齿轮加工机床与齿轮加工

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11 第十一章 齿轮加工

11 第十一章 齿轮加工
主要用于单件小批和加工精度要求不高的修配行业
2. 展成法(范成法)
【原理】 利用齿轮的啮合原理加工齿轮:把齿轮副中的一个 转化为刀具;另一个转化为工件,并强制刀具和工 件作严格的啮合运动而切出齿廓。
【展成法加工的特点】 • 展成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或 齿轮的齿廓,它与被切齿轮的齿数无关
第十一章 齿轮加工
11-1 齿轮加工原理及机床
一、齿轮加工的方法
• 齿轮加工的关键是齿面加工。 • 齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削 加工。前者由于加工效率高,加工精度较高,因 而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用 于齿面的精加工,效率较低。 • 按照形成齿形的原理,可分为成形法和展成法两 大类。
1.主运动 • 插齿刀沿其轴线(工件的轴线)所作的直线往复 运动。 • 立式插齿机上,刀具垂直向下时为工作行程,向 上为空行程。
2.范成运动 • 加工过程中,插齿刀和工件轮坯应保持一对圆柱 齿轮的啮合运动关系 • 插齿刀——工件 转1个齿——转1个齿 1/Z刀转——1/Z工转 这两个运动组成一个复合运动——范成运动
• 主运动:就是滚刀的旋转运动(r/min)。 • 展成运动:就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运 动的复合运动,即滚刀与工件间的啮合运动。 • 轴向进给运动:就是滚刀沿工件轴线方向作连续 进给运动,在工件的整个齿宽上切出齿形。
2.滚齿运动传动原理图
(1)主运动传动链 电动机-1-2-uv-3-4-滚刀 外联系传动链
(3)铣齿加工特点 • 成本低:用通用的铣床设备加工,且刀具成本低。 • 生产效率低:每切完一齿要进行分度,占用较多 的辅助时间。 • 齿轮精度低:加工出的齿形是近似的。渐开线形 状取决于基圆大小,基圆与齿数成正比,所以对 于同一模数齿轮,齿数不同,齿廓形状也不同。 每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少齿槽相吻合, 而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形 都有一定的误差。

常用机床的七大分类及应用

常用机床的七大分类及应用

常用机床的七大分类及应用一、镗床镗床适用于机械加工车间对单件或小批量生产的零件进行平面铣削和孔系加工,主轴箱端部设计有平旋盘径向刀架,能精确镗削尺寸较大的孔和平面。

此外还可进行钻、铰孔及螺纹加工。

二、磨床用磨料磨具(砂轮、砂带、油石或研磨料等)作为工具对工件表面进行切削加工的机床,统称为磨床。

磨床可加工各种表面,如内外圆柱面和圆锥面、平面、齿轮齿廊面、螺旋面及各种成型面等,还可以刃磨刀具和进行切断等,工艺范围非常广泛。

由于磨削加工简单得到高的加工精度和好的表面质量,所以磨床主要应用于零件精加工,尤其是淬硬钢件和高硬度特别材料的精加工。

三、车床车床主要用于加工各种回转表面和回转体的端面。

如车削内外圆柱面、圆锥面、环槽及成形回转表面,车削端面及各种常用的螺纹,配有工艺装备还可加工各种特形面。

在车床上还能做钻孔、扩孔、铰孔、滚花等工作。

四、刨床刨床主要用于加工各种平面(如水平面、垂直面和斜面及各种沟槽,如T形槽、燕尾槽、V形槽等)、直线成型表面。

假如配有仿形装置,还可加工空间曲面,如汽轮机叶轮,螺旋槽等。

这类机床的刀具结构简洁,回程时不切削,故生产率较低,一般用于单件小批量生产。

五、铣床一种用途广泛的机床,在铣床上可以加工平面(水平面、垂直面)、沟槽(键槽、T形槽、燕尾槽等)、分齿零件(齿轮、花键轴、链轮乖、螺旋形表面(螺纹、螺旋槽)及各种曲面。

此外,还可用于对回转体表面、内孔加工及进行切断工作等。

铣床在工作时,工件装在工作台上或分度头等附件上,铣刀旋转为主运动,辅以工作台或铣头的进给运动,工件即可获得所需的加工表面。

由于是多刀断续切削,因而铣床的生产率较高。

六、钻床具有广泛用途的通用性机床,可对零件进行钻孔、扩孔、铰孔、锪平面和攻螺纹等加工。

在摇臂钻床上配有工艺装备时,还可以进行镗孔;在台钻上配上万能工作台(MDT-180型),还可铣键槽。

七、齿轮加工机床齿轮是最常用的传动件,有直齿、斜齿和人字齿的圆柱齿轮,直齿和弧齿的圆锥齿轮,蜗轮以及非圆形齿轮等。

详谈齿轮加工方法与加工机床

详谈齿轮加工方法与加工机床

详谈齿轮加工方法与加工机床齿轮加工机床圆柱齿轮:滚齿机、插齿机等;直齿锥齿轮刨齿机、铣齿机、拉齿机;弧齿锥齿轮铣齿机。

剃齿机、珩齿机、磨齿机成形法加工齿轮及滚齿二、滚齿机(一)滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程(二)滚齿机运动分析主运动—滚刀旋转运动;展成(啮合)运动—齿坯与滚刀按一定速比转动;进给运动—滚刀沿齿坯轴向运动。

