圆柱齿轮加工课件

圆柱齿轮加工机械制造工艺与设备圆柱齿轮加工机械制造工艺与设备11.齿轮切齿加工原理齿轮切齿加工按其原理可分为成形法（仿形法）和展成法（范成法）两类。1）成形法成形法加工是用成形刀具直接切出齿形。常用的成形刀具有盘形铣刀和指形铣刀，如图所示。

圆柱齿轮加工常用的成形刀具1—铣刀；2—工件1.齿轮切齿加工原理圆柱齿轮加工常用的成形刀具22）展成法展成法加工是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的，即把齿轮啮合副（齿轮—齿条、齿轮—齿轮）中的一个转化为刀具，另一个转化为工件，并强制刀具和齿坯做严格的啮合运动而切出齿廓。展成法的加工精度和生产率较高，在齿轮加工中应用最广。展成法加工的刀具切削刃与被切齿轮的齿数无关。因此，只需一把刀具就可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。用展成法切齿的常用刀具有齿轮滚刀、齿轮插刀、齿条插刀、剃齿刀、砂轮等。在金属切削机床中，用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床，其种类繁多，主要有滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。2）展成法31.1滚齿加工在滚齿机上用滚刀按展成法原理加工齿轮的方法称为滚齿加工。1.滚齿加工原理及其应用滚齿加工原理是由一对交错螺旋齿轮啮合演化而来的，如图（a）所示。若其中一个螺旋齿轮齿数极少（通常齿数为1），则这个螺旋齿轮便成了蜗杆形状，如图（b）所示。若在这个蜗杆形螺旋齿轮的圆柱面上开槽，加以铲背、淬火及刃磨出前、后刀面，则就得到了齿轮滚刀，如图（c）所示。滚齿加工原理1.1滚齿加工滚齿加工原理42.Y3150E型滚齿机

如图所示为Y3150E型滚齿机。它由床身、立柱、刀架溜板、滚刀架、后立柱和工作台等组成。立柱2固定在床身1上，刀架溜板3带动滚刀架5可沿立柱2的导轨上下移动，滚刀架5安装在刀架溜板3上，滚刀架5连同滚刀一起可沿刀架溜板3的圆形导轨调整安装角度。滚刀安装在刀杆4上做旋转运动。工件安装在工作台9的心轴7上，随同工作台9一起转动。后立柱8和工作台9一起装在床鞍10上，可沿滚齿机水平导轨移动，用于调整工件的径向位置或做径向进给运动。Y3150E型滚齿机1—床身；2—立柱；3—刀架溜板；4—刀杆；5—滚刀架；6—支架；7—心轴；8—后立柱；9—工作台；10—床鞍2.Y3150E型滚齿机如图所示为Y3150E型滚齿53.直齿圆柱齿轮加工的传动原理加工直齿圆柱齿轮除需要滚刀旋转与工件旋转复合而成的展成运动外，还需要滚刀旋转的主运动，以及滚刀沿工件轴线方向的进给运动。因此，滚齿机的传动主要由主运动传动链、展成运动传动链、轴向进给运动传动链组成，如图所示。如果是加工斜齿轮，还得有一个附加运动传动链。滚齿轮传动原理和传动链3.直齿圆柱齿轮加工的传动原理滚齿轮传动原理和传动链64.滚刀滚刀是加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮时最常用的刀具。其外形呈蜗杆状，如图所示，是一种粗加工和半精加工的切齿刀具。加工时，滚刀除做旋转主运动外，还沿工件轴线方向移动以切出全部齿宽。模数为1～10mm的标准齿轮滚刀一般用高速钢整体制造，大模数的滚刀一般采用镶齿式。滚刀及滚齿运动4.滚刀滚刀及滚齿运动71.2插齿加工

在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿轮的方法称为插齿加工。1.插齿加工原理及其运动插齿加工是采用一对平行轴的圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。其中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形的插齿刀，它的模数和压力角与被加工齿轮相同，且磨出前、后刀角以形成切削刃，通过无间隙的啮合运动将工件加工出齿形，如图所示。插齿加工原理1.2插齿加工在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿8

