机械加工工艺 第四章 特殊形状表面的加工ppt课件

1、第四章特殊外形外表的加工第四章特殊外形外表的加工 第一节第一节 齿轮齿形的加工齿轮齿形的加工 齿轮是用来传送运动和动力的重要零齿轮是用来传送运动和动力的重要零件，在各种机器和仪器中运用非常普遍。件，在各种机器和仪器中运用非常普遍。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮和蜗轮等，其中圆柱齿轮运用最广。圆柱齿轮又等，其中圆柱齿轮运用最广。圆柱齿轮又可分为直齿、斜齿和人字齿轮齿廓通都采可分为直齿、斜齿和人字齿轮齿廓通都采用渐开线，也有采用摆线和圆弧的。用渐开线，也有采用摆线和圆弧的。一、齿轮的技术要求精度要求一、齿轮的技术要求精度要求1运动的准确性第一公差组运动的准确性第

2、一公差组2传动的平稳性第二公差组传动的平稳性第二公差组3载荷分布的均匀性第三公差组载荷分布的均匀性第三公差组4 传动侧隙传动侧隙齿轮的精度等级分为齿轮的精度等级分为12级，级，12级为远景级，级为远景级，36级为高精度级，级为高精度级，78级为中等精度级，级为中等精度级，912级为低精度级级为低精度级 按用途和任务条件不同确定齿轮的技术要求。按用途和任务条件不同确定齿轮的技术要求。 如分度机构运动的准确性；汽车变速箱传如分度机构运动的准确性；汽车变速箱传动的平稳性；轧钢机载荷分布的均匀性；高速重动的平稳性；轧钢机载荷分布的均匀性；高速重载载(汽轮机汽轮机)各项均要求高。各项均要求高。 侧隙起到

3、储油、补偿变形和热膨胀作用，与齿轮侧隙起到储油、补偿变形和热膨胀作用，与齿轮的精度等级无关。的精度等级无关。 制造齿轮时，用控制齿厚偏向和公法线平均长度偏制造齿轮时，用控制齿厚偏向和公法线平均长度偏向来限制其侧隙。向来限制其侧隙。常用齿轮传动 (录像)二、齿轮齿形的加工方法及其特点二、齿轮齿形的加工方法及其特点 按齿形构成的原理不同，分两种：成型法和按齿形构成的原理不同，分两种：成型法和展成法。展成法。 成型法：铣齿、拉齿、成型法磨齿等。成型法：铣齿、拉齿、成型法磨齿等。 展成法：滚齿、插齿、剃齿、展成法磨齿等。展成法：滚齿、插齿、剃齿、展成法磨齿等。常用的齿形加工方法：见表常用的齿形加工方法

4、：见表41。1.1.铣齿成型法铣齿成型法1 1铣齿的方法铣齿的方法 盘状、指状铣刀铣削表盘状、指状铣刀铣削表4 41 1 齿轮铣刀刀号及铣齿范围见表齿轮铣刀刀号及铣齿范围见表4242。2 2铣齿的特点及运用铣齿的特点及运用 可在普通铣床上加工，刀具制造简单，因此，设可在普通铣床上加工，刀具制造简单，因此，设备和刀具的费用低。备和刀具的费用低。 消费率低，铣削每一个齿槽，都有一段切入、切消费率低，铣削每一个齿槽，都有一段切入、切出、退刀和分度的辅助时间。出、退刀和分度的辅助时间。1.銑齿銑齿加工低精度的齿轮加工低精度的齿轮 加工质量低。齿形误差+分度误差+铣刀杆的刚度误差，铣削冲击和振动较大。

