第四章齿轮加工机床

1、第四章 齿轮加工机床w齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类w滚齿机滚齿机w其它类型齿轮加工机床简介其它类型齿轮加工机床简介第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类用齿轮切削工具加工齿轮，蜗轮或齿条轮齿的机床。用齿轮切削工具加工齿轮，蜗轮或齿条轮齿的机床。齿轮传动在各种机械和仪表中应用广泛，现代工业对齿轮传动在各种机械和仪表中应用广泛，现代工业对齿轮传动的速度和精度要求越来越高，齿轮加工机床是机齿轮传动的速度和精度要求越来越高，齿轮加工机床是机械制造的重要设备。械制造的重要设备。齿轮加工机床的传动计算与调整、加工的结构工作调齿轮加工机床的传动计算与

2、调整、加工的结构工作调整是本章重点。整是本章重点。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类一、齿轮加工的方法一、齿轮加工的方法1 1成形法成形法特点：特点：1 1）切削刃形状与齿槽形状相同；切削刃形状与齿槽形状相同；2 2）齿数不同，要用不同的成形刀具。）齿数不同，要用不同的成形刀具。一种模数的刀具由一种模数的刀具由8 8把或把或1515把组成，每一把刀具适应把组成，每一把刀具适应一定的齿数范围（其齿形通常按齿数最小的齿轮设计制一定的齿数范围（其齿形通常按齿数最小的齿轮设计制造）。造）。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类一、齿轮加工

3、的方法一、齿轮加工的方法1 1成形法成形法特点：特点：3）机床、刀具结构简单；）机床、刀具结构简单；4）加工精度、加工效率低。）加工精度、加工效率低。齿轮模数齿轮模数m10mm，多采用盘形铣刀，模数大于，多采用盘形铣刀，模数大于10mm用指形铣刀。用指形铣刀。主要应用于修配加工或重型机械制造中。主要应用于修配加工或重型机械制造中。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类一、齿轮加工的方法一、齿轮加工的方法2范成法范成法1 1）工作原理）工作原理利用齿轮的的啮合原理：利用齿轮的的啮合原理：齿轮齿轮齿条；齿条；齿轮齿轮齿轮。齿轮。其中一个成为刀具，另一个为工件。其中一个

4、成为刀具，另一个为工件。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类一、齿轮加工机床的工作原理一、齿轮加工机床的工作原理2 2范成法范成法2 2）特点）特点（1）工件齿廓由刀刃的包络线形成；工件齿廓由刀刃的包络线形成；（2）加工精度高，生产率高；加工精度高，生产率高；（3）刀具规格数量少。）刀具规格数量少。广泛应用于各种齿轮制造。广泛应用于各种齿轮制造。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类二、齿轮加工机床的类型二、齿轮加工机床的类型1 1圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床 一般精度加工：滚齿机、插齿机、花键铣床、车齿机一般精度加工：滚齿机、

5、插齿机、花键铣床、车齿机等。等。一般精度指一般精度指7、8级齿轮精度。级齿轮精度。有的滚齿机可加工到有的滚齿机可加工到45级精度。级精度。精加工齿轮机床有：剃齿机，珩齿机、磨齿机。精加工齿轮机床有：剃齿机，珩齿机、磨齿机。第一节第一节齿轮加工机床的工作原理和分类齿轮加工机床的工作原理和分类二、齿轮加工机床的类型二、齿轮加工机床的类型2 2圆锥齿轮加工机床圆锥齿轮加工机床 直齿圆锥齿轮加工：刨齿机、铣齿机、拉齿机；直齿圆锥齿轮加工：刨齿机、铣齿机、拉齿机；弧齿圆锥齿轮加工：弧齿圆锥齿轮铣齿机。弧齿圆锥齿轮加工：弧齿圆锥齿轮铣齿机。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 滚齿机是齿轮加工中应

6、用最广泛的机床之一。主要用滚齿机是齿轮加工中应用最广泛的机床之一。主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮，蜗轮或花键。于加工直齿、斜齿圆柱齿轮，蜗轮或花键。多数机床的工件轴线为立式，对于轴齿轮的加工，采多数机床的工件轴线为立式，对于轴齿轮的加工，采用工件轴线为卧式的滚齿机。用工件轴线为卧式的滚齿机。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析一、滚齿原理一、滚齿原理相当于交错轴螺旋齿轮啮合。相当于交错轴螺旋齿轮啮合。其中一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角其中一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角增增到很大，成为蜗杆（螺旋升角到很大，成为蜗杆（螺旋升角不大），并加工出前刀面不大），并加工出前刀面和后