1.加工直齿圆柱齿轮时的运动分析内传动链为:滚刀—4—5—u x —6—7—齿坯u x 为啮合运动传动比。

(3)进给运动A 2 齿坯—7—8—u f —9—10—刀架升降,u f 为进给运动传动比。

(2)展成运动滚刀旋转运动B 11 1/K转(1齿) 齿坯旋转运动B 12 1/ z 转(1齿) (1)主运动B 11 电机—1—2—u v —3—4—滚刀u v 为主运动传动比。

齿轮加工机床广泛应用汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机航天器等各种机械制造业。

齿轮加工机床加工各种圆柱齿轮、锥齿轮其他带齿零件齿部机床。

齿轮加工机床品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮小型机床,加工十几米直径齿轮大型机床,还有大量生产用高效机床加工精密齿轮高精度机床。

齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类。

圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。

常用有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。

齿轮加工机床的品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮的小型机床,加工十几米直径齿轮的大型机床,还有大量生产用的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床大型齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。

圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。

常用的有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。

大型齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。

文章编辑:东莞永滔齿轮加工厂官方网: huangkaijun。

机床设备的种类内容解读

机床设备的种类内容解读

机床设备的种类内容解读机床是将金属毛坯加工成机器零件的机器,它是制造机器的机器,所以又被称为“工作母机”。

以下是几种常用的机床类型。

1.按机床加工性质和所用刀具分类目前企业常见的机床有:车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨插床、拉床、电加工机床、切断机床及其他机床。

每一类机床又可划分为若干组,每个组又划分为若干系列。

2.按机床工作精度分类按机床工作精度不同可分为普遍机床、精密机床和高精度机床三类。

①普通机床指的是普通级别的机床,包括普通车床、钻床、铣床、镗床、刨插床等。

②精密机床主要包括磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床和其他各种精密机床。

③高精度机床主要包括坐标镗床、齿轮磨床、螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他高精度机床等。

3.按机床加工工件尺寸大小和机床自身重量分类(1)仪表机床主要指用于仪器、仪表、无线电等工业部门加工小型工件的机床。

(2)中、小型机床(一般机床)机床自身重量在10吨以下的为中、小型机床。

(3)大型机床机床自身重量在10~30吨的为大型机床。

(4)重型机床机床自身重量在30~100吨的为重型机床。

(5)特重型机床机床自身重量在100吨以上的为特重型机床。

4.按照机床通用性分类(1)通用机床(万能机床)这类机床的加工范围广泛,可以加工多种零件的不同工序。

由于其通用性强,应用范围较广,它的结构往往比较复杂。

适用于单件、小批生产时选用。

(2)专门化机床(专门机床)这类机床专门用于加工不同尺寸的一类或几类零件的某一特定工序,如精密丝杠车床、凸轮轴车床、曲轴车床、连杆轴颈车床等都属于专门化机床,它适用于成批大量生产时选用。

(3)专用机床专门用以加工某种零件的特定工序的机床称为专用机床,如加工汽车后桥壳体的专用镗床、加工机床主轴箱的镗床等。

这类机床加工范围小,被加工零件稍有一点变动就不能适应。

结构较通用机床简单,但生产率高,机床自动化程度往往也比较高。

所以,专用机床一般在成批大量生产中选用。

机械加工机床的类型与特点

机械加工机床的类型与特点

机械加工机床的类型与特点--正文--机床主要按加工方法和使用的刀具进行分类。

根据国家制定的机床型号编制方法,机床分为11类:车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床、拔床、锯床等机床。

(在每一类机床中,又按工艺范围、布局型式和结构性能为若干组,每一组又分为若干个系列)一、基本分类方法1、车床应用:主要用于加工各种回转表面(内外圆柱面,圆锥面及成形回转表面)和回转体的端面,有些车床可以加工螺纹面。

运动分析:车床的主运动是由工件的旋转运动实现的;进给运动则由刀具的直线移动完成的。

分类:按其用途和结构的不同,主要分为:卧式车床及落地车床,立式车床,转塔车床,仪表车床,单轴自动和半自动车床,多轴自动和半自动车床,彷形车床及多刀专门化车床,车床。

2、钻床应用:钻床是用钻头在工件上加工孔的机床。

通常用于加工尺寸较小,精度要求不太高的孔。

可完成钻孔,扩孔,铰孔及攻螺纹等工作。

运动分析:工件固定,刀具作旋转主运动,同时沿轴向作进给运动。

钻床的主参数:最大钻孔直径分类:立式钻床,适用于重小工件的单件,小批量生产摇臂钻床,适用子加工一些大而重的工件上的孔(工件不动,移动主轴)台式钻床,小型钻床,常安装在台桌上,用来加工直径小于12mm的孔深孔钻床及其他钻床。