5、铣齿：精度等级低于9级，普通用于单件或修配消费中，制造低速或低精度的齿轮。2.2.滚齿滚齿 1 1滚齿的原理和滚刀展成法滚齿的原理和滚刀展成法 滚刀是开槽和铲背的蜗杆滚刀是开槽和铲背的蜗杆( (图图4 42 2。在垂直于。在垂直于螺旋线的法面上开槽，以构成刀齿的前刀面、刀刃螺旋线的法面上开槽，以构成刀齿的前刀面、刀刃和容屑槽。铲背是为了构成刀齿的后角和容屑槽。铲背是为了构成刀齿的后角o o。普通滚。普通滚刀的刀的 o =0 o =0。粗加工时。粗加工时, ,也可作成也可作成 o =5 o =51010。 2滚齿机和滚齿运动主运动b分齿运动b+c垂直进给a3滚刀的安装角度刀具转数刀具头数工件转数

6、工件齿数00nknzzknnwwww4. 4. 滚齿的特点和运用滚齿的特点和运用 与铣齿相比，滚齿有以下特点：与铣齿相比，滚齿有以下特点： 1 1齿形精度和分度精度高。齿形精度和分度精度高。 2 2消费率高消费率高 3 3设备和刀具复杂、费用较高。设备和刀具复杂、费用较高。 滚齿适于加工各种批量的直齿圆柱齿轮、斜齿圆滚齿适于加工各种批量的直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等。不能加工内齿轮和靠得太近的多联柱齿轮和蜗轮等。不能加工内齿轮和靠得太近的多联齿轮。齿轮。3、插齿 1) 插齿原理与插齿刀属展成法2)插齿机及插齿运动n0n0nw刀具转数刀具齿数工件转数工件齿数0000nznzzznnwwww

7、nw根本运动根本运动 1 1主运动插齿刀向下切削运动和回程。主运动插齿刀向下切削运动和回程。 2 2分齿运动分齿运动n1 + n2 n1 + n2 3 3径向进给运动插齿刀径向切入工件。径向进给运动插齿刀径向切入工件。 4 4让刀运动回程时，工件径向分开插齿刀。让刀运动回程时，工件径向分开插齿刀。 插齿和滚齿的比较 1加工质量 滚齿的运动精度较高。传动误差较小 插齿的齿形精度稍高，外表粗糙度稍小。插齿刀制造、 刃磨和检验方便，容易制造得较准确。 总体上说，加工质量相近。 2消费率 普通插齿较低。 但加工模数较小、宽度较窄的齿轮和扇形齿轮时，插齿的消费率高于滚齿，由于滚齿有“切入时间损失和空程时

8、间损失。3 3加工范围加工范围 插齿直齿、螺旋齿齿轮。插齿直齿、螺旋齿齿轮。 螺旋齿：需一个机床附件，使插齿刀上下运螺旋齿：需一个机床附件，使插齿刀上下运动时沿动时沿相应螺旋角转动，插齿刀的螺旋角必需与被切齿相应螺旋角转动，插齿刀的螺旋角必需与被切齿轮螺旋轮螺旋角一致大小相等，方向相反。角一致大小相等，方向相反。 插齿能加工滚齿无法加工的如内齿轮、人字插齿能加工滚齿无法加工的如内齿轮、人字齿轮齿齿轮齿圈相距很近的多联齿轮，以及带凸台的齿轮等。圈相距很近的多联齿轮，以及带凸台的齿轮等。4.剃齿5.珩齿6.磨齿7.研齿4.剃齿5.珩齿6.磨齿7.研齿1.螺纹的车削 精度可达四级，外表粗糙度Ra值可

9、达0.4m。车削只适于单件小批消费。 成批消费可用螺纹梳刀。 2.螺纹的铣削 铣削螺纹比车削螺纹消费率高。但铣削螺纹精度不高。按铣刀不同，铣削螺纹有以下三种方式:1.用盘形螺纹铣刀加工2.用梳形螺纹铣刀加工3.用铣刀盘加工表表 6 1 螺螺纹纹常常用用的的加加工工方方法法螺螺纹纹类类别别加加工工方方法法加加 工工精精度度表表 面面 粗粗 糙糙 度度R Ra a（m m）适适 用用 生生 产产范范围围附附 注注板板牙牙套套丝丝8 86 6. .3 33 3. .2 2各各种种批批量量车车 削削4 48 83 3. .2 20 0. .4 4单单件件小小批批铣铣 削削6 68 86 6. .3 3