7、角，形成刀具。和后角，形成刀具。滚刀的旋转运动滚刀的旋转运动B11与工件的旋转运动与工件的旋转运动B12，即为啮合，即为啮合运动，在加工中称为范成运动，是复合运动。运动，在加工中称为范成运动，是复合运动。要求滚刀转要求滚刀转1转时，工件要对应转过转时，工件要对应转过K/z转，转，K为滚刀为滚刀的头数。的头数。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析二、滚切直齿圆柱齿轮二、滚切直齿圆柱齿轮1 1机床的运动和传动原理图机床的运动和传动原理图 1 1）加工运动）加工运动（1）主运动）主运动滚刀的旋转运动（滚刀的旋转运动（r/min）（2）范成运动）范成运动滚刀旋转滚刀旋转(1转转)，工件转（，工

8、件转（K/z转）转）其中：其中：K滚刀螺旋齿的头数；滚刀螺旋齿的头数； z工件齿数。工件齿数。（3）轴向进给运动）轴向进给运动滚刀沿工件轴线移动（滚刀沿工件轴线移动（mm/r）第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析二、滚切直齿圆柱齿轮二、滚切直齿圆柱齿轮1 1机床的运动和传动原理图机床的运动和传动原理图 2 2）传动原理图）传动原理图 w主运动传动链主运动传动链：是简单运动传动链，属外联系传动链；：是简单运动传动链，属外联系传动链；w范成运动传动链范成运动传动链：滚刀：滚刀工件。是复合运动传动链，工件。是复合运动传动链，属内联系传动链，要求两端件有严格运动关系。因此，工属内联系传动链，要

9、求两端件有严格运动关系。因此，工作台的运动速度受到滚刀作为主运动的速度制约。作台的运动速度受到滚刀作为主运动的速度制约。w轴向进给传动链轴向进给传动链：工件：工件刀架刀架刀架沿工件轴向进给量的大小，只影响加工效率和表刀架沿工件轴向进给量的大小，只影响加工效率和表面粗糙度。是外联系传动链。面粗糙度。是外联系传动链。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析二、滚切直齿圆柱齿轮二、滚切直齿圆柱齿轮2 2滚刀的安装滚刀的安装 原则：滚刀螺旋线方向与工件的齿槽方向相一致。原则：滚刀螺旋线方向与工件的齿槽方向相一致。刀架调整角度的方向：刀架调整角度的方向：右旋滚刀右旋滚刀右顺；右顺；左旋滚刀左旋滚刀左

10、逆。左逆。刀架调整角度的大小：刀架调整角度的大小：=式中式中滚刀的安装角（即刀架调整的角度）；滚刀的安装角（即刀架调整的角度）； 滚刀的螺旋升角。滚刀的螺旋升角。即刀架角度的大小与方向取决于滚刀的螺旋升角大小即刀架角度的大小与方向取决于滚刀的螺旋升角大小与方向。与方向。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮1机床的运动和传动原理图机床的运动和传动原理图1 1）机床的运动）机床的运动 除加工直齿的运动外，还需要形成螺旋齿槽的运动。除加工直齿的运动外，还需要形成螺旋齿槽的运动。即滚刀架沿轴向运动时，工件应有对应的附加转动，即滚刀架沿轴向运动时，工件应有

11、对应的附加转动，以便形成螺旋加工运动，就象车螺纹一样，刀具沿工件轴以便形成螺旋加工运动，就象车螺纹一样，刀具沿工件轴线移动一导程时，工件必须转一转。显然；这也是一条内线移动一导程时，工件必须转一转。显然；这也是一条内联系传动链。联系传动链。刀架轴向进给刀架轴向进给1个工件螺旋导程时，工件必须附加转个工件螺旋导程时，工件必须附加转1转。转。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮1机床的运动和传动原理图机床的运动和传动原理图1 1）机床的运动）机床的运动 w主运动传动链主运动传动链；w范成运动传动链范成运动传动链；w轴向进给传动链轴向进给传动链；w附加

12、运动传动链附加运动传动链：工件：工件刀架。刀架沿工件轴向进刀架。刀架沿工件轴向进给给1个工件螺旋导程，工件必须附加转个工件螺旋导程，工件必须附加转1转。转。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮1机床的运动和传动原理图机床的运动和传动原理图2 2）传动原理图）传动原理图 主运动、范成运动和轴向进给运动与加工直齿圆柱齿主运动、范成运动和轴向进给运动与加工直齿圆柱齿轮相同轮相同附加运动是从刀架由另一条传动链，经合成机构传至附加运动是从刀架由另一条传动链，经合成机构传至工作台（工件）。工作台（工件）。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜

