《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第11章 齿轮加工机床和齿轮加工》由会员分享，可在线阅读，更多相关《机械制造技术 教学课件 PPT 作者 朱亚声 第11章 齿轮加工机床和齿轮加工（52页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第11章 齿轮加工机床和齿轮加工,11.1 齿轮加工机床工作原理及刀具,11.1.1 齿轮加工机床及工作原理 1齿轮加工机床的种类 （1）圆柱齿轮加工机床 圆柱齿轮加工机床分为圆柱齿轮切齿机床和圆柱齿轮精加工机床。,（2）锥齿轮加工机床,锥齿轮加工机床分为直齿锥齿轮加工机床和曲线锥齿轮加工机床。,2滚齿机,典型的Y3150E滚齿机外形如图11.1所示。,1床身；2立柱；3刀架溜板；4滚刀杆；5滚刀架； 6后支架；7工件心轴；8后立柱；9工作台 图11.1 Y3150E型滚齿机外形图,滚齿机主要用于加工直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮的轮齿，滚齿是用展成法加工齿轮的一种方法。,（1）Y3150E型
2、滚齿机的组成。 （2）Y3150E型滚齿机的用途及主要技术参数。Y3150E型滚齿机用于加工直齿和螺旋齿圆柱齿轮，并可用手动径向进给加工蜗轮。 （3）机床的传动系统。机床的传动系统如图11.2所示。,图11.2 Y3150E型滚齿机传动系统,（4）运动分析。加工直齿圆柱齿轮时，机床的传动原理如图11.3所示。 图中虚线表示定比传动副，菱形表示可调环节（换置机构）并在旁边注出传动比u。,图11.3 加工直齿圆柱齿轮的传动原理,3其他齿轮加工机床,（1）插齿机床 插齿机主要用于加工直齿圆柱齿轮的轮齿，尤其适合加工内齿轮和多联齿轮的轮齿，还可加工斜齿轮、人字齿轮、齿条、齿扇及特殊齿形的轮齿。,图11
3、.7 插齿原理及其成形运动,（2）剃齿机床,剃齿加工原理相当于一对斜齿轮副的啮合过程，能进行剃齿切削的必要条件是齿轮副的齿面间有相对滑移，相对滑移的速度就是剃齿的切削速度。,（3）磨齿机床,磨齿多用于对淬硬齿轮的齿面进行精加工，能够纠正齿轮轮齿在预加工中产生的各项误差，可得到较高的加工精度。 常用的磨齿方法有成形法和展成法。,11.1.2 齿轮刀具,1成形齿轮铣刀 （1）成形齿轮铣刀的种类 成形齿轮铣刀主要有盘形齿轮铣刀和指状齿轮铣刀，如图11.12所示。,图11.12 成形齿轮铣刀,（2）齿轮铣刀的选用,用盘形齿轮铣刀加工斜齿圆柱齿轮时，刀具是在齿轮的法向剖面内进行铣削的。 因此，选择铣刀号
4、时，应按斜齿轮工件的法向模数mn和法剖面中的当量齿数ze选择。,（11.1）,（11.2）,2齿轮滚刀,（1）齿轮滚刀的基本蜗杆 在理论上，加工渐开线齿轮的齿轮滚刀的基本蜗杆应该是渐开线蜗杆，这样的滚刀称为渐开线滚刀。 （2）齿轮滚刀的结构 整体齿轮滚刀的结构如图11.13所示。 该滚刀的切削部分由较多的刀齿组成。,1切削刃；2侧刃后面；3螺旋面；4顶刃后面；5前刀面 图11.13 整体齿轮滚刀的几何结构,3插齿刀,（1）标准直齿插刀 标准直齿插齿刀有3种形式，如图11.14所示。,图11.14 标准直齿插齿刀,（2）斜齿插齿刀 用于加工斜齿的插齿刀有盘形插齿刀和加工斜齿内齿轮的锥柄插齿刀。