如图所示，插齿加工的主要运动有以下几种：（1）主运动。主运动是指插齿刀的往复直线运动，即切削运动。（2）展成运动。展成运动是指插齿刀的转动和被切齿轮的转动，两者间应严格保证啮合关系。（3）径向进给运动。径向进给运动是指插齿时，插齿刀不能一开始就切到轮齿的全齿深，需要逐渐切入，因此，插齿刀在做展成运动的同时，要沿工件的半径方向做进给运动。（4）让刀运动。让刀运动是指为了避免插齿刀在返程时，刀齿的后刀面与齿面发生摩擦，在插齿刀返回时工件要让开一些，而当插齿刀处于工作行程时工件又恢复原位。插齿加工的主要运动如图所示，插齿加工的主要运动有以下几种：插齿加工的主9特点123插齿和滚齿的加工精度相当。插齿刀结构简单，制造刃磨方便，加工精度较高，但插齿机较复杂，增加了传动误差。插齿加工的齿面粗糙度小。插齿加工的生产率比滚齿加工低。2.插齿加工的特点及应用插齿加工与滚齿加工相比有以下特点：特点123插齿和滚齿的加工精度相当。插齿刀结构简单，制造刃磨103.插齿刀插齿刀本质上是一个具有切削刃的渐开线圆柱齿轮。直齿插齿刀有盘形、碗形和带锥柄三种结构类型，如图所示。直齿插齿刀3.插齿刀直齿插齿刀111.3齿轮精加工简介1.剃齿加工剃齿加工在原理上属于展成法加工，是应用一对交错轴斜齿轮啮合时齿面间存在着相对滑动的原理来工作的。剃齿加工所用的刀具是剃齿刀，其外形很像一个在齿面上开有许多容屑槽的斜齿圆柱齿轮，如图所示。剃齿刀1.3齿轮精加工简介1.剃齿加工剃齿刀12

剃齿时，经过预加工的工件装在心轴上，顶在剃齿机工作台的两顶尖间，可以自由转动。剃齿刀装在机床的主轴上，如图所示。工件由剃齿刀带动旋转，时而正转，时而反转。剃齿刀正转时，剃削齿轮的一个侧面；剃齿刀反转时，剃削齿轮的另一个侧面，依靠刀齿和工件之间的相对滑动，从工件齿面上切除极薄的切屑。剃齿加工剃齿时，经过预加工的工件装在心轴上，顶在剃齿机13特点123剃齿加工效率高，生产成本低。剃齿加工对齿轮齿形误差有较强的修正能力，剃齿加工精度主要取决于剃齿刀。剃齿加工不能修正分齿误差。剃齿加工的特点如下：特点123剃齿加工效率高，生产成本低。剃齿加工对齿轮齿形误差142.珩齿加工珩齿与剃齿的加工原理相同，只不过是不用剃齿刀，而用珩磨轮。珩磨轮是一个含有磨料的塑料螺旋齿轮，可视为具有切削能力的斜齿轮，能在工件表面上切除一层很薄的金属，使齿面粗糙度减小到Ra0.8～0.4μm。3.磨齿加工磨齿加工是在磨齿机上用砂轮进行齿轮加工的方法。磨齿有成形法和展成法两种。成形法磨齿的砂轮截面形状与被磨齿轮的齿槽一致，磨齿时与盘形铣刀铣齿相似。展成法磨齿是根据齿轮、齿条的啮合原理来进行加工的。根据砂轮形状不同，可分为碟形砂轮磨齿、锥形砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿。每磨完一个齿后，工件必须分度才能磨下一个齿，如此进行下去，直至磨完全部轮齿。2.珩齿加工15谢谢观看！机械制造工艺与设备谢谢观看！机械制造工艺与设备16圆柱齿轮加工机械制造工艺与设备圆柱齿轮加工机械制造工艺与设备171.齿轮切齿加工原理齿轮切齿加工按其原理可分为成形法（仿形法）和展成法（范成法）两类。1）成形法成形法加工是用成形刀具直接切出齿形。常用的成形刀具有盘形铣刀和指形铣刀，如图所示。

圆柱齿轮加工常用的成形刀具1—铣刀；2—工件1.齿轮切齿加工原理圆柱齿轮加工常用的成形刀具182）展成法展成法加工是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的，即把齿轮啮合副（齿轮—齿条、齿轮—齿轮）中的一个转化为刀具，另一个转化为工件，并强制刀具和齿坯做严格的啮合运动而切出齿廓。展成法的加工精度和生产率较高，在齿轮加工中应用最广。展成法加工的刀具切削刃与被切齿轮的齿数无关。因此，只需一把刀具就可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。用展成法切齿的常用刀具有齿轮滚刀、齿轮插刀、齿条插刀、剃齿刀、砂轮等。在金属切削机床中，用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床，其种类繁多，主要有滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。2）展成法191.1滚齿加工在滚齿机上用滚刀按展成法原理加工齿轮的方法称为滚齿加工。1.滚齿加工原理及其应用滚齿加工原理是由一对交错螺旋齿轮啮合演化而来的，如图（a）所示。若其中一个螺旋齿轮齿数极少（通常齿数为1），则这个螺旋齿轮便成了蜗杆形状，如图（b）所示。若在这个蜗杆形螺旋齿轮的圆柱面上开槽，加以铲背、淬火及刃磨出前、后刀面，则就得到了齿轮滚刀，如图（c）所示。滚齿加工原理1.1滚齿加工滚齿加工原理202.Y3150E型滚齿机