13、齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮2滚刀的安装滚刀的安装使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。1 1）右旋滚刀加工）右旋滚刀加工（1）加工右旋齿轮）加工右旋齿轮刀架转动方向：逆时针，角度：刀架转动方向：逆时针，角度：=-=-；（2）加工左旋齿轮）加工左旋齿轮刀架转动方向：顺时针，角度：刀架转动方向：顺时针，角度：=+=+；第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮2滚刀的安装滚刀的安装使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。使滚刀的螺旋线与工件齿槽方向一致。1 1）左旋滚刀加工）左旋滚刀加工（1）加工右旋齿轮加工右旋齿轮刀架转动方向

14、：逆时针，角度：刀架转动方向：逆时针，角度：=+；（2）加工左旋齿轮）加工左旋齿轮刀架转动方向：顺时针，角度：刀架转动方向：顺时针，角度：=-。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮2滚刀的安装滚刀的安装归纳：归纳：滚刀架转动角度的大小与方向，取决于齿轮的螺旋角滚刀架转动角度的大小与方向，取决于齿轮的螺旋角、滚刀的螺旋升角、滚刀的螺旋升角的大小和方向。的大小和方向。w滚刀架的角度滚刀架的角度滚刀与工件的螺旋方向方向相同时：滚刀与工件的螺旋方向方向相同时：=-；滚刀与工件的螺旋方向方向相反时：滚刀与工件的螺旋方向方向相反时：=+。w滚刀架角度的方向滚

15、刀架角度的方向取决于工件螺旋角取决于工件螺旋角的方向：的方向：“右逆左顺右逆左顺”。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析四、滚切蜗轮四、滚切蜗轮1 1机床的运动和传动原理机床的运动和传动原理 加工蜗轮时，要求滚刀的中心线与蜗轮的主剖面在同加工蜗轮时，要求滚刀的中心线与蜗轮的主剖面在同一个平面内，不能通过刀架沿工件轴向作进给运动完成加一个平面内，不能通过刀架沿工件轴向作进给运动完成加工。工。根据进给运动的方法不同，分为径向进给法和切向进根据进给运动的方法不同，分为径向进给法和切向进给法。给法。 第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析四、滚切蜗轮四、滚切蜗轮1 1机床的运动和传动原理

16、机床的运动和传动原理 1）径向进给法）径向进给法即刀具沿工件的径向进给。即刀具沿工件的径向进给。除主运动和范成运动外，还需要滚刀沿工件的径向作除主运动和范成运动外，还需要滚刀沿工件的径向作进给运动进给运动A2。这种方法简单，用蜗轮滚刀在一般的滚齿机上就能实这种方法简单，用蜗轮滚刀在一般的滚齿机上就能实现，但会造成蜗轮的齿顶有少量过切现象。现，但会造成蜗轮的齿顶有少量过切现象。第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析四、滚切蜗轮四、滚切蜗轮1 1机床的运动和传动原理机床的运动和传动原理 2 2）切向进给法）切向进给法即刀具沿工件圆周的切向进给，也就是刀具沿自身的即刀具沿工件圆周的切向进给，也

17、就是刀具沿自身的轴线进给。轴线进给。为了不破坏范成运动，要求滚刀沿轴线进给一个齿距为了不破坏范成运动，要求滚刀沿轴线进给一个齿距时，工件必须对应地附加转过一个齿。时，工件必须对应地附加转过一个齿。 第二节第二节滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析2 2）切向进给法）切向进给法切向进给法加工蜗轮需要切向进给法加工蜗轮需要4 4个运动及相对应的传动链：个运动及相对应的传动链：w主运动传动链；主运动传动链；w范成运动传动链；范成运动传动链；w滚刀架切向进给传动链，为外联系传动链；滚刀架切向进给传动链，为外联系传动链；w附加运动传动链：刀架切向进给一个齿距，工件附加附加运动传动链：刀架切向进给一个齿距，工

