第四章齿轮加工机床PPT课件

1、1 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 第1页/共42页 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， 导线：直线， 由相切法形成，需要两个独立的简单成形运动，即盘形齿轮铣刀的旋转B1B1和铣刀沿齿坯的轴向移动A2A2。 辅助运动：齿坯作分度运动。第2页/共42页 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。 第3页/共42页 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

2、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。 第4页/共42页 精度不高 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。 第5页/共42页 2、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。第6页/共42页 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。第7页/共42页 分圆

3、柱齿轮加工机床、锥齿轮加工机床两大类 。圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床：滚齿机滚齿机、插齿机等插齿机等精加工齿轮齿面的机床精加工齿轮齿面的机床有有研齿机研齿机、剃齿机剃齿机和和磨齿机磨齿机等。等。锥齿轮锥齿轮加工机床加工机床直齿锥齿轮加工机床：直齿锥齿轮加工机床： 刨齿机刨齿机、铣齿机铣齿机、拉齿机拉齿机等等曲线齿轮加工机床：曲线齿轮加工机床： 加工各种不同曲线齿锥加工各种不同曲线齿锥 齿轮的齿轮的铣齿机铣齿机和和拉齿机拉齿机等等第8页/共42页 滚齿机主要用于滚切直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。第9页/共42页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

4、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。第10页/共42页第11页/共42页 1、用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具有以下两个运动：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) 第12页/共42页展成运动链展成运动链：滚刀：滚刀45ix67工件工件 主运动链主运动链 ：电动机：电动机12iv34滚刀滚刀 进给传动链进给传动链 ：工件：工件78if910刀架升刀架升降丝杠降丝杠 第13页/共42页第14页/共42页综上所述，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

5、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。需要一条外联系传动链(进给传动链)。第15页/共42页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。第16页/共42页 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。第17页/共42页 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

6、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。（差动传动链） 第18页/共42页 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 。第19页/共42页第20页/共42页附加转动方向 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。 第21页/共42页 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和工件的附加转

7、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。第22页/共42页 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 展成运动链展成运动链： 滚刀滚刀45 ix67工件工件第23页/共42页 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。 第24页/共42页 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。 当滚切直齿圆柱齿轮时，就将差动传动链断开(换置器官不挂挂轮)，

8、并把合成机构通过结构固定成为一个如同联轴器的整体。第25页/共42页主运动链 ：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工件展成运动链展成运动链： 滚刀滚刀45 i合成合成67ix89工件工件l i i合成合成 = =1 1， 滚直齿滚直齿+1,+1,滚斜齿滚斜齿-1-1li i合成合成 = 2= 2第26页/共42页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。1.加工直齿圆柱齿轮： 安装角= 第27页/共42页2、加工斜齿圆柱齿轮：

9、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） 第28页/共42页 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）第29页/共42页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= 第30页/共42页 常用的圆柱齿轮加工机床: : 滚齿机 插齿机 插齿机主要用于: : 加工直齿圆柱齿轮 特别是内齿轮和多联齿轮第31页/共42页第32页/共42页 插齿机加工原理为一对圆柱齿轮的啮合。

10、 其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具插齿刀。它的模数和压力角与被加工齿轮相同。每个齿的渐开线齿部和齿顶上都作成刀具一个顶刃和两个侧刃，那就是齿轮形插齿刀。 插齿机同样是按展成法加工圆柱齿轮的。 第33页/共42页 1、展成运动 展成运动插齿刀和工件的相对转动是一个复合运动，用以形成渐开线齿廓。 展成运动可以被分解成两部分：插齿刀的旋转B11和工件的旋转B12。 第34页/共42页 插齿刀的上下往复运动A2是一个简单的成形运动，用以形成轮齿齿面的导线直线。 第35页/共42页 由于插齿刀立即径向切人工件至全齿深，会因切削负荷过大而损坏刀具和工件。工件应逐渐地向插齿刀（或插齿刀向工件）作径向切人运

11、动。根据工件的材料、模数、精度等条件，可采用一次、两次和三次径向切入至全齿深的径向切入方法。径向进给量的大小，用插齿刀每次往复行程中工件或刀具径向切入的距离表示，其单位为mmmm往复行程。第36页/共42页作用：避免空行程时擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件之间应该让开，使之产生一定间隙。实现方式：安装工件的工作台移动来实现，也可由刀具主轴摆动得到。 大尺寸及新型号的中、小尺寸插齿机；普遍采用刀具主轴摆动来实现让刀运动。第37页/共42页 主运动链：外联系传动链l 两末端件： 电动机偏心轮l 计算位移： n电n轮l 传动路线： 电动机-1-2-iv-3-5-4-偏心轮-插齿刀 第38页/共42页 展成链：内联系传动链l 两末端件： 插齿刀工件l 计算位移： 插齿刀转1/Z刀转工件转1/Z工转l 传动路线： 插齿刀-8-9-ix-10-11-工件第39页/共42页 圆周进给运动传动链：外联传动链l两末端件： 插刀架插齿刀l计算位移： 插齿刀往复一次插齿刀在分度圆周上所转过的弧长。 1S周/mz刀l传动路线： 插刀架-偏