钻削特点,刀具刚性差,排屑困难,切削热不易排出。

3、镗床应用:镗床是一种主要用镗刀在工件上加工孔的机床。

通常用于加工尺寸较大,精度要求较高的孔,特别是分布在不同表面上,孔距和位置精度要求较高的孔。

如箱体上的孔,还可以进行铣削,钻孔,扩孔,铰孔等工作。

镗削特点:刀具结构简单,通用性达,可粗加工也可半精加工和精加工,适用批量较小的加工,镗孔质量取决于机床精度.运动分析:主运动为镗刀的旋转运动,进给运动为镗刀或工件的移动分类卧式镗床卧式镗床既要完成粗加工(如粗镗、粗铣、钻孔等),又要进行精加工(如精镗孔)。

因此对镗床的主轴部件的精度、刚度有较高的要求.卧式镗床的主参数是镗轴直径。

第四章 机械加工齿轮加工专用机床

第四章 机械加工齿轮加工专用机床
(1)确定e,f 因为z=103,选择e=36,f=36
(2)查表,选挂轮a=30, b=46, c=25,d=70
a c 30 25 24 1 b d 46 70 103 1/ 25 可知z0 103 1/ 25
(3)按轴向进给量标称值查表
uf a1 32 49 uXVII-XVIII b1 46 35
附加运动传动链的特点 (1)附加运动传动链的精度,决定着螺旋角的精度。 在配挂轮的时候,先配范成挂轮,再配附加挂轮。对于8级 精度的齿轮,精确到小数点后4位,对于7级精度的齿轮, 精确到小数点后5位。
a2 c2 sin uy 9 b2 d 2 mn k
(2)附加运动传动链中齿数被抵消掉,说明不同齿数 的齿轮可共用附加运动挂轮,这时螺旋角误差也是相同的, 可以获得良好的啮合。 同一台滚齿机生 产的齿轮螺旋角 的系统误差相同 (3)导程L含有π,与丝杆中的π 抵消,使计算简便。 (4)左旋和右旋,是靠加惰轮实现的。
(四) 滚齿机的运动合成机构
滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或锥齿轮 行星机构。
行星架空套 在轴X上
行星架固定 在轴X上
行星机构计算
i
H X-IX
z1 z2 a nX nH nIX nH z2 a z3
nX nH 1 nIX nH
nX 2nH nIX
滚齿加工刀具叫做滚刀,滚刀是理论上应由螺旋角接 近90度的斜齿轮开槽得到,但这种刀具难于加工得到,一 般用阿基米得蜗杆代替。
参与啮合齿的截面
视频
滚刀的旋转在截面上相当于齿条的移动,毛坯与这个 假想的齿条啮合,将齿形切出。
螺旋角=0°
螺旋角=11.3°
螺旋角=45°

齿轮齿形加工

齿轮齿形加工

2. 插齿刀的齿面形状
①插齿刀往复运动时刀刃运动轨迹形成一齿轮称为产形齿轮 插齿刀往复运动时刀刃运动轨迹形成一齿轮称为产形齿轮 直齿插齿刀切削刃的端面投影就是产形齿轮的端面齿形, 直齿插齿刀切削刃的端面投影就是产形齿轮的端面齿形,必 端面齿形 须是渐开线。不考虑前角影响,插齿刀端面齿形是渐开线。 须是渐开线。不考虑前角影响,插齿刀端面齿形是渐开线。 插齿刀有顶刃后角和 ②插齿刀有顶刃后角和 侧刃后角, 侧刃后角,重磨后顶圆 直径和分圆齿厚减小。 直径和分圆齿厚减小。 不同端剖面应是变位量 不同的变位齿轮, 不同的变位齿轮,新刀 变位量最大,重磨后逐 变位量最大, 渐减小。 剖面变位 渐减小。O-O剖面变位 剖面 量为零称为原始剖面, 量为零称为原始剖面, 具有标准齿形。 具有标准齿形。 插齿刀实质上是个变变位齿轮 插齿刀实质上是个变变位齿轮
(三)Y3150E滚齿机 滚齿机
1.机床的特点及用途 机床的特点及用途 能加工工件最大直径为 500mm,最大模数为8. ,最大模数为 2.机床的运动分析 机床的运动分析 抓两端—连中间 抓两端 连中间 (1)主运动传动链 ) 电动机→主轴(滚刀) 电动机 主轴(滚刀) 主轴 (2)展成运动传动链 ) 滚刀转1r→工件转 工件转K/z r 滚刀转 工件转 (3)进给传动链 ) 工件转1 刀架移动mm 工件转 r→刀架移动 刀架移动 (4)滚斜齿轮时的差动链 ) 刀架移动L 工件转 工件转± 刀架移动 →工件转±1r (5)滚切蜗轮 ) 径向法滚切
实际上必须用合成机构 实际上必须用合成机构 把展成运动要求工件转 动B12和差动链要求工件 附加转动B 迭加起来, 附加转动 22迭加起来, 然后再传给工作台。 然后再传给工作台。 滚齿机是根据滚切斜齿轮 的传动原理设计的。 的传动原理设计的。当滚 切直齿轮时, 切直齿轮时,将差动链断 开,并把合成机构固定成 一个整体。 一个整体。

