《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 5_第5章 齿轮加工机床及切齿刀具》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械加工技术及设备 教学课件 ppt 作者 孙庆群 5_第5章 齿轮加工机床及切齿刀具（31页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、机械加工技术及设备,第5章 齿轮加工机床及切齿刀具,5.1 齿轮加工概述 5.2 Y3150E型滚齿机 5.3 其他齿轮加工机床 5.4 常用切齿刀具简介,5.1 齿轮加工概述,5.1.1 齿轮加工的特点和应用 齿轮的加工方法很多，可通过无切削加工或切削加工来制造。 5.1.2 齿轮加工方法 齿轮加工机床的种类繁多，构造各异，加工方法也各不相同，但就其加工原理来说，不外乎是成形法和展成法两类。 1.成形法,图5 - 1 成形法加工齿轮,5.1 齿轮加工概述,2.展成法 5.1.3 滚齿加工 滚齿是齿轮加工中应用最为广泛的一种方法。,图5 - 2 展成法滚齿原理,5.1 齿轮加工概述,图5 -
2、3 渐开线齿形的形成,5.2 Y3150E型滚齿机,5.2.1 滚齿原理 滚齿机用展成法加工直齿和斜齿圆柱齿轮，如图5 2所示为工作原理图,它基于螺旋齿轮啮合原理，如图5 2a所示。 5.2.2 滚齿机的主要组成部件 如图5 4所示，机床由床身1、立柱2、刀架溜板3、滚刀架5、后立柱8和工作台9等主要部件组成。,图5 - 4 Y3150E型滚齿机外形图 1床身 2立柱 3刀架溜板 4刀杆 5滚刀架 6支架 7工件心轴 8后立柱 9工作台,5.2 Y3150E型滚齿机,5.2.3 滚齿机传动系统及其调整计算 1.加工直齿圆柱齿轮的调整计算 (1)工作运动 由展成法滚齿原理可知，用滚刀加工齿轮时，
3、除具有切削工作运动外，还必须严格保持滚刀与工件之间的运动关系，这是切制出正确齿廓形状的必要条件。 1)主运动。 2)展成运动。 3)垂向进给运动。,图5 - 5 加工直齿圆柱齿轮时 滚齿机传动原理图,5.2 Y3150E型滚齿机,(2)传动链的调整计算 根据机床在加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理图，即可从图5 - 6所示的传动系统图中找出各个运动的传动链并进行运动的调整计算。,0506-1.TIF,5.2 Y3150E型滚齿机,1)主运动传动链。 表5 - 1 滚刀主轴转速,表5 - 1 滚刀主轴转速,2)展成运动传动链。 5z/k20时，取e=48，f=24。 21z/k142时，取e=3
4、6，f=36。 143z/k时，取e=24，f=48。 3)垂向进给运动传动链。 2.加工斜齿圆柱齿轮的调整计算,5.2 Y3150E型滚齿机,图5 - 7 加工斜齿圆柱齿轮时 滚齿机传动原理图,5.2 Y3150E型滚齿机,(1)工作运动 同加工直齿圆柱齿轮时一样，加工斜齿圆柱齿轮时同样需要主运动、展成运动和垂向进给运动。 (2)运动合成机构 滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或锥齿轮行星机构。,图5 - 8 Y3150E型滚齿机运动合成机构工作原理 a)加工斜齿圆柱齿轮 b)加工直齿圆柱齿轮 H行星架(转臂) G套筒 、离合器,5.2 Y3150E型滚齿机,(3)传动链的调整计算 1)
5、主运动传动链。 2)展成运动传动链。 3)垂向进给运动传动链。 4)附加运动传动链。 3.加工蜗轮时的调整计算,5.2 Y3150E型滚齿机,图5 - 9 径向切入法加工蜗轮,4.滚刀架的快速垂直移动,5.2 Y3150E型滚齿机,1.运动方向的确定,图5 - 10 滚齿机加工直齿圆柱齿轮,5.2.4 滚刀刀架结构和滚刀的安装调整,5.2 Y3150E型滚齿机,图5 - 12 滚刀的安装角 a)用右旋滚刀加工直齿轮 b)用左旋滚刀加工直齿轮 c)用右旋滚刀加工右旋齿轮 d)用右旋滚刀加工左旋齿轮 e)用左旋滚刀加工左旋齿轮 f)用左旋滚刀加工右旋齿轮,2.滚刀安装角的确定,5.3 其他齿轮加工
6、机床,5.3.1 插齿机,图5 - 13 Y5132型插齿机外形图 1床身 2立柱 3刀架 4插齿刀主轴 5工作台 6挡块支架 7工作台溜板,5.3 其他齿轮加工机床,1.插齿工作原理 2.插齿机的运动,图5 - 14 插齿原理,5.3 其他齿轮加工机床,(1)主运动 插齿机的主运动是插齿刀沿工件的轴向所作的直线往复运动。 (2)展成运动 加工过程中，插齿刀和工件必须严格保持一对圆柱齿轮的啮合运动关系，即在插齿刀转过一个齿时，工件也转过一个齿。 (3)圆周进给运动 圆周进给运动是插齿刀绕自身轴线的旋转运动，其旋转速度的快慢决定了工件转动的快慢，也直接关系到插齿刀的切削负荷、被加工齿轮的表面质量