18、件附加转一个齿距。是内联系传动链。转一个齿距。是内联系传动链。要求滚齿机上具备滚刀架切向进给溜板，并采用带切要求滚齿机上具备滚刀架切向进给溜板，并采用带切削锥的蜗轮滚刀。削锥的蜗轮滚刀。加工前调整好滚刀与工件轴线的距离，加工时该距离加工前调整好滚刀与工件轴线的距离，加工时该距离保持不变。保持不变。切向进给法用于批量加工蜗轮。切向进给法用于批量加工蜗轮。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机一、机床的用途和外形一、机床的用途和外形中型滚齿机的布局形式有立柱移动式和工作台移动式中型滚齿机的布局形式有立柱移动式和工作台移动式两种。两种。Y3150E型滚齿机属工作台移动式结构。型滚齿机属工作台移动式

19、结构。Y3150E型滚齿机的最大工件加工直径为型滚齿机的最大工件加工直径为500mm，最，最大模数大模数m=8mm，加工的最小齿数为，加工的最小齿数为5齿。齿。主要由：床身、立柱、刀架、工作台、后立柱、床鞍主要由：床身、立柱、刀架、工作台、后立柱、床鞍等组成。等组成。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机二、机床的主要组成部件二、机床的主要组成部件1 1床身床身内装有液压系统、冷却系统，固定立柱，其床身导轨内装有液压系统、冷却系统，固定立柱，其床身导轨供床鞍导向。供床鞍导向。2 2立柱立柱立柱内有机械传动装置，其前面立柱内有机械传动装置，其前面“双山形双山形”垂直导轨，垂直导轨，与刀架溜板配

20、合。与刀架溜板配合。操纵面板和操纵机构主要设在立柱上。操纵面板和操纵机构主要设在立柱上。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机二、机床的主要组成部件二、机床的主要组成部件3 3刀架刀架刀架由刀架体、刀架溜板、滚刀主轴等组成。刀架由刀架体、刀架溜板、滚刀主轴等组成。刀架体相对刀架溜板可调整角度。刀架体相对刀架溜板可调整角度。滚刀还能相对于刀架体进行滚刀还能相对于刀架体进行“窜刀窜刀”调整或对刀调整或对刀。4 4工作台工作台用于安装工件。工件可直接安装在工作台上，也可用用于安装工件。工件可直接安装在工作台上，也可用心轴心轴7 7安装。用心轴安装工件，可以一次安装多个相同的齿安装。用心轴安装工件，

21、可以一次安装多个相同的齿轮毛坯。轮毛坯。工作台由床鞍带动径向快进快退，或用床鞍上的手动工作台由床鞍带动径向快进快退，或用床鞍上的手动操作机构，作工件的径向调整位置或径向进给深度。操作机构，作工件的径向调整位置或径向进给深度。后立柱通过支架对心轴进行支承，提高加工时的刚度。后立柱通过支架对心轴进行支承，提高加工时的刚度。 第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机三、滚齿机传动系统及调整计算三、滚齿机传动系统及调整计算第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机三、滚齿机传动系统及调整计算三、滚齿机传动系统及调整计算1 1主运动主运动 （一）加工直齿圆柱齿轮（一）加工直齿圆柱齿轮1 1）两端件及计算位

22、移两端件及计算位移主电动机（主电动机（r/min）滚刀主轴（滚刀主轴（r/min）2 2）传动路线）传动路线主电机主电机115/16521/42uA/B28/2828/2828/2820/80（滚刀主轴）（滚刀主轴）第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮（一）加工直齿圆柱齿轮1主运动主运动3）运动平衡式运动平衡式刀nu8020282828282828BA42211651151430得到换置公式：得到换置公式： uv= uA/B= n刀/124.583 式中式中u轴轴轴轴间的传动比：间的传动比：27/43；31/39； 35/35。A/B主运动变速挂轮的齿数比：主运动变速

23、挂轮的齿数比：22/44；33/33； 44/22。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮（一）加工直齿圆柱齿轮1主运动主运动滑移齿轮滑移齿轮+配换挂轮，得到变速级数配换挂轮，得到变速级数z=9级，主轴转速级，主轴转速范围：范围：n刀 =40250r/min。采用滑移齿轮采用滑移齿轮+配换挂轮方式，简化变速机构，又可配换挂轮方式，简化变速机构，又可获得较多的变速级数。加工一批同一种规格齿轮时，一批获得较多的变速级数。加工一批同一种规格齿轮时，一批加工前，调整挂轮，每个齿轮的加工过程通过手柄调整三加工前，调整挂轮，每个齿轮的加工过程通过手柄调整三联滑移齿轮。联滑移齿轮。第

