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1、第四节 齿轮加工机床,机械制造工程第二章,1齿轮的加工方法 按其成形原理分为 成形法：要求所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合 范成法又名展成法、包络法：利用齿轮的啮合原理进行加工 齿轮加工方法：滚齿、插齿、铣齿、刨齿、拉齿、剃齿、磨齿、研齿等,一、齿轮的加工方法及刀具,齿轮传动方式,2齿轮的加工刀具,成形法加工齿轮刀具盘形齿轮铣刀齿轮齿形的渐开线形状由基圆大小决定；齿轮的模数和压力角都相同，齿数不同时其渐开线形状不同。 当模数为0.38mm时，每种模数的铣刀由8把组成一套；当模数为916mm时，每种模数的铣刀由15把组成一套。,盘形 齿轮 铣刀,渐开线 形状与 基圆的 关系,齿轮铣
2、刀 刀号的选择,指形齿轮铣刀实质上是一种成形立铣刀，有铲齿和尖齿结构，主要用于加工m = 10100mm的大模数直齿、斜齿以及无空刀槽的人字齿齿轮等。,范成法加工齿轮刀具 齿轮滚刀：范成法加工齿轮的刀具，它相当于一个螺旋齿轮，其齿数很少，螺旋角很大，实际上就是一个蜗杆。,渐开线蜗杆齿面的形成,用滚刀加工齿轮的过程类似于交错轴螺旋齿轮的啮合过程,蜗轮滚刀：蜗轮滚刀加工蜗轮的过程是模拟蜗杆与蜗轮啮合的过程,插齿刀 利用范成原理加工齿轮的一种刀具，它可用来加工直齿、斜齿、内圆柱齿轮和人字齿轮等，而且是加工内齿轮、双联齿轮和台肩齿轮最常用的刀具,插齿刀,插齿刀,插齿刀的 切削运动,插齿 刀与 插齿 运
3、动,剃齿刀：剃齿刀常用于未淬火的软齿面圆柱齿轮的精加工，其精度可达6级以上，且生产效率很高。,磨齿及磨具 磨齿多用于淬硬齿轮的齿面精加工，还可直接在齿坯上磨制小模数齿轮 磨齿能消除淬火后的变形，加工精度最低为6级，有的可磨出3、4级精度齿轮 磨齿有成形法和范成法两大类，多数为范成法磨齿,双碟形,蜗杆形,大平面砂轮型,锥形砂轮型,用于滚切外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮及蜗轮。多数为 立式，也有卧式 的。加工齿轮轴、 花键轴和仪表工 类中的小模数齿 轮。,二、滚齿机,1滚齿机的运动分析,滚齿加工是按包络法加工齿轮的一种方法。滚切齿轮的过程，与一对螺旋齿轮的啮合过程相似。包括两种运动：一是强迫啮合运动，一
4、是切削运动。这两种运动分别由齿坯、滚刀和刀架来完成。,加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析,范成运动：滚刀与工件之间的包络运动，是一个复合表面成形运动，它可分解为滚刀的旋转运动B11和齿坯的旋转运动B12,主运动：范成运动还应有一条外联系传动链与动力源联系起来，它使滚刀和工件共同获得一定的速度和方向的运动，故称为主运动链。,垂直进给运动：为了形成直齿，滚刀还需作轴向的直线运动，该运动使切削得以连续进行，是进给运动。这是一条外联系传动链，工作台可视为间接动力源，轴向进给量是以工作台每转一转时刀架的位移量（mm）来表示的。,滚刀的安装：滚刀实质上是一个大螺旋角齿轮，其螺旋升角为0，加工直齿齿轮时，为
5、使滚刀的齿向与被切齿轮的齿槽方向一致，滚刀轴线应与被切齿轮端面倾斜角，此角称为安装角，在数值上等于滚刀的螺旋升角0。,加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析,斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的端面齿廓都为渐开线，不同之处在齿线，前者为螺旋线，后者为直线,滚切斜齿圆柱齿轮时，除了同滚切直齿时一样，需要范成运动、主运动、垂直进给运动之外，为了形成螺旋齿线，在滚刀做垂直进给运动的同时，工件还必须在参与范成运动的基础上，再作一附加旋转运动，而且垂直进给运动与附加运动之间，必须保持严格的运动匹配关系，即滚刀沿工件轴向移动工个工件的螺旋线导程时，工件应准确地附加转动1转。,滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图,滚刀的安装：
6、滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀的安装角不仅与滚刀的螺旋线方向和螺旋升角0有关，而且还与被加工齿轮的螺旋线方向及螺旋角有关。当滚刀与齿轮的螺旋线方向相同时，滚刀的安装角=-0，当滚刀与齿轮的螺旋线方向相反时，滚刀的安装角=+0,工件附加转动的方向：附加转动B22的方向如图2-51所示，ac是斜齿圆柱齿轮的齿线。滚刀在位置I时，切削点在a点；滚刀下降f到达位置II时，需要切削的是b点而不是b点。用右旋滚刀滚切右旋齿轮，工件应比滚切直齿时多转一些 ；滚切左旋齿轮，工件应比滚切直齿时少转一些 。滚切斜齿圆柱齿轮时，刀架向下移动一个螺旋线导程，工件应多转或少转1转。,2滚齿机的结构及运动传动系统图,Y3150
7、E 型滚齿机,Y3150E 传动 系统图,在Y3150E型滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，需要通过运动合成机构将范成运动和附加运动合成为工件的运动。该机构由模数m=3mm，齿数z=30，螺旋角=0的四个弧齿锥齿轮组成。,根据行星传动原理对合成机构进行分析得IX轴与齿轮套XI的传动式为：u合1 = nIX / nXI = -1 IX轴与转臂的传动比为：u合2 = nIX / nH = 2,滚齿机运动合成机构合成原理,1插齿机插齿机可以用来加工外啮合和内啮合的直齿圆柱齿轮，如果采用专用的螺旋导轨和斜齿轮插齿刀，还可以加工外啮合的斜齿圆柱齿轮，特别适合于加工多联齿轮。插齿加工时，机床必须具备切削加工的主运动、范成运动、径向进给运动、圆周进给运动和让刀运动。,三、其他齿轮加工机床,Y7125插齿机,插齿机,插齿机,Y54B插齿机,插齿 机传 动原 理图,插齿机结构,2磨齿机,磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工，有的还可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮。磨齿能消除淬火后的变形，加工精度最低为6级，有的可达到3、4级精度。磨齿有成形法和范成法两大类。多数磨齿机为范成法磨齿。范成法磨齿又分为连续磨齿和分度磨齿两类。,德国尼尔斯2500mm磨齿机,德国 数控 五轴 磨齿机,珩齿机,格里森研齿机,珩齿机,返回,
