《项目五齿轮加工机床的认识》由会员分享，可在线阅读，更多相关《项目五齿轮加工机床的认识（88页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、金属切削机床概论项目五 齿轮加工机床和Y3150E型滚齿机的认识 *一、齿轮的加工方法 加工精度不高的齿轮：铸造、锻造、热轧、冲压。 加工精密齿轮：切削加工。 齿轮加工机床工作原理与分类用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床。2二、切削齿轮的方法 按形成轮齿的原理，切削齿轮的方法分为两大类：成形法展成法 齿轮加工机床工作原理与分类31 1、成形法、成形法 用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿。 例: 如图用盘形齿轮铣刀加工直齿齿轮。 母线：渐开线，由成形法形成，因而不需表面成形运动由成形法形成，因而不需表面成形运动。 导线：直线， 由相切法形成，需要两个独立简单成形运动，即盘形齿
2、轮铣刀的旋转B1和铣刀沿齿坯的轴向移动A2。 辅助运动：齿坯作分度运动。齿轮加工机床工作原理与分类 加工模数较大的齿轮时，常用指状齿轮铣刀。 用成形刨刀在刨床上刨齿。 在插床上插齿。 齿轮加工机床工作原理与分类（1 1）成形齿轮铣刀）成形齿轮铣刀 齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径d基=mZCOS. 即使齿轮的模数和压力角相同，不同的齿数，齿 形不一样。 采用8把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可切几 个齿数的齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小 齿数制造。用来切其他齿数，就有误差，加工出 来的齿形是近似的。 齿轮加工机床工作原理与分类（2 2）成形法加工齿轮的特点）成形法加工齿轮的特点 精度不高
3、生产率也较低（每加工完一齿均需分度） 可以用通用机床(如普通铣床)加工。 多用于对精度要求不高的修配行业，及重型机器制造业中，以解决大型齿轮加工机床的问题。 齿轮加工机床工作原理与分类2 2、展成法、展成法 展成法加工齿轮应用齿轮 啮合的原理进行加工。切 齿过程中，模拟某种齿轮 副的啮合过程，把其中的 一个做成刀具来加工另外 一个。齿轮加工机床工作原理与分类（1 1）用展成法加工齿轮的优点：）用展成法加工齿轮的优点： 只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮。 生产率和加工精度也都比较高。在齿轮加工中，展成法应用最为广泛。齿轮加工机床工作原理与分类二、齿轮加工机床的类型 分圆柱齿轮
4、加工机床、锥齿轮加工机床两大类 。圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机等 精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机和磨齿机等。锥齿轮 加工机床直齿锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机等曲线齿轮加工机床：加工各种不同曲线齿锥齿轮的铣齿机和拉齿机等齿轮加工机床工作原理与分类 滚齿机主要用于滚切直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。滚齿机的运动分析一、滚齿原理 滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。 当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运动时，就可在工件上连续不断地切出齿来。滚齿机的运动分析二、滚切直齿圆柱齿轮 1 1、用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具有以下、用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具有以下两