10、3 3. .2 2大大批批大大量量磨磨 削削4 46 60 0. .4 40 0. .1 1各各种种批批量量可可加加工工淬淬硬硬的的外外螺螺纹纹搓搓丝丝板板6 68 81 1. .6 60 0. .8 8大大批批大大量量外外螺螺纹纹滚滚压压滚滚 子子4 46 61 1. .6 60 0. .2 2大大批批大大量量攻攻 丝丝6 67 76 6. .3 31 1. .6 6各各种种批批量量车车 削削4 48 83 3. .2 20 0. .4 4单单件件小小批批铣铣 削削6 68 86 6. .3 33 3. .2 2成成批批大大量量拉拉 削削7 71 1. .6 60 0. .8 8大大批批大大

11、量量采采用用拉拉削削丝丝锥锥，适适于于加加工工方方牙牙及及梯梯形形螺螺纹纹内内螺螺纹纹磨磨 削削4 46 60 0. .4 40 0. .1 1单单件件小小批批适适于于直直径径大大于于 3 30 0m mm m的的淬淬硬硬内内螺螺纹纹3.螺纹的磨削 螺纹磨削是一种高精度的螺纹加工方法1.单线砂轮磨削2.多线砂轮磨削4.螺纹的滚压1.搓丝板滚压2.滚丝轮滚压滚压螺纹同切削螺纹相比，具有以下优点：1消费率高2螺纹强度高3节省资料4加工费用低，机床构造简单。一、成形面的概述一、成形面的概述按照成形面的几何特征，普通可分为以下三种类型：按照成形面的几何特征，普通可分为以下三种类型：1. 回转成形面回转

12、成形面 车削、磨削、车削、磨削、2. 直线成形面直线成形面 外成形面：铣削或刨削、外成形面：铣削或刨削、 磨削磨削或研磨；内成形面：铣削或插削、钳工修整或磨或研磨；内成形面：铣削或插削、钳工修整或磨削。削。3. 立体成形面立体成形面 普通立铣或仿形铣、钳工精修普通立铣或仿形铣、钳工精修或研磨或抛光。或研磨或抛光。 按成形原理可分为：用成形刀具加工和按成形原理可分为：用成形刀具加工和 用简单刀具加工。用简单刀具加工。1.成形刀具加工成形刀具加工 成形面车削：普通成型车刀、棱体成形车刀成形面车削：普通成型车刀、棱体成形车刀 成形面刨削：普通成型刨刀成形面刨削：普通成型刨刀 成形面铣削：成形铣刀成形

13、面铣削：成形铣刀 成形面拉削：成形拉刀成形面拉削：成形拉刀成形刀具加工的特点成形刀具加工的特点 1) 加工质量稳定加工质量稳定 2)消费效率高消费效率高 3)刀具寿命长刀具寿命长 4)要求机床和工件具有足够的刚性要求机床和工件具有足够的刚性,同时应同时应采用较小的进给量和较低的切削速度采用较小的进给量和较低的切削速度. 5)刀具费用高刀具费用高2.运动轨迹成型法运动轨迹成型法用简单刀具加工成形面用简单刀具加工成形面1用手动控制进给加工成形面用手动控制进给加工成形面2用靠模安装加工成形面用靠模安装加工成形面3用仿形安装加工成形面用仿形安装加工成形面4 用数控安装加工成形面用数控安装加工成形面三、成型面加工方法的选择三、成型面加工方法的选择用简单刀具加工成形面用简单刀具加工成形面1.从消费类型思索从消费类型思索 小批量、简单回转体成形面普小批量、简单回转体成形面普通成型车刀通成型车刀 大批大量、特定成形面专门化大批大量、特定成形面专门化机床、公用机床、公用刀具