7、、机床生产率和插齿刀的使用寿命。 (4)径向切入运动 开始插齿时，如插齿刀立即径向切入工件至全齿深，将会因切削负荷过大而损坏刀具和工件。,5.3 其他齿轮加工机床,(5)让刀运动 当插齿刀向上作空行程运动时，为了避免擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件间应让开一小段距离(一般为0.5mm的间隙)，而在插齿刀向下开始工作行程之前，又迅速恢复到原位，以便刀具进行下一次切削，这种让开和恢复原位的运动称为让刀运动。 5.3.2 剃齿机 剃齿机是用剃齿刀对齿轮齿形进行精加工的专用设备。,图5 - 15 剃齿加工原理,5.3 其他齿轮加工机床,5.3.3 磨齿机 磨齿机主要用于对淬硬的齿轮进行齿廓的精加
8、工，磨齿后，齿轮的精度可达6级以上。 1.成形法磨齿机,图5 - 16 蜗杆砂轮 磨齿机工作原理,2.展成法磨齿机,5.4 常用切齿刀具简介,5.4.1 切齿刀具的分类,图5 - 17 展成齿轮刀具 加工齿轮,5.4 常用切齿刀具简介,5.4.2 齿轮铣刀 1.成形齿轮铣刀的种类 (1)模数盘状铣刀 如图5 - 18a所示是一把模数盘状铣刀，可以在铣床上利用分度头加工直齿或斜齿齿轮，其生产率和加工精度都比较低，适于单件生产或修配工作中加工要求不高的圆柱齿轮。 (2)指状齿轮铣刀 如图5 - 18b所示是一种指状齿轮铣刀。,图5 - 18 成形齿轮铣刀的种类 a)模数盘状铣刀 b)指状齿轮铣刀,
9、5.4 常用切齿刀具简介,2.模数盘铣刀的选用 (1)铣刀分号 用模数盘铣刀加工直齿圆柱齿轮时，其截形应与工件端剖面内的齿槽廓形相同。 表5 - 2 每号铣刀加工齿数范围,表5 - 2 每号铣刀加工齿数范围,(2)加工斜齿轮时模数盘铣刀的选择 用模数盘铣刀加工斜齿轮时，刀具的铣削是在齿轮的法剖面内进行的。 5.4.3 插齿刀 插齿刀是加工渐开线直齿轮及斜齿圆柱齿轮的常用刀具之一。 1.插齿刀工作原理,5.4 常用切齿刀具简介,图5 - 19 插齿刀工作原理,5.4 常用切齿刀具简介,(1)盘形直齿插齿刀(见图5 - 20a) 主要用于加工普通直齿外齿轮和大直径齿轮。 (2)碗形直齿插齿刀(见图
10、5 - 20b) 主要用于加工塔形双联直齿轮。 (3)锥柄直齿插齿刀(见图5 - 20c) 主要用于加工直齿内齿轮。,图5 - 20 插齿刀的类型 a)盘形直齿插齿刀 b)碗形直齿插齿刀 c)锥柄直齿插齿刀,2.插齿刀的类型与应用,5.4 常用切齿刀具简介,5.4.4 齿轮滚刀 1.齿轮滚刀的形成及结构,图5 - 21 齿轮滚刀的工作原理,5.4 常用切齿刀具简介,图5 - 22 滚刀的基本蜗杆与切削刃的位置,2.滚刀的安装位置与滚切运动 3.滚齿时的切削图形,5.4 常用切齿刀具简介,图5 - 23 用飞刀加工蜗轮 1刀杆 2飞刀刀头 3蜗轮,5.4.5 蜗轮飞刀,5.4 常用切齿刀具简介,
11、本 章 小 结 思 考 题 1.分析比较用成形法与展成法加工齿轮各有什么优缺点？ 2.滚齿机在滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮时，各需要调整哪几条传动链？其中哪些传动链是内联系传动链？哪些是外联系传动链？为什么？ 3.在Y3150E型滚齿机上加工： (1)z=52、m=2mm的直齿圆柱齿轮。 (2)z=46、mn=2mm、=1824的右旋斜齿圆柱齿轮。 切削用量：vc=25m/min，f=0.87mm/r。 滚刀参数：直径70mm，s=36，mn=2mm，k=1，右旋。,5.4 常用切齿刀具简介,4.在Y3150E型滚齿机上，采用单头右旋滚刀，滚刀升角=245，滚刀直径为100mm，切削速度20
12、m/min，轴向进给量取f=1mm/r，加工直齿圆柱齿轮，模数m=4mm，z=47，材料45钢。 5.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮所产生的螺旋角误差与哪些因素有关？如何保证一对相互啮合的斜齿轮的螺旋角相等？ 6.插齿机为什么要有径向和圆周两个进给运动？圆周进给运动是如何产生的？其相应的传动链是内联系传动链，还是外联系传动链？ 7.简述Y5132型插齿机让刀机构的作用及工作原理。 8.加工相同模数(m=6mm)、不同齿数(z1=36、z2=34)的两个齿轮，试为它们选择一把模数盘铣刀的刀号，在相同的切削条件下，哪个齿轮的加工精度高？为什么？,5.4 常用切齿刀具简介,9.滚刀的顶刃和侧刃后角是怎样形成的？ 10.安装和调整滚刀时，应注意哪几个问题？,