04_机床概论_齿轮加工机床

04_机床概论_齿轮加工机床
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滚齿机
滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程

齿数减少、螺旋 角增大成为蜗杆 蜗杆开槽、铲背 成为齿轮滚刀
滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。机床使滚刀 和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相对旋转运动时,就可 在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。

滚齿成形运动是滚刀旋 转运动和工件旋转运动 组成的复合运动。再加 上滚刀沿工件轴线垂直 方向的进给运动,就可 切出整个齿长。
4
齿轮加工方法与加工机床
加工模数较大的齿轮时,常用指状齿轮铣刀。
用成形刨刀在刨床上刨齿。 在插床上插齿。
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齿轮加工方法与加工机床
(1)成形齿轮铣刀
齿轮的齿廓形状,决定于基圆直径d基=mZCOSα.即使齿轮 的模数和压力角相同,不同的齿数,齿形不一样。
采用8把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可切几个齿数的 齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数制造。用来切其 他齿数,就有误差,加工出来的齿形是近似的。
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齿轮加工方法与加工机床
(2)成形法加工齿轮的特点
精度不高
生产率也较低(每加工完一齿均需分度) 可以用通用机床(如普通铣床)加工。 多用于对精度要求不高的修配行业,及重型机器 制造业中,以解决大型齿轮加工机床的问题。
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齿轮加工方法与加工机床
展成法
刀刃为一条切削线,但形状与发生线不吻合,刀具与工件作展 成运动,发生线是切削刃各瞬时位置的的包络线。 此发生线需 要一个独立的成形运动 ,刀工共同完成。
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工件转1 r→刀架移动mm
( ( 4 2 3 )滚斜齿轮时的差动链 )展成运动传动链 )进给传动链 刀架移动 L→ 工件转± 1r 工件转 滚刀转 1 1r→ r→ 工件转 刀架移动 K/z mm r L × 1/(3π) 25/2 × 2/25 1 × 1 80/20 72/1 ×× 28/28 2/25 × × 39/39 28/28 × aa b c2 /d2 × 36/72 ×e i合成 × × 28/28 /b × 42/56 23/69 × × i合成 iⅩⅡ× /f 2/1 2× —ⅩⅢ 1×