5、个运 动： 形成渐开线(母线):展成运动(B11，B12) 形成导线:滚刀沿工件轴线的移动(A2) 滚齿机的运动分析2 2、传动原理图、传动原理图 展成运动链：滚刀45ix67工件 主运动链 ：电动机12iv34滚刀 进给传动链 ：工件78if910刀架升降丝杠 滚齿机的运动分析综上所述，滚切直齿齿轮时，用展成法和相切法加工轮 齿的齿面。 用展成法形成渐开线 (母线)，需要一个复合的成形运动，这个运动需要一条内联系传动链(展成运动链)和一条外联系传动链(主运动链)。 用相切法形成直线，需要两个简单的成形运动。一个是滚刀的旋转，与展成法成形运动的一部分B11重合；另一个是直线运动。需要一条外联系
6、传动链(进给传动链)。滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮l 斜齿圆柱齿轮，端面齿廓是渐开线；但齿长方向不 是直线，而是螺旋线。滚齿机的运动分析1 1、滚切斜齿圆柱齿轮时机床的运动、滚切斜齿圆柱齿轮时机床的运动 加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动：一个是产生渐开线(母线)的展成运动；另一个是产生螺旋线(导线)的运动。 前者与加工直齿齿轮时相同；后者则有所不同。滚齿机的运动分析滚切斜齿圆柱齿轮滚切斜齿圆柱齿轮 加工直齿圆柱齿轮时，进给运动是直线运动，是一个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮时，进给运动是螺旋运动，是一个复合运动。 这个螺旋运动可分解为两部分，滚刀架的直线运动A21和工作台的旋转运动B22。（
7、差动传动链） 滚齿机的运动分析附加转动附加转动 u滚切斜齿圆柱齿轮时，工作台要同时完成B12和B22两种旋转运动，故B22常称为附加转动 。滚齿机的运动分析附加转动方向附加转动方向滚齿机的运动分析附加转动方向附加转动方向 用右旋滚刀，刀架向下移动时：切削右旋齿轮，工件应比切直齿时多转一些；切左旋齿轮，则应少转一些 。 用右旋滚刀时，刀架向下移动螺旋线导程T，工件应多转(右旋齿轮)或少转 (左旋齿轮)1转。 滚齿机的运动分析差动链差动链 （附加传动链）（附加传动链） 刀架沿工件轴向的移动和工件的附加转动之间应保证严格、准确的传动比。 因此，应在刀架与工件之间建立内联系传动链。它连接刀架移动A21
8、和工件的附加转动B22，以保证当刀架直线移动距离为螺旋线的一个导程T时，工件的附加转动为一转。这一传动联系称为差动链。滚齿机的运动分析2 2、传动原理图、传动原理图 主运动链 ：电动机12iv34滚刀 进给传动链 ：工件78if910刀架升降丝 杠 差动链：丝杠1011iy127工件 展成运动链：滚刀45 ix67工件滚齿机的运动分析运动合成运动合成 合成机构把来自滚刀的运动(点5)和来自刀架的运动(点15)合并起来，在点6输出，传给工件。 滚齿机的运动分析滚齿机方案滚齿机方案 滚齿机是根据滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图设计的。 因为： 滚齿机既可用来加工直齿，又可用来加工斜齿圆柱齿轮。 当滚切
9、直齿圆柱齿轮时，就将差动传动链断开(换置器官不挂挂轮)，并把合成机构通过结构固定成为一个如同联轴器的整体。滚齿机的运动分析滚齿机传动原理图滚齿机传动原理图 主运动链 ：电动机12iv34滚刀 进给传动链 ：工件910if1112刀架升降丝杠 差动链：丝杠1213iy1415i合成67 ix89工件 展成运动链：滚刀45 i合成 67ix89工件l i合成 =1，滚直齿+1,滚斜齿-1li合成 = 2滚齿机的运动分析四、滚刀的安装u滚刀的安装角：加工圆柱齿轮时，为了使滚刀刀齿 方向与被切齿轮的齿槽方向一致，滚刀轴线与被切 齿轮端面之间应倾斜一个角度。uu加工直齿圆柱齿轮加工直齿圆柱齿轮：安装角=
