《机械制造基础》课件-03篇 第九单元 齿轮加工

03篇

金属切削加工基础第九单元齿轮加工教学目标:1.掌握成形法和展成法加工方法与原理2.能根据齿轮结构选择铣刀的刀号

3.能进行齿轮滚刀的选择

4.了解插齿加工、磨齿加工、剃齿加工和珩齿加工方法与原理教学重点和难点:1.成形法和展成法的加工原理

2.成形齿轮铣刀的应用

3.盘状齿轮铣刀的分类与刀号

4.滚齿加工的工作原理及滚齿机的结构

5.齿轮滚刀种类及选择

6.插齿加工方法与原理

7.磨齿加工方法与原理

8.剃齿加工和珩齿加工3.9.1齿轮概述齿轮齿形通常为渐开线，圆柱齿轮有直齿、斜齿和人字齿，圆锥齿轮则有直齿和曲线齿。常用的配对齿轮副如图3-108所示。

根据齿轮形状齿轮加工机床分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床。圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、铣齿机等，精加工机床中包括剃齿机、珩齿机及各种圆柱齿轮磨齿机等。直齿锥齿轮的加工机床主要有刨齿机、铣齿机以及弧齿锥齿轮铣齿机。齿轮加工的方法有成形法和展成法两类。3.9.2成形法加工齿轮如图3-109（a）所示为盘形齿轮铣刀铣削加工直齿圆柱齿轮的情况，图3-109（b）所示为指状齿轮铣刀铣削加工直齿圆柱齿轮的情况。1.成形齿轮铣刀的应用（1）盘状齿轮铣刀盘状齿轮铣刀是具有渐开线齿形的铲齿成形铣刀，它用于加工模数=0.3～16mm的直齿或斜齿圆柱齿轮。这种铣刀已经标准化（JB2498—78）。（2）指状齿轮铣刀指状齿轮铣刀是具有渐开线齿形的立铣刀，可以制成铲齿或尖齿结构。适于加工较大模数（m>10mm）的直齿或斜齿圆柱齿轮、人字齿轮，特别是对多于两列齿的人字齿轮加工，它是惟一的刀具。2.盘状齿轮铣刀的分类与刀号每套齿形相近的用一把铣刀来代替，编成1-8刀号，每个刀号的铣刀用来加工齿数均在一定范围及相近齿形，详见表3-12。3.9.3滚齿加工1.滚齿加工方法与原理滚齿加工是按展成法加工齿轮的一种方法，如图3-110（a）所示。图3-110（b）所示为齿廓的展成过程。2.滚齿机滚齿机主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，如图3-111所示为滚齿机的外形图。

1—床身2—挡铁3—立柱4—行程开关5—挡铁6—刀架7—刀杆8—支撑架9—齿坯心轴10—工作台图3-111滚齿机3.齿轮滚刀由滚切原理可知，滚刀是一个开出容屑槽和切削刃的单头（或多头）螺旋齿轮，即蜗杆。通常把滚刀切削刃所在的蜗杆叫基本蜗杆，如图3-112所示。齿轮滚刀一般分为整体齿轮滚刀、镶齿齿轮滚刀、硬质合金滚刀。图3-113所示为整体齿轮滚刀的结构示意图。3.9.4插齿加工方法与原理插齿主要用于加工内外啮合的圆柱齿轮、扇形齿轮、齿条等，尤其适于加工内齿轮和多联齿轮，这是其他机床无法加工的。但插齿机不能加工蜗轮。图3-114所示为插齿原理及插齿时所需的成型运动。2.插齿机Y5132型插齿机外形如图3-115所示。它主要由床身、立柱、刀架、主轴、工作台、工作台溜板等部件组成。3.插齿刀插齿刀分为标准直齿插齿刀和斜齿插齿刀两种。标准直齿插齿刀有盘形插齿刀、碗形插齿刀、柄直齿插齿刀三种形式，其结构如图3-116所示。3.9.5磨齿加工按齿形的形成方法，磨齿也有成型法和展成法两种。1.连续分度展成法磨齿原理连续分度展成法磨齿是利用蜗杆形砂轮来磨削齿轮轮齿的，其工作原理和滚齿相同，如图3-117所示。2.单齿分度展成法磨齿原理单齿分度展成法磨齿根据砂轮形状不同有锥形砂轮磨齿和双片碟形砂轮磨齿两种方法，都是利用齿条和齿轮的啮合原理来磨削齿轮的。双片碟形砂轮磨齿是用两个碟形砂轮的端平面来形成假想齿条的两个齿侧面（如图3-118（a）所示），同时磨削齿槽的左右齿面。锥形砂轮磨齿的方法是用锥形砂轮的两侧面来形成假想齿条一个齿的两齿侧来磨削齿轮的，如图3-118（b）所示。3.9.6剃齿加工和珩齿加工1.剃齿加工剃齿常用于未淬火圆柱齿轮的精加工（6级精度以上）。它的生产效率很高，是软齿面精加工最常见的加工方法之一。如图3-119所示。