齿轮加工的方法和技巧

齿轮加工的方法和技巧

齿轮加工的方法和技巧1.引言1.1 概述齿轮是一种常见的机械传动元件,广泛应用于各种机械设备中。

齿轮加工是指通过一系列的工艺过程将原材料加工成具有特定齿形和精度要求的齿轮产品。

齿轮加工的质量和精度直接影响到机械设备的运行稳定性和传动效率。

在齿轮加工中,常见的方法包括铸造、锻造、机械加工和制造。

铸造是指将熔化的金属倒入齿轮模具中,待金属冷却凝固后取出成型的方法。

锻造是指通过加热金属,然后利用压力将金属压制成齿轮形状的方法。

机械加工是指通过机床进行切削、磨削、镗削等加工工艺,将齿轮加工成最终形状的方法。

制造是指通过特殊设备和工艺,将齿轮的表面进行硬化、淬火等处理,提高其硬度和耐磨性能的方法。

齿轮加工的技巧包括齿轮加工工艺的选择、加工设备的选择、加工参数的确定等。

在选择齿轮加工工艺时,需要考虑齿轮的材料、尺寸、精度要求等因素,选择最合适的加工方法。

在选择加工设备时,需要考虑设备的精度、稳定性和生产效率等因素,确保能够满足齿轮加工的要求。

在确定加工参数时,需要根据齿轮的尺寸、材料、工艺要求等因素,合理确定切削速度、进给速度、切削深度等参数,保证加工质量和效率。

总之,齿轮加工是一项复杂而关键的工艺,需要综合考虑材料、工艺、设备等多个因素。

通过选择合适的加工方法和技巧,可以有效提高齿轮的质量和精度,确保机械设备的正常运行和传动效率。

随着科技的发展,齿轮加工技术也在不断创新和改进,为各个领域的机械设备提供更加可靠和高效的齿轮传动解决方案。

在未来,我们可以期待齿轮加工技术的进一步发展和应用。

1.2 文章结构文章结构是指文章的组织框架,它决定了文章的逻辑顺序和内容的呈现方式。

本文旨在介绍齿轮加工的方法和技巧,因此文章结构主要分为引言、正文和结论三个部分。

在引言部分,我们将对齿轮加工进行概述,包括齿轮加工的定义、作用和应用领域等内容。

同时,我们还会介绍本文的结构和目的,帮助读者清晰地了解文章的内容安排和写作意图。

正文部分是本文的重点,我们将详细介绍齿轮加工的常见方法和技巧。

齿轮加工机床PPT课件

齿轮加工机床PPT课件
分类
根据加工方式和用途的不同,齿 轮加工机床可分为多种类型,如 滚齿机、插齿机、磨齿机、铣齿 机等。
齿轮加工机床的应用领域
1 2
3
汽车工业
齿轮加工机床在汽车工业中应用广泛,涉及到汽车变速器、 传动系统等多个关键部位。
风电领域
随着风电产业的发展,风电齿轮加工需求不断增加,齿轮加 工机床在风电领域的应用也越来越广泛。
05
齿轮加工机床的未来展望
新材料、新工艺的应用
新材料
随着科技的进步,新型的高强度、轻质 材料不断涌现,为齿轮加工机床提供了 更多的选择。这些新材料具有更高的硬 度和更轻的重量,能够提高齿轮的精度 和寿命。
VS
新工艺
随着新型加工工艺的发展,如激光熔覆、 等离子喷涂等,齿轮加工的表面质量和精 度得到了显著提升。这些新工艺能够降低 齿轮的摩擦系数,提高齿轮的耐磨性和耐 腐蚀性。
齿轮加工机床ppt课件
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目 录
• 齿轮加工机床概述 • 齿轮加工机床的工作原理 • 齿轮加工机床的关键技术 • 齿轮加工机床的选型与使用 • 齿轮加工机床的未来展望 • 齿轮加工机床的实际应用案例
01
齿轮加工机床概述
齿轮加工机床的定义与分类
定义
齿轮加工机床是一种用于加工各 种齿轮的专用机床,能够完成齿 轮的切削、磨削、铣削等加工工 艺。
02
齿轮加工机床的工作原理
齿轮加工机床的基本组成
主轴系统 刀架系统
用于安装工件,并使其旋转。 用于安装和调整切削刀具。
冷却系统
用于提供冷却液,降低切削温度。
齿轮加工机床的工作流程
装载工件 粗加工 半精加工
将待加工的齿轮毛坯装载到 主轴系统上。

第二章 齿轮加工机床-机械制造装备与设计-西北工业大学

第二章 齿轮加工机床-机械制造装备与设计-西北工业大学






左 少1 右 加1 少1 左 加1 右 少1
归纳:当逆铣时,工件与滚刀螺旋方向相同时,滚刀垂直进给 一个工件螺旋导程T,工件应附加地多转一圈, 工件与滚刀 螺旋方向相反时,滚刀垂直进给一个工件螺旋导程T,工件 应附加地少转一圈.
z2
n1
z3
n0
z1 z 4
(n1-n0)z1/z2×z3/z4=±(n4-n0) 2.无差动调整法: 加工斜齿圆柱齿轮,滚刀垂直进给螺旋导程T时,工 作台转过T/f⊥转,它应含分齿运动和附加运动,其中 分齿运动为T/f±1, 滚刀在此间完成分齿运动应转 (Z/K)( T/f±1),也就是说滚刀垂直进给Tmm, 工件 转T/f⊥圈, 滚刀转(Z/K)( T/f±1).
第三节 加工蜗轮时的运动和传动原理 用蜗轮滚刀滚切蜗轮时,齿廓的形成方法及 成形运动与加工圆柱齿轮是相同的,但齿线是当 滚刀切至全齿深时,在范成齿廓的同时形成的。 因此需有范成运动、主运动及切入工件的切入进 给运动。根据切入进给的方法不同,可有下面两 种方式:
1.径向进给法
见图4-4a.b
所需传动链为:主运动传动链、范成运动传动链、 径向进给传动链。 2.切向进给法 见图4-4c.d
二.圆柱齿轮磨齿机
(一)蜗杆砂轮型磨齿机
工作原理见图4-13a
其工作原理与滚齿机相同,适用于中小模数齿轮的成 批和大量生产。 (二)锥形砂轮型磨齿机 工作原理见图4-13b
是利用齿条和齿轮的啮合原理来磨削齿轮的。 传动原理图见图4-14 (三)双碟形砂轮型磨齿机 工作原理见图4-13c
滚圆盘机构工作原理见图4-15 三.锥齿轮加工机床
用M2时:
(n1-n0)×z1/z2×z2/z3×z3/z4=±(n4-n0)

机床的分类与型号

机床的分类与型号
机械制造技术
机床的分类与型号
金属切削机床简称机床,是指用切削的方法 使金属工件获得所要求的几何形状、尺寸精度和 表面质量的机器。因为它是制造机器的机器,所 以又称为“工作母机”。
一、机床的分类
1.按加工性质和所用刀具分
按加工性质和所用刀具,机床可分为11大类,即 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工 机床、铣床、刨插床、拉床、锯床及其他机床。
精密机床:主要包括磨床、齿轮加工机床、螺 纹加工机床和其他各种精密机床。
高精度机床:主要包括坐标镗床、齿轮磨床、 螺纹磨床、高精度滚齿机、高精度刻线机和其他 高精度机床。
(3)按布局分
按其布局不同,机床可分为卧式机床、立式机 床、台式机床和龙门机床等。
(4)按机床的质量和尺寸分
按其质量和尺寸不同,机床可分为仪表机床、 中型机床(一般机床)、大型机床(重量达10t)、 重型机床(重量在30t和100t之间)和超重型机床 (重量在100t以上)等。
本节只介绍通用机床型号的编制方法。
1.型号的构成
通用机床型号由基本部分和辅助部分组成,
中间用“/”(读作“之”)隔开。其中,基本部 分需统一管理;辅助部分是否纳入型号由企业自
定。型号的构成为:
2.机床的类代号
机床的类代号用大写的汉语拼音字母表示。若 每类机床又有分类,在类别代号前用数字表示,作 为型号的首位,但第一类不予表示。
二、机床的型号
机床型号是机床产品的代号,用以表明机床的 类型、通用性、结构特性和主要技术参数等。
《金属切削机床型号编制方法》(GB/T153752008)规定,我国机床型号由汉语拼音字母和阿拉 伯数字按一定的规律组合而成,适用于各类通用机 床、专用机床和回转体加工自动线(不包括组合机 床和特种加工机床)。

