同滚齿机相似，砂轮为蜗杆形，相当与滚齿机的滚刀。,分度磨齿：利用齿轮与齿条的啮合原理，用砂轮代替齿条来磨削齿轮。,
