第四章齿轮加工机床

第四章齿轮加工机床（一）教学要求（1）掌握齿面形成方法；（2）能看懂滚齿传动系统图；会进行有关运动计算；（3）了解其它齿轮加工设备。（二）教学的重点与难点（1）重点：齿面形成方法、滚齿机的传动原理和运动计算；（2）难点:滚齿机的传动原理和运动计算。2/2/2023（三）教学内容第一节概述第二节滚齿机第三节其它类型齿轮加工机床2/2/2023第一节概述

用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床。一、齿轮的加工方法成形法1.成形法2/2/20232.展成法应用齿轮啮合的原理，切齿过程模拟齿轮副的啮合过程。如齿轮—齿轮副，把其中一个转化为刀具，另一个作为工件，并保证刀具和工件之间做严格的啮合运动。被加工齿轮的齿面是在刀具和工件包络过程中由刀具切削刃的位置连续变化而形成的。滚齿插齿2/2/2023二、齿轮加工机床的类型齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床滚齿机插齿机磨齿机珩齿机剃齿机圆锥齿轮加工机床拉齿机刨齿机铣齿机车齿机研齿机精密蜗轮滚齿机2/2/2023§4-2滚齿机2/2/2023一.滚齿机的工作原理及运动分析

1.滚齿原理相当于一对相互啮合轴线交叉的螺旋齿轮，其中一个齿轮为刀具(滚刀)，另一个齿轮为工件。2/2/20232.加工直齿圆柱齿轮（1）运动分析1).母线的形状—用范成法形成渐开线母线；

成形运动—滚刀转动和工件转动构成复合成形运动。2).导线为平行于齿长方向的直线，由滚刀架的的移动运动来实现。a.工件的旋转运动为范成运动；b.滚刀的旋转运动为主运动；c.滚刀沿工件轴线方向的移动为轴向进给运动。2/2/2023a.范成运动传动链；b.主运动链；c.轴向进给运动传动链。（2）运动联系及传动原理图

2/2/2023滚刀轴线与被切齿轮的端面之间的角度。滚刀的刀齿是沿螺旋线分布的，其螺旋升角为ω。加工时，为了使滚刀刀齿与被切齿轮的齿槽方向一致，滚刀轴线与被切齿轮的端面之间应倾斜一个角度δ，δ=ω。（3）滚刀的安装角度2/2/20233.滚切斜齿圆柱齿轮（1）运动分析①.导线形状：螺旋线；②.成形运动：滚刀沿工件轴线移动f+工件的附加转动n3；

即：刀架向下移动一个导程T——工件附加转动一圈a.工件的旋转运动为范成运动；b.滚刀的旋转运动为主运动；c.滚刀沿工件轴线方向的移动为轴向进给运动；d.工件的附加回转运动。2/2/2023（2）运动联系及传动原理图

a.范成运动传动链；b.主运动链；c.轴向进给运动传动链;d.差动传动链。

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δ=β±ωω—滚刀的螺旋升角，β—斜齿轮的螺旋角。当滚刀与被加工齿轮的螺旋方向不同时取“+”号，相同时取“-”号。（3）滚刀的安装角度2/2/2023

4．加工蜗轮

（1）径向进给法（2）切向进给法2/2/2023二、Y3150E滚齿机

1.用途主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮,也可以加工蜗轮和花键轴。

2/2/20232.传动系统分析

2/2/20231）主运动传动链2/2/20232/2/2023（4）换置公式

（2）计算位移记作主电动机1430（r／min）—滚刀主轴nc（rpm）（1）两个端件一端是电动机，一端是主轴（3）运动平衡式2/2/20232)范(展)成传动链

2/2/2023（1）两端件两端件是滚刀主轴和工件主轴。（2）计算位移滚刀1（r）—工件K／z(r)（3）运动平衡式（4）换置公式2/2/20233)进给传动链

2/2/2023（1）两个端件工件主轴——滚刀架垂直运动丝杠；（2）计算位移工件主轴1（r）——滚刀架f（mm）；（3）运动平衡式2/2/2023（4）换置公式式中：f取决于滚齿机加工的切削用量；Ugf可在滑移齿轮组的3个传动比值中选取一个。a1、b1、Ugf也可查机床说明书的专用表格来选取。2/2/20234)差动传动链2/2/2023(1)两个端件一个端件为滚刀架垂直运动丝杠，另一端件为工件主轴；(2)计算位移滚刀架垂直运动T(mm)——工件附加回转1转;2/2/2023（3）运动平衡式（4）换置公式2/2/20235）滚刀架快速运动传动链2/2/2023

1).功用：

主要用于调整机床，以及加工时刀具快速接近工件或快速停止。

2).传动路线：

快速电动机——ⅩⅧ—离合器M3——滚刀垂直运动丝杆ⅩⅩⅢ此时，XⅧ上的三联滑移齿轮置于空档位置。

3).快速传动链接通时,其他传动链的工作状态:

①.快速传动链接通时，进给传动链必须脱开；

②.快速传动链接通时，差动传动链不能断开,否则会产生“乱扣”"；

③.快速传动链接通时，范成传动链、主传动链，可断可不断。2/2/2023§4-3插齿轮和磨齿机一.插齿机

功用：加工内外啮合的圆柱齿轮的轮齿表面，尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮，这是滚齿无法加工的，但插齿机不能加工蜗轮。

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插齿机外形图2/2/20231.插齿原理：

模拟一对圆柱齿轮的啮合，其中一个是工件，另一个是插齿刀，它的模数和压力角与被加工齿轮相同。插齿时，插齿刀和工件的相对转动是一个复合的成形运动，用以形成渐开线齿廓。插齿刀的特点是：1).前端面磨有前角；2).各齿顶齿面有后角。2/2/20232.运动分析

形成齿廓表面，需两个表面成形运动，即形成母线——渐开线齿形曲线的范成运动（f2f3）和形成导线——沿齿长方向直线运动V1。此外，还需下列非表面成形运动：返回运动，切入运动，让刀运动。

2/2/20233.传动原理图主运动传动链;圆周进给传动链;范成运动传动链2/2/20232/2/2023二．磨齿机

功用：用于精加工淬硬的圆柱齿轮的齿廓面。

1．成形法磨齿的原理和运动2/2/20232．展成法磨齿的原理和运动①.连续分度磨削：用蜗杆形砂轮，其工作原理同滚齿相似。磨削效率高，但砂轮制造困难，比较少用；

2/2/2023②.单齿分度磨削：

这类磨齿机根据砂轮形状可分为三种，其工作原理都是利用齿条和齿轮的啮合原理，用砂