如何利用数控机床技术进行齿轮加工

如何利用数控机床技术进行齿轮加工

如何利用数控机床技术进行齿轮加工数控机床技术是现代制造业中的重要工具,它在齿轮加工领域中发挥着重要的作用。

通过合理地利用数控机床技术,可以提高齿轮加工的精度、效率和一致性。

本文将介绍如何利用数控机床技术进行齿轮加工。

首先,关于数控机床技术的基本原理和应用。

数控机床是一种通过预先编写的程序来控制机床运动的自动化机床。

它可以精确地控制刀具的运动轨迹、切削参数和工件的位置,从而实现精密的齿轮加工。

数控机床技术可以应用于各种不同类型的机床,如车床、铣床、磨床等。

其次,讨论如何利用数控机床技术进行齿轮加工的步骤和方法。

齿轮加工的主要步骤包括:准备工作、编写加工程序、安装夹具、加载刀具、调试和加工。

在准备工作阶段,需要确定齿轮的加工要求和工艺参数,并准备好工件和刀具。

在编写加工程序阶段,需要根据齿轮的几何形状和要求编写相应的G代码和M代码。

在安装夹具和加载刀具阶段,需要根据加工程序的要求安装好夹具和刀具。

在调试和加工阶段,需要通过试加工和调整参数来确保齿轮加工的准确性和稳定性。

然后,介绍数控机床技术在齿轮加工中的应用和优势。

数控机床技术可以实现高精度的齿轮加工,可以满足复杂齿轮的加工需求。

通过数控机床技术,可以提高齿轮加工的效率和一致性,减少人为因素对加工精度的影响。

数控机床技术还可以提供可视化的加工过程监控和数据采集,便于质量控制和过程优化。

此外,数控机床技术还可以实现自动化生产,降低人工成本,提高生产效率。

最后,探讨数控机床技术在齿轮加工领域中的应用前景和发展趋势。

随着制造业的不断发展和技术的进步,数控机床技术在齿轮加工领域中的应用前景非常广阔。

未来,随着数控机床技术的进一步发展和成熟,齿轮加工的精度和效率还将得到进一步提高。

同时,随着物联网、人工智能等新兴技术的应用,数控机床技术也将朝着智能化和自动化方向发展,进一步提高生产效率和质量。

总之,利用数控机床技术进行齿轮加工可以实现高精度、高效率和一致性。

第六章 齿轮加工工艺与装备

第六章  齿轮加工工艺与装备
1-立柱 2-插齿刀 3-工件 4-工作台 5-床身
§6-1 齿轮加工工艺装备
(2)插齿机的运动
1)主运动。插齿刀做上下往复运动,向下为切削运动,向上 返回为退刀运动。
2)展成运动。在加工过程中,要求插齿刀和工件保持一对齿 轮的啮合关系,即刀齿转过一个齿,工件应准确地转过一个齿, 即nw/n0 = z0/zw(z0、zw 分别为刀具和工件的齿数)。刀具 和工件的运动组成复合运动——展成运动。
§6-1 齿轮加工工艺装备
2)齿轮滚刀的选择。齿轮滚刀的选择与被加工齿轮的齿数无 关,只要求刀具的法向模数和法向齿形角与被加工齿轮的相应 参数相同即可。 (2)插齿刀 1)插齿刀的主要类型及应用
a)盘形插齿刀 b)碗形插齿刀 c)锥柄插齿刀
§6-1 齿轮加工工艺装备
2)插齿刀的精度及其结构。插齿刀的精度等级有AA、A、B 级 三种,在正常的工艺条件下,分别用于6、7、8 级精度齿轮的 加工。无论何种类型和精度等级的插齿刀,其几何表面和切削 参数的形成都是相同的。
2. 常用齿轮加工刀具 (1)齿轮滚刀:齿轮滚刀是根据螺旋齿轮啮合原理,用展成 法加工齿轮的刀具。
§6-1 齿轮加工工艺装备
1)滚刀的结构和基本尺寸。滚刀的结构分为整体式、镶片式 和可转位式等类型。
滚刀的基本尺寸参数有外圆直径D、内圆直径d、长度L 及 容屑槽数。滚刀的精度等级有AAA、AA、A、B、C 级。
§6-2 齿轮加工方法
锥面砂轮磨齿工作原理 a)磨齿槽1 右侧面 b)磨齿槽1 左侧面 c)磨齿槽2 右侧面
Ⅰ—锥面砂轮 Ⅱ—假想齿条 Ⅲ—工件
§6-2 齿轮加工方法
双碟形砂轮磨齿工作原理 a)碟形砂轮磨齿的工作运动 b)滚圆盘与钢带机构
Ⅰ—砂轮 Ⅱ—假想齿条 Ⅲ—工件 1—工作台 2—滑座 3—支架 4—导轨 5—滚圆盘 6—钢带 7—
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齿轮加工机床与齿轮加工图 7-1 成形法加工齿轮a) 盘状模数铣刀 b) 指状模数铣刀图 7-2 渐开线形状与基圆关系齿轮的切削加工,按形成齿形的原理可分为两大类:成形法和展成法。