5、（3）人字齿插齿刀 人字齿插齿刀由两把组成一套，成对使用。 每套中两把插齿刀的螺旋角相等，旋向相反，用以分别加工人字齿轮不同旋向的轮齿。,11.2 齿轮加工工艺方法,11.2.1 概述 圆柱齿轮的分类如图11.15所示。,图11.15 圆柱齿轮的结构,11.2.2 圆柱齿轮齿形加工方法及选择,1齿轮加工方法 从加工原理来看，齿形加工方法有成形法和展成法。,2齿形加工,（1）滚齿加工 滚齿加工生产率较高，是齿形加工中应用最广泛的一种方法。 （2）插齿加工 插齿加工方法是另一种最常用的齿形加工方法。,图11.16 剃齿加工,（3）剃齿加工 剃齿加工是在滚、插齿后常用的一种齿轮精加工方法。 （4）磨
6、齿加工 磨齿加工是纠正齿轮在热处理中产生的齿形误差，获得高精度的耐磨齿廓的唯一精加工方法。,图11.17 锥面砂轮磨齿,3齿端加工,齿轮的齿端加工有倒棱、倒尖、倒圆和去毛刺等，如图11.22所示。,图11.22 齿端加工形式,11.3 齿轮加工过程中几何量控制,11.3.1 齿坯安装的几何偏心对齿轮几何误差影响 齿坯基准孔的轴线与工作台旋转轴线的同轴度误差，即是齿坯安装的几何偏心。 引起这种几何偏心的原因有以下3种，如图11.24所示。,图11.24 齿坯安装偏心,（1）安装齿坯的夹具心轴与工作台旋转轴线的偏心。 （2）齿坯基准孔与夹具心轴之间的间隙所引起的两轴线偏心。 （3）齿坯基准端面与夹
7、具心轴垂直度误差所产生的偏心。,根据渐开线形成原理可知，齿轮的各个轮齿应均布在基圆上，而基圆是由机床、刀具和齿坯安装偏心引起的齿形位置误差齿坯的相对位置及相对运动关系决定的，如图11.25所示。,图11.25 齿坯安装偏心引起齿形位置误差,11.3.2 机床因素对齿轮几何误差影响,1机床的运动偏心 齿坯安装偏心会引起齿形的径向位置误差，而机床的运动偏心则会引起齿形的切向位置误差。 前者称为径向误差，后者称为切向误差。,图11.26 机床运动偏心与切向误差,2机床的周期误差,齿轮加工机床的周期误差是指机床工作台回转运动周期性的快慢变动，这种误差会造成被切齿形相对于理论齿形的周期性偏移，使被切齿形
8、上产生波度差。,3机床刀架导轨误差,机床刀架导轨误差主要产生齿轮的齿向误差，这项误差直接影响齿轮的传动接触精度。,如图11.27所示，当滚刀刀架导轨与工作台回转轴线有纵向倾斜时，会引起被切齿轮沿齿宽方向的原始齿形位移量不等。 如图11.28所示，滚刀刀架导轨与工作台回转轴线有横向倾斜时，会产生齿向误差。,1工作台；2夹具；3齿坯；4刀架导轨 图11.27 滚刀刀架导轨的纵向倾斜对齿向误差影响,图11.28 滚刀刀架导轨的纵向倾斜对齿向误差的影响,如果刀架导轨对工作台回转轴线的位置是正确的，由于齿坯的安装不正确，使齿坯基准孔（或基准轴）的轴线对机床工作台回转轴线产生歪斜，则和上述导轨歪斜一样，在
9、滚切时将产生齿向误差，如图11.29所示。,1、2垫圈；3刀架导轨,图11.29 齿坯安装误差与齿向误差,11.3.3 滚刀制造、刃磨与安装误差对齿轮几何误差影响,1生产中常见的齿形误差 （1）齿面出棱 如图11.30（a）所示。 （2）齿面不对称 如图11.30（b）所示。 （3）齿形角误差 如图11.30（c）所示。,（4）周期误差 如图11.30（d）所示。 （5）根切 如图11.30（f）所示。 （6）齿根圆角误差,图11.30 常见的齿形误差,2产生齿形误差的原因,（1）齿面出棱。 （2）齿面不对称。 （3）齿形角误差。 （4）周期误差。 （5）齿根圆角误差。 （6）根切现象主要是在被加工齿轮齿数较少时才会出现。,3齿面粗糙度分析及其影响因素,生产实践中常遇到的齿面粗糙度问题有以下几种。 （1）撕裂 （2）啃齿 （3）振纹 （4）鱼鳞,4滚齿误差主要原因及提高加工精度措施,表11.1 滚齿加工误差的主要原因及采取的措施,续表,续表,