24、三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（一）加工直齿圆柱齿轮（一）加工直齿圆柱齿轮2范成运动范成运动1）两端件及计算位移两端件及计算位移滚刀主轴转滚刀主轴转1转转工件转工件转K/z转转2）传动路线）传动路线滚刀主轴（滚刀主轴（）80/2028/2828/2828/2842/56合成机构合成机构e/f36/36a/bc/d1/72工作台工作台第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机3）合成机构工作原理合成机构工作原理使用离合器使用离合器M2时，形成合成机构。时，形成合成机构。设输入轴设输入轴nx，转臂，转臂nH，输出轴，输出轴n。 （nx-nH）/（n-nH）=-1或或nx-nH= nH-n n

25、x= 2nH-n 令：令：nH=0，则：，则： u合1= nx / n =-1负号表明输出轴负号表明输出轴的转速的转速nx的值与输入轴的值与输入轴的的n相同，相同，方向相反。方向相反。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机3 3）合成机构工作原理合成机构工作原理使用离合器使用离合器M2时，形成合成机构。时，形成合成机构。设输入轴设输入轴nx，转臂，转臂nH，输出轴，输出轴n。 （nx-nH）/（n-nH）=-1或或nx-nH= nH-n nx= 2nH-n 若令：若令：nx=0，则：，则： u合2= nx/ nH =2表明输出轴表明输出轴的转速的转速nx是转臂转速是转臂转速nH的的2倍，这是

26、采用倍，这是采用离合器离合器M2得出的结论。得出的结论。加工斜齿圆柱齿轮采用离合器加工斜齿圆柱齿轮采用离合器M2。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机3 3）合成机构工作原理合成机构工作原理使用离合器使用离合器M2时，形成合成机构。时，形成合成机构。设输入轴设输入轴nx，转臂，转臂nH，输出轴，输出轴n。 （nx-nH）/（n-nH）=-1或或nx-nH= nH-n nx= 2nH-n 加工直齿圆柱齿轮，采用离合器加工直齿圆柱齿轮，采用离合器M1。整个合成机构成整个合成机构成为一个联轴器。为一个联轴器。 u合1 = nx / n =1表明输出轴表明输出轴与输入轴与输入轴的转速、转向相同。的

27、转速、转向相同。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机4 4）运动平衡式运动平衡式 简化得换置公式：简化得换置公式：结构性挂轮：结构性挂轮：zKdcbafeu7215642282828282828208011合zKefdcbaux242448205fe，Kz取时363614221fe，Kz取时4824143fe，Kz取时第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机结构性挂轮可减少挂轮结构性挂轮可减少挂轮a、b、c、d的数量，并使结构的数量，并使结构紧凑。紧凑。例：设被加工齿轮齿数例：设被加工齿轮齿数z=500，滚刀头数，滚刀头数K=1时，若没时，若没有结构性挂轮，依据上面的计算公式：有结构性挂轮

28、，依据上面的计算公式：将使被动齿轮将使被动齿轮b、d的齿数过大，且挂轮架的结构尺寸的齿数过大，且挂轮架的结构尺寸很大。很大。有了结构性挂轮，按前要求使用：有了结构性挂轮，按前要求使用：5002424zKdcbaux4824143fe，Kz取时2502450024244824zKefdcbaux第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机5 5）工作台运动方向确定工作台运动方向确定 按照机械设计中的原理判断。按照机械设计中的原理判断。依据滚刀的螺旋方向：依据滚刀的螺旋方向：右旋滚刀右旋滚刀左手定则；左手定则；左旋滚刀左旋滚刀右手定则。右手定则。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（一）加工直齿圆

29、柱齿轮（一）加工直齿圆柱齿轮3轴向进给运动轴向进给运动1）两端件及计算位移两端件及计算位移工件转工件转1转转刀架进给刀架进给f（mm）2）传动路线）传动路线工作台工作台72/12/2539/39a1/b123/69uM32/25（丝杠的导程（丝杠的导程L=3）螺母螺母刀架刀架第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机3 3）运动平衡式运动平衡式 式中式中a1/b1轴向进给挂轮传动比：轴向进给挂轮传动比：26/52；32/46； 46/32；52/26； u轴轴轴轴间的传动比：间的传动比：39/45； 30/54；49/35。 通过轴向进给挂轮和轴通过轴向进给挂轮和轴轴轴间三联滑移齿轮间三联滑移齿