10、 滚齿机的运动分析2 2、加工斜齿圆柱齿轮：、加工斜齿圆柱齿轮：当被加工的斜齿轮与滚刀的螺 旋线方向相同时，安装角=- （：被加工 齿轮的螺旋角；：滚刀的螺旋升角） 滚齿机的运动分析 当被加工的斜齿轮与滚刀的螺旋线方向相反时，安装 角=+ （被加工齿轮的螺旋角；滚刀 的螺旋升角）滚齿机的运动分析滚刀的安装滚刀的安装 小结小结 滚齿加工相当于一对交错轴的螺旋传动，两 齿轮相啮合时轮齿的齿向必须保持一致；则 安装角 = l螺旋线方向相同时取“” ；l螺旋线方向相反时取“+”；l加工直齿时，=0，则= 滚齿机的运动分析Y3150型滚齿机Y3150型滚齿机一、主要组成部件二、工艺范围 n直齿圆柱外齿轮
11、 斜齿圆柱齿轮外齿轮蜗轮 短花键轴Y3150型滚齿机三、主要技术参数 最大加工直径 500mm 最大加工模数 8mm 最大加工宽度 250mm 工件最少齿数 Z=5*K 主电机功率4KW 转速1430rpm 主轴转速 9级 40-250 刀架垂直进给量12级 0.4-4mm/工作台每转 刀架最大回转角度 240 机床重量 3450KG（一）加工直齿圆柱齿轮的调整计算Y3150型滚齿机1 1主运动传动链主运动传动链Y3150型滚齿机Y3150型滚齿机 两端件: 电动机 滚刀主轴 计算位移：n 电（r/min）- n刀（r/min） 运动平衡式： 换置公式Y3150型滚齿机u2-3轴II-III间
12、的可变传动比；共三种： u=27/43；31/39；35/35；uA/B-变速挂轮；三种 A/B=22/44；33/33；44/22u根据滚刀的转速，计算uv，并决定u2-3的啮合位置和 A/Bv=15-40m/min滚刀主轴转速9级: 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250Y3150型滚齿机2 2范成运动传动链范成运动传动链Y3150型滚齿机Y3150型滚齿机 两端件 滚刀主轴(滚刀转动）工作台(工件转动） 计算位移：滚刀主轴工件1转 k/z转 运动平衡式为： 换置公式Y3150型滚齿机结构性挂轮目的：用于工件齿数Z在较大范围内变 化时ux的调整，保证分
13、子、分母相差倍数不致过大 ，使挂轮结构紧凑。u 5z/k20时， 取e=48，f=24；u21z/k142时， 取e=36，f=36；u z/k143时， 取e=24，f=48。Y3150型滚齿机3 3轴向进给运动传动链轴向进给运动传动链Y3150型滚齿机Y3150型滚齿机 两端件：工作台（工件转动）刀架（滚刀移动） 计算位移：工作台刀架进给 1转 f（mm） 运动平衡式为： Y3150型滚齿机 换置公式f轴向进给量，单位为mmr；u根据工件材料、加工精度及表面粗糙度等选定；ua1/b1轴向进给挂轮； u17-18轴17-18间的可变传动比，共三种： u17-18 =49/35；30/54；3
14、9/45Y3150型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮的调整计算Y3150型滚齿机1 1主运动传动链主运动传动链 和加工直齿圆柱齿轮时相同。2 2范成运动传动链范成运动传动链 传动路线及两端件计算位移：和加工直齿圆柱齿 轮时相同运动合成机构用离合器M2联接，其传动比为 u合1= -1 负号说明范成运动传动链中轴X与IX的转向相反 在实际加工时，要求两轴的转向相同 在范成运动挂轮UX时，配加一个惰轮，以消除“-” 号的影响。Y3150型滚齿机3 3轴向进给运动传动链轴向进给运动传动链 和加工直齿圆柱齿轮相同 进给量不同 4 4附加运动传动链附加运动传动链 两端件：滚刀刀架-工作台（工件附加转动） 计算位移：刀架沿工件轴向移动一个螺旋线导程S时 ，工件应附加转1转 运动平衡式为：Y3150型滚齿机Y3150型滚齿机 3-轴向进给丝杠的导程，mm u合2-运动合成机构在附加运动传动链中的传动比，u合2=2 a/bc/d-范成运动链挂轮传动比 S被加工齿轮螺旋线的导程，mm mn 法向模数，单位mm 被加工齿轮螺旋角，单位为度。l换置公式 形成螺旋线齿线的内联系传动链，传动比数值的精 确度，影响工件齿轮的齿向精度 换置公式中包含有无理数sin 8级精度斜齿轮，准确到小数点后第四位 7级精度斜齿轮，准确到小数点后第五位Y3150型滚齿机