如图所示为Y3150E型滚齿机。它由床身、立柱、刀架溜板、滚刀架、后立柱和工作台等组成。立柱2固定在床身1上，刀架溜板3带动滚刀架5可沿立柱2的导轨上下移动，滚刀架5安装在刀架溜板3上，滚刀架5连同滚刀一起可沿刀架溜板3的圆形导轨调整安装角度。滚刀安装在刀杆4上做旋转运动。工件安装在工作台9的心轴7上，随同工作台9一起转动。后立柱8和工作台9一起装在床鞍10上，可沿滚齿机水平导轨移动，用于调整工件的径向位置或做径向进给运动。Y3150E型滚齿机1—床身；2—立柱；3—刀架溜板；4—刀杆；5—滚刀架；6—支架；7—心轴；8—后立柱；9—工作台；10—床鞍2.Y3150E型滚齿机如图所示为Y3150E型滚齿213.直齿圆柱齿轮加工的传动原理加工直齿圆柱齿轮除需要滚刀旋转与工件旋转复合而成的展成运动外，还需要滚刀旋转的主运动，以及滚刀沿工件轴线方向的进给运动。因此，滚齿机的传动主要由主运动传动链、展成运动传动链、轴向进给运动传动链组成，如图所示。如果是加工斜齿轮，还得有一个附加运动传动链。滚齿轮传动原理和传动链3.直齿圆柱齿轮加工的传动原理滚齿轮传动原理和传动链224.滚刀滚刀是加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮时最常用的刀具。其外形呈蜗杆状，如图所示，是一种粗加工和半精加工的切齿刀具。加工时，滚刀除做旋转主运动外，还沿工件轴线方向移动以切出全部齿宽。模数为1～10mm的标准齿轮滚刀一般用高速钢整体制造，大模数的滚刀一般采用镶齿式。滚刀及滚齿运动4.滚刀滚刀及滚齿运动231.2插齿加工

在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿轮的方法称为插齿加工。1.插齿加工原理及其运动插齿加工是采用一对平行轴的圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。其中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形的插齿刀，它的模数和压力角与被加工齿轮相同，且磨出前、后刀角以形成切削刃，通过无间隙的啮合运动将工件加工出齿形，如图所示。插齿加工原理1.2插齿加工在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿24

如图所示，插齿加工的主要运动有以下几种：（1）主运动。主运动是指插齿刀的往复直线运动，即切削运动。（2）展成运动。展成运动是指插齿刀的转动和被切齿轮的转动，两者间应严格保证啮合关系。（3）径向进给运动。径向进给运动是指插齿时，插齿刀不能一开始就切到轮齿的全齿深，需要逐渐切入，因此，插齿刀在做展成运动的同时，要沿工件的半径方向做进给运动。（4）让刀运动。让刀运动是指为了避免插齿刀在返程时，刀齿的后刀面与齿面发生摩擦，在插齿刀返回时工件要让开一些，而当插齿刀处于工作行程时工件又恢复原位。插齿加工的主要运动如图所示，插齿加工的主要运动有以下几种：插齿加工的主25特点123插齿和滚齿的加工精度相当。插齿刀结构简单，制造刃磨方便，加工精度较高，但插齿机较复杂，增加了传动误差。插齿加工的齿面粗糙度小。插齿加工的生产率比滚齿加工低。2.插齿加工的特点及应用插齿加工与滚齿加工相比有以下特点：特点123插齿和滚齿的加工精度相当。插齿刀结构简单，制造刃磨263.插齿刀插齿刀本质上是一个具有切削刃的渐开线圆柱齿轮。直齿插齿刀有盘形、碗形和带锥柄三种结构类型，如图所示。直齿插齿刀3.插齿刀直齿插齿刀271.3齿轮精加工简介1.剃齿加工剃齿加工在原理上属于展成法加工，是应用一对交错轴斜齿轮啮合时齿面间存在着相对滑动的原理来工作的。剃齿加工所用的刀具是剃齿刀，其外形很像一个在齿面上开有许多容屑槽的斜齿圆柱齿轮，如图所示。剃齿刀1.3齿轮精加工简介1.剃齿加工剃齿刀28

剃齿时，经过预加工的工件装在心轴上，顶在剃齿机工作台的两顶尖间，可