30、轮变速组，共可得变速组，共可得z=12级进给量。级进给量。fuba325269233939252172111可得换置公式：可得换置公式： uf= a1 u/ b1=f/0.4608 第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机4小结小结 （1）加工直齿圆柱齿轮有）加工直齿圆柱齿轮有3个运动，需要个运动，需要3个传动链。个传动链。其中范成运动传动链为内联系传动链（两端件的计算位移：其中范成运动传动链为内联系传动链（两端件的计算位移：滚刀主轴转滚刀主轴转1转转工件转工件转K/z转）；转）；（2）合成机构采用）合成机构采用M1离合器，离合器，u 合合1= nx/n=1；（3）范成运动中工作台的转向，由滚

31、刀的螺旋方向及）范成运动中工作台的转向，由滚刀的螺旋方向及转向决定：转向决定：右旋滚刀右旋滚刀左手定则，左旋滚刀左手定则，左旋滚刀右手定则；右手定则；（4）刀架扳动调整角度的大小：）刀架扳动调整角度的大小：=，刀架调整角度，刀架调整角度的方向：右旋滚刀的方向：右旋滚刀右顺，左旋滚刀右顺，左旋滚刀左逆。左逆。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮（二）加工斜齿圆柱齿轮1主运动主运动与加工直齿圆柱齿轮相同。与加工直齿圆柱齿轮相同。因为采用离合器因为采用离合器M2，u合1=1，其换置公式为：，其换置公式为：2范成运动范成运动zkefdcba24上式负号表明加工斜齿圆柱齿轮时，

32、轴上式负号表明加工斜齿圆柱齿轮时，轴与轴与轴的转的转向相反。向相反。用于改变工作台转动方向的介轮配换方法，与加用于改变工作台转动方向的介轮配换方法，与加工直齿圆柱齿轮的正好相反。工直齿圆柱齿轮的正好相反。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮（二）加工斜齿圆柱齿轮3轴向进给运动轴向进给运动与加工直齿圆柱齿轮的调整计算方法相同。加工时实与加工直齿圆柱齿轮的调整计算方法相同。加工时实际进给量际进给量f略大。略大。1 1）两端件及计算位移）两端件及计算位移4附加运动附加运动刀架轴向进给刀架轴向进给1工件螺旋导程工件螺旋导程L工件附加转工件附加转1转。转。2 2）传动路线）传动

33、路线刀架刀架螺母螺母（丝杠）（丝杠）25/22/25a2/b2c2/d236/72合成机构合成机构e/f36/36a/bc/d1/72工作台工作台第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮（二）加工斜齿圆柱齿轮3 3）运动平衡式）运动平衡式 4附加运动附加运动设被加工齿轮的齿数为设被加工齿轮的齿数为z，螺旋角为，螺旋角为，法向模数为，法向模数为mn，可求出齿轮的螺旋导程：可求出齿轮的螺旋导程：可得运动平衡式：可得运动平衡式： sinzmLn17217236252225322222dcbafeudcbaL合式中式中u合合2合成机构中附加传动链的传动比，合成机构中附加传动链的传

34、动比，u合合2=2。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮（二）加工斜齿圆柱齿轮3 3）运动平衡式）运动平衡式 4附加运动附加运动可得换置公式：可得换置公式：公式中公式中“”表示工作台附加转动的方向与被加工齿表示工作台附加转动的方向与被加工齿轮的螺旋角方向有关。轮的螺旋角方向有关。4 4）附加运动方向的判别）附加运动方向的判别当刀具垂直向下加工运动，俯视工件时，工件的转向：当刀具垂直向下加工运动，俯视工件时，工件的转向：右旋齿轮右旋齿轮逆时针；逆时针；左旋齿轮左旋齿轮顺时针。顺时针。kmdcbaunysin92222第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机5 5）附加传

35、动链调整与计算注意事项）附加传动链调整与计算注意事项 （1）换置公式中包含了无理数）换置公式中包含了无理数sin,致使挂轮致使挂轮a2、b2、c2、d2难以计算出精确值。为了把误差限制在允许的范围内难以计算出精确值。为了把误差限制在允许的范围内应采取如下措施：应采取如下措施：w限制计算误差限制计算误差8级精度齿轮加工级精度齿轮加工传动比的计算应准确到小数点传动比的计算应准确到小数点后第后第4位数字；位数字；7级精度齿轮加工级精度齿轮加工传动比的计算应准确到小数点传动比的计算应准确到小数点后第后第5位数字。位数字。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机5 5）附加传动链调整与计算注意事项）附加