用成形法加工齿轮时,刀具的齿形与被加工齿轮的齿槽形状相同。

其中最常用的是用盘状模数铣刀和指状模数铣刀在铣床上借助分度装置铣齿轮,如图7-1所示,母线(渐开线)用成形法形成,不需成形运动,导线用相切法形成,需要两个成形运动。

齿轮的齿廓形状决定于基圆的大小(与齿轮的齿数有关),如图7-2所示。

由于同一模数的铣刀是按被加工工件齿数范围分号的(表7-1),每一号铣刀的齿形是按该号中最少齿数的齿轮齿形确定的,因此,用这把铣刀铣削同号中其他齿数的齿轮时齿形有误差。

用成形法铣齿轮所需运动简单,不需专门的机床,但要用分度头分度,生产效率低。

这种方法一般用于单件小批量生产低精度的齿轮。

用展成法加工齿轮时,齿轮表面的渐开线用展成法形成,展成法具有较高的生产效率和加工精度。

齿轮加工机床绝大多数采用展成法。

圆柱齿轮的加工方法主要有:滚齿、插齿等。

锥齿轮的加工方法主要有:刨齿、铣齿等。

精加工齿轮齿面的方法有:磨齿、剃齿、珩齿、研齿等。

表 7-1 模数铣刀加工齿数范围一、插齿原理和插齿刀1. 插齿原理及运动分析插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮,尤其适合于加工内齿轮和多联齿轮,这是滚齿机无法加工的。

装上附件,插齿机还能加工齿条,但插齿机不能加工蜗轮。

( 1 )插齿原理及所需的运动如图 3-7 所示,插齿机加工原理为模拟一对圆柱齿轮的啮合过程,其中一个是工件,另一个是齿轮形刀具——插齿刀,它与被加工齿轮的模数和压力角相同。

直齿插齿刀的切削刃在插齿刀前端面上的投影是渐开线,当插齿刀沿其轴线方向往复运动时,切削刃的轨迹象一个直齿圆柱齿轮的齿面,这个假想的齿轮称为“产形”齿轮。

插齿机是按展成法加工圆柱齿轮的。

用插齿刀插削直齿圆柱齿轮的运动分析见图 3-7 。

图 7-3 插齿机的传动原理图插齿开始时,插齿刀和工件除作展成运动外,还要作相对的径向切入运动,直到全齿深为止;然后,工件再旋转一周,全部轮齿就切削完毕,插齿刀与工件分开,机床停止。

插齿刀在往复运动的回程时不切削。

为了减少刀刃的磨损,还需要有让刀运动,即刀具在回程时径向退离工件,切削时复原。

( 2 )插齿机的传动原理用齿轮形插齿刀插削直齿圆柱齿轮时,机床的传动原理图如图7-3 所示。

B11和B12是一个复合运动,需要一条内联系传动链和一条外联系传动链。

图中插齿刀(B11—8—9—ux—10—11—工件(B12是内联系传动链——展成运动传动链。

圆周进给以插齿刀每往复一次,插齿刀所转过的分度圆弧长计,因此,外联系传动链以驱动插齿刀往复的偏心轮为间接动源来联系插齿刀旋转,即图中偏心轮—4—5—6—uf—7—8—插齿刀。

插齿刀的往复运动A2是一简单运动,它只有一个外联系传动链,即电动机—1—2—uv—3—5—4—曲柄偏心轮这是主运动链。

2. 插齿刀标准插齿刀分直齿和斜齿插齿刀两类,有盘状插齿刀、碗状插齿刀、锥柄插齿刀几种型式,如图 7-4 所示。

( 1 )插齿刀的后角和齿形特征插齿刀的每个刀齿都有一条顶刃和一个顶后刀面,两条侧刃和两个侧后刀面。

图 7-5 插齿刀在不同端剖面中的截形图 7-6 插齿刀的后角和前角为了得到顶刃后角,插齿刀外圆面应是与插齿刀同轴线的外锥面,顶刃后角就是其半锥顶角α p (图 7-5 ),标准直齿插齿刀α p =6° 。

