轮齿切削加工原理

1、 近代齿轮加工方法很多，如切制法、铸造法、近代齿轮加工方法很多，如切制法、铸造法、热扎法、冲压法、电加工法等热扎法、冲压法、电加工法等 但从加工原理的角度看，可将齿轮加工方法归但从加工原理的角度看，可将齿轮加工方法归为两大类：为两大类： 仿形法仿形法 铣削法铣削法实际加工实际加工 拉削法拉削法实际加工实际加工 范成法范成法 插齿法插齿法实际加工实际加工 滚齿法滚齿法实际加工实际加工机械设计基础 齿轮传动 盘铣刀盘铣刀 指状铣刀指状铣刀机械设计基础 齿轮传动 仿形铣刀仿形铣刀( (盘盘/ /指指):):刀齿与齿轮刀齿与齿轮齿槽相同齿槽相同-旋转旋转+ +直移直移 齿轮毛坯齿轮毛坯: : 间歇旋转

2、间歇旋转仿形法仿形法进给进给进给分度分度切削进给进给空回空回切削切削空回分度分度 刀齿形状与齿轮齿槽形状相同刀齿形状与齿轮齿槽形状相同 优点优点: :普通铣床加工普通铣床加工问题问题: : 精度低精度低 分度误差分度误差 刀具齿形误差刀具齿形误差db= =dcoscos = =mzcoscos 决定齿形决定齿形( (z的的函数函数), ), 刀具量大刀具量大工程处理工程处理: :同同m m和和 的刀具只有的刀具只有8 8把把机械设计基础 齿轮传动 生产率低生产率低 空回行程空回行程 分度分度, , 夹紧等辅助工夹紧等辅助工作时间长作时间长应用应用: :修配和小批量生产修配和小批量生产仿形法仿形

3、法加工特点加工特点8把一组各号铣刀切制齿轮齿数范围把一组各号铣刀切制齿轮齿数范围刀号刀号齿数齿数123456781213 1416 1720 2125 2634 3554 55134 135机械设计基础 齿轮传动范成法范成法 (展成法、包络法展成法、包络法)加工齿轮原理加工齿轮原理1) 范成运动范成运动两轮分度圆相切两轮分度圆相切以以 i12 = w w1/w w2 = z2 /z1 传动传动2) 切削运动切削运动齿轮插刀沿轮坯轴线方向作往齿轮插刀沿轮坯轴线方向作往复运动，以切除材料复运动，以切除材料相同的相同的 m、 , 只要用一把刀只要用一把刀具具, 通过调节通过调节i12 , 就可以加工

4、就可以加工不同齿数的齿轮不同齿数的齿轮w1w2O1w1w2O2 轮坯w2 又称展成法、包络法又称展成法、包络法 刀具刀具: 齿轮齿轮(条条)插刀插刀, 滚刀滚刀-往复直线移动往复直线移动+啮合式旋转啮合式旋转/往往复直线移动复直线移动 齿轮毛坯齿轮毛坯: 啮合式旋转啮合式旋转机械设计基础 齿轮传动 优点：优点：同一把刀具可加同一把刀具可加工出工出m, 相同而齿数不相同而齿数不同的所有齿轮。不仅可同的所有齿轮。不仅可加工外齿轮，而且可加加工外齿轮，而且可加工内齿轮工内齿轮 缺点：缺点：加工不连续，生加工不连续，生产效率低产效率低范成法范成法齿轮插齿齿轮插齿让刀运动让刀运动范成切削运动切削运动空回

5、运动空回运动复位复位w0w范成运动范成运动i=w w0/w w=z/z0机械设计基础 齿轮传动 优点：优点：同一把同一把刀具可加工出刀具可加工出m,a相同而齿相同而齿数不同的所有数不同的所有齿轮齿轮 缺点：缺点：不能加不能加工内齿轮。加工内齿轮。加工不连续，生工不连续，生产效率低产效率低范成法范成法齿条插齿齿条插齿切削切削空回空回vw范成范成让刀让刀 复位复位v=w wd/2= w wmz/2机械设计基础 齿轮传动 优点：优点：同一把刀具可加工出同一把刀具可加工出m,a相同而齿数不同的所有齿相同而齿数不同的所有齿轮。加工连续，生产效率高轮。加工连续，生产效率高 缺点：缺点：不能加工内齿轮不能加

6、工内齿轮范成法范成法齿轮滚齿齿轮滚齿 刀具刀具: 齿轮齿轮(条条)插刀插刀,滚刀滚刀-往复直线移动往复直线移动+啮合式旋转啮合式旋转/往复往复直线移动直线移动 齿轮毛坯齿轮毛坯: 啮合式旋转啮合式旋转 特点特点: 需专门机床需专门机床,效率较高效率较高,精度可高精度可高,批量生产批量生产机械设计基础 齿轮传动范成法范成法特点特点一、根切二、产生根切的原因三、避免根切的措施机械设计基础 齿轮传动1 根切根切 切削刀具的齿顶就会切去轮切削刀具的齿顶就会切去轮齿根部的一部分，这种现象齿根部的一部分，这种现象称为称为根切根切机械设计基础 齿轮传动2 根切的影响根切的影响 降低轮齿抗弯强度降低轮齿抗弯强

7、度 降低轮齿抗弯强度降低降低轮齿抗弯强度降低齿轮传动重合度齿轮传动重合度 降低轮齿抗弯强度降低降低轮齿抗弯强度降低齿轮传动重合度部分失齿轮传动重合度部分失去渐开线齿轮传动特性去渐开线齿轮传动特性一、渐开线齿廓的根切一、渐开线齿廓的根切sehahfc*m分度园分度园分度线分度线分度圆分度圆基圆基圆 实际啮合线段：实际啮合线段：B1B2 啮合极限点啮合极限点N1 刀具顶线不超过啮合极限刀具顶线不超过啮合极限点点N1，则切制出渐开线，则切制出渐开线，不产生根切不产生根切 刀具顶线经过啮合极限点刀具顶线经过啮合极限点N1，则切制出的渐开线从，则切制出的渐开线从基圆开始基圆开始 刀具顶线超过啮合极限点刀

8、具顶线超过啮合极限点N1，则在根部将已切制出，则在根部将已切制出的渐开线切去，形成根切的渐开线切去，形成根切机械设计基础 齿轮传动 结论：结论： 刀具顶线超过啮合极限点刀具顶线超过啮合极限点N1，(PB刀刀PN1)即发生根切即发生根切二、产生根切的原因二、产生根切的原因V刀=rw刀具节线wrrbraO1PB1N1B2B2根切1 加大齿轮半径加大齿轮半径, 使使PN1 PB刀刀 其它参数同刀具且标准其它参数同刀具且标准, 只能增加齿只能增加齿数数z机械设计基础 齿轮传动 标准齿轮无根切最少齿数标准齿轮无根切最少齿数三、避免根切的措施三、避免根切的措施2/ )sin(sin1 mzrPN sin/*mhPBa 刀刀 2*sin/2ahz 2*minsin/2ahz v当当ha*=1.0, =200时时, zmin= 172 变位变位: 加大刀具与齿轮中心距离，使加大刀具与齿轮中心距离，使刀具齿顶线低于刀具齿顶线低于N1v变位量：变位量： xm，变位系数，变位系数xv正变位齿轮：正变位齿轮：xm0 xmO1rrbN1B刀rbN1O1Ph*amB刀人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们