36、传动链调整与计算注意事项 （1）换置公式中包含了无理数）换置公式中包含了无理数sin,致使挂轮致使挂轮a2、b2、c2、d2难以计算出精确值。为了把误差限制在允许的范围内难以计算出精确值。为了把误差限制在允许的范围内应采取如下措施：应采取如下措施：w相啮合齿轮成对加工相啮合齿轮成对加工附加传动链的计算误差，影响的齿轮螺旋角附加传动链的计算误差，影响的齿轮螺旋角的精度。的精度。若采取相啮合齿轮成对加工，虽然被加工齿轮螺旋角若采取相啮合齿轮成对加工，虽然被加工齿轮螺旋角有误差，但两个齿轮的螺旋角有误差，但两个齿轮的螺旋角误差大小相同，方向相反，误差大小相同，方向相反，能满足啮合要求。能满足啮合要求

37、。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机5 5）附加传动链调整与计算注意事项）附加传动链调整与计算注意事项 （2）刀架的丝杠导程采用）刀架的丝杠导程采用3，解决了被加工齿轮的，解决了被加工齿轮的导程中存在的因子导程中存在的因子“”计算问题，简化了换置挂轮计算问题，简化了换置挂轮a2、b2、c2、d2的计算。的计算。（3）在加工过程，附加传动链不得中途断开或调整。）在加工过程，附加传动链不得中途断开或调整。第三节第三节Y3150E型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮（二）加工斜齿圆柱齿轮5滚刀架的快速垂直运动滚刀架的快速垂直运动条件：轴条件：轴上三联滑移齿轮放至空档位置，上三联滑移齿轮放至空

38、档位置，M3不能不能脱开！脱开！点动快速电动机，通过传动链使附加运动的传动链快点动快速电动机，通过传动链使附加运动的传动链快速运动，以便检查附加运动中工作台的与刀架的相对运动速运动，以便检查附加运动中工作台的与刀架的相对运动方向是否正确，或让刀具快速靠近工件或退出工件，因为方向是否正确，或让刀具快速靠近工件或退出工件，因为附加传动链一旦调整好就不能中途断开。附加传动链一旦调整好就不能中途断开。快速电动机与轴快速电动机与轴上三联滑移齿轮有互锁关系，只上三联滑移齿轮有互锁关系，只有三联滑移齿轮放到空档位置时，才可能点动快速电动机。有三联滑移齿轮放到空档位置时，才可能点动快速电动机。第四节第四节其它

39、类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机1 1插齿原理插齿原理 主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其能够加工内齿轮或多主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其能够加工内齿轮或多联齿轮。联齿轮。插齿加工相当于两个直齿圆柱齿轮的啮合运动。插齿加工相当于两个直齿圆柱齿轮的啮合运动。插齿刀实质上是在端面上磨出前角，齿顶和齿侧磨出插齿刀实质上是在端面上磨出前角，齿顶和齿侧磨出后角的齿轮，插齿刀沿工作轴线作往复运动，形成产形齿后角的齿轮，插齿刀沿工作轴线作往复运动，形成产形齿轮。轮。同时与工件作无间隙的啮合运动，其刀具的包络线形同时与工件作无间隙的啮合运动，其刀具的包络线形成了被加工齿轮的齿廓。成了被加

40、工齿轮的齿廓。 第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机2 2插齿机的运动插齿机的运动 1）主运动主运动插齿刀沿轴线的往复运动。插齿刀沿轴线的往复运动。立式插齿机上，往下为工作行程，向上为空行程。立式插齿机上，往下为工作行程，向上为空行程。当切削速度为当切削速度为v，行程长度为，行程长度为L，插齿刀每分钟的行程，插齿刀每分钟的行程数为：数为： n刀=1000v/2L第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机2 2插齿机的运动插齿机的运动 2）范成运动范成运动 即插齿刀（产形齿轮）与被加工齿轮的啮合运动。即插齿刀（产形齿轮）与被加

41、工齿轮的啮合运动。两端件及计算位移为：两端件及计算位移为：插齿刀转插齿刀转1/z刀，工件转，工件转1/z工这是复合运动，为内联系传动链。这是复合运动，为内联系传动链。第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机2 2插齿机的运动插齿机的运动 3）圆周进给运动圆周进给运动 插齿刀转动的快慢，决定了加工齿轮的快慢。插齿刀转动的快慢，决定了加工齿轮的快慢。以插齿刀往复一次，刀具分度圆上转过的弧长表示。以插齿刀往复一次，刀具分度圆上转过的弧长表示。单位单位mm/往复行程。往复行程。圆周进给量小，意味着形成齿廓的刀刃切削次数增多，圆周进给量小，意味着形成齿廓的刀刃切削次数增