为了得到侧刃后角α f ,将两侧后刀面做成旋向相反的渐开螺旋面;为了保持齿高不变,齿根圆也应向插齿刀轴线移近相同的距离。

插齿刀每个端剖面截形,可以看成是基圆直径相同,变位系数不同的变位齿轮,新插齿刀变位系数最大,重磨后变位系数减小。

变位系数等于零的剖面 O-O 中齿顶高和分圆齿厚都是标准值,这个剖面叫做原始剖面。

插齿刀的本质是基圆相同,且变位系数由大到小依次排列而成的无穷片变位齿轮的组合体。

这样,刀具磨钝后重磨前刀面时,虽然刀齿顶圆直径和分圆齿厚都减小了,但两侧刃齿形仍是渐开线。

插齿刀任意端剖面中的变位系数和该剖面到原始剖面的距离成正比,并和顶刃后角α p 有关。

如任意剖面 A — A 离原始剖面的距离为 b 0 ,则此剖面中的变位系数 x 0 为:知道变位系数后,读者可自己算出该剖面中的各尺寸参数。

插齿刀任意点的侧刃后角α cy 在侧刃主剖面中测量(图7-6 ),在侧刃各点处的大小相等,其值等于渐开螺旋面的基圆螺旋角β b 。

(其推导过程可见参考文献□袁哲俊)。

( 2 )插齿刀的前角及齿形修正为了得到插齿刀的前角,前刀面做成与插齿刀同轴线的内锥面,其内锥面底角γ p 就是插齿刀顶刃前角(图 7-7 ) , 标准直齿插齿刀γ p =5° 。

插齿刀任意点的侧刃前角γcy 也在侧刃主剖面中测量(图7-6 )。

侧刃前角的大小与顶刃前角有关,而且在侧刃各点处大小不等,从齿顶到齿根逐渐变小。

插齿刀有前角γ p 后,切削刃的顶刃、分圆和齿根不在同一端剖面内,分别在 I - I 、 II - II 、 III - III 端剖面内,如图 7-7 所示。

这样,插齿刀切削刃在端面投影 ( 产形齿轮 ) 的齿形角减小,不再是渐开线,造成较大的齿形误差,随γ p 、α p 的增大,其误差也增大,因此,必须进行齿形修正。

修正齿形误差的方法是,将插齿刀切削刃在端面内的截形 ( 渐开线 ) 的齿形角不做成α 值,而做成α ′值( α ′ > α ) ,如图 7-8 )所示,使切削刃在端面内投影 ( 产形齿轮 ) 的齿形分圆处齿形角达到α 值。

图 7-7 插齿刀前角引起的齿形误差图 7-8 插齿刀齿形角的修正二、滚齿原理、齿轮滚刀及滚齿机的运动分析1. 滚齿原理及齿轮滚刀滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。

滚齿加工的原理为模拟一对交错轴斜齿轮副啮合滚动的过程( 图7-9a)。

将其中的一个齿轮的齿数减少到一个或几个,轮齿的螺旋倾角很大,就成了蜗杆 (图7-9b) 。

再将蜗杆开槽并铲背,就成了齿轮滚刀 (图7-9c) 。

当机床使滚刀和工件严格地按一对斜齿圆柱齿轮啮合的传动比关系作旋转运动时,滚刀就可在工件上连续不断地切出齿来。

图 7-9 滚齿原理图 7-10 齿轮滚刀的基本蜗杆a)齿轮滚刀的基本蜗杆;b)分圆柱截面展开图;c)重磨前后的齿形位置1—蜗杆表面;2—滚刀前刀面;3—顶刃后刀面;4—侧刃后刀面;5—侧切削刃;6—顶刃将蜗杆开槽后,产生了前刀面和切削刃,再作出后刀面和后角,各个刀齿的切削刃都必须位于这个相当于斜齿圆柱齿轮的蜗杆螺纹表面上,这个蜗杆叫滚刀的基本蜗杆(或称“产形”蜗杆),如图7-10a 。

基本蜗杆的螺纹表面若是渐开螺旋面,则称渐开线基本蜗杆,这种滚刀称渐开线滚刀。

这种滚刀可以切出理论上完全理想的渐开线齿形。

但这种滚刀制造及检查很困难,生产中很少采用。

通常采用近似造形方法,如采用阿基米得基本蜗杆滚刀和法向直廓基本蜗杆滚刀。

这两种滚刀基本蜗杆的螺纹表面在端面截形不是渐开线,分别是阿基米得螺线和延长渐开线。

当滚刀分圆柱螺旋角很大,导程很小时,虽然它们不是渐开线蜗杆,切出的齿轮齿形也不是理论上的渐形线齿形,但误差很小。

由于阿基米德滚刀齿形误差更小,制造与检测更容易,生产中标准齿轮滚刀通常多采用这种类型滚刀。

( 1 )滚刀的前刀面及前角滚刀容屑槽的一侧构成前刀面,前刀面在滚刀端剖面中的截形为直线,使制造与重磨都简单。

滚刀前角为零度时,此直线通过滚刀中心(图7- 11)。

工具厂生产的标准齿轮滚刀都做成零前角滚刀,因为滚刀的切削刃形状较简单,刃磨前刀面时方便,同时容易保证齿形精度。

粗加工齿轮滚刀为了