42、多，提高了齿廓曲线的精度。提高了齿廓曲线的精度。第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机2 2插齿机的运动插齿机的运动 4）让刀运动让刀运动 插齿刀具向上空行程时，为了减少擦伤工件齿面和刀插齿刀具向上空行程时，为了减少擦伤工件齿面和刀具磨损，刀具与工件应相对让开一个小距离。而在工作行具磨损，刀具与工件应相对让开一个小距离。而在工作行程前，刀具应恢复原位。程前，刀具应恢复原位。这种让开与回复的运动称为让刀运动。这种让开与回复的运动称为让刀运动。让刀运动可由工作台或刀具实现。因工作台连同工件让刀运动可由工作台或刀具实现。因工作台连同工件的惯性大，让刀运动的振动也大

43、，限制了切削速度的提高。的惯性大，让刀运动的振动也大，限制了切削速度的提高。因此现在多采用刀具的摆动实现让刀运动。因此现在多采用刀具的摆动实现让刀运动。第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 一、插齿机一、插齿机2 2插齿机的运动插齿机的运动 5）径向进给运动径向进给运动 插齿时，要逐渐切入一定的齿深。单位：插齿时，要逐渐切入一定的齿深。单位：mm/往复行往复行程。程。当切到一定齿深后，工件还应转过一整转，才能完成当切到一定齿深后，工件还应转过一整转，才能完成一次齿深的加工。一次齿深的加工。可根据工件的材料、模数、加工精度等条件，决定采可根据工件的材料、模数、加工精度等条件，决定

44、采取：取：一次切入全齿深，两次或三次切入全齿深。一次切入全齿深，两次或三次切入全齿深。每次达到切入深度后，均要使工件再转一整转。每次达到切入深度后，均要使工件再转一整转。第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 二、圆柱齿轮磨齿机二、圆柱齿轮磨齿机1 1蜗杆砂轮磨齿机蜗杆砂轮磨齿机 用直径很大、且修整成蜗杆形的砂轮磨削工件。用直径很大、且修整成蜗杆形的砂轮磨削工件。与滚齿的工作原理基本相同，轴向进给一般由工件实与滚齿的工作原理基本相同，轴向进给一般由工件实现。现。 主要用于加工主要用于加工6级以上精度的圆柱齿轮。尤其适应加级以上精度的圆柱齿轮。尤其适应加工淬火的齿轮。工淬火的齿轮。

45、磨齿机多采用范成法加工。磨齿机多采用范成法加工。第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 二、圆柱齿轮磨齿机二、圆柱齿轮磨齿机1 1蜗杆砂轮磨齿机蜗杆砂轮磨齿机 （1）在磨齿机中加工效率最高；在磨齿机中加工效率最高；（2）模数较小的齿轮可以直接从轮坯上磨出；模数较小的齿轮可以直接从轮坯上磨出；（3）砂轮修整困难，不易达到很高的加工精度；砂轮修整困难，不易达到很高的加工精度；（4）磨削不同模数的齿轮，要更换砂轮。磨削不同模数的齿轮，要更换砂轮。适用于中小模数齿轮的成批和大量生产。适用于中小模数齿轮的成批和大量生产。特点：特点：第四节第四节其它类型齿轮加工机床其它类型齿轮加工机床 二、

46、圆柱齿轮磨齿机二、圆柱齿轮磨齿机2 2锥形砂轮磨齿机锥形砂轮磨齿机 砂轮截面为齿条齿廓形状。砂轮高速旋转，并沿工件砂轮截面为齿条齿廓形状。砂轮高速旋转，并沿工件齿槽方向直线往复运动时，砂轮的两侧锥面形成了假想齿齿槽方向直线往复运动时，砂轮的两侧锥面形成了假想齿条的一个齿廓。条的一个齿廓。范成运动时，工件转过一个齿，其中心线同时移动一范成运动时，工件转过一个齿，其中心线同时移动一个齿距（个齿距（m），即磨出工件一个齿廓上的一侧齿面。），即磨出工件一个齿廓上的一侧齿面。一个齿槽的两侧齿面分别磨削。工件向左滚动，磨出一个齿槽的两侧齿面分别磨削。工件向左滚动，磨出右侧齿面；工件向右滚动，磨出左侧齿面。右侧齿面；工件向右滚动，磨出左侧齿面。工件往复滚动一次，磨完一个齿槽的两侧齿面后，工工件往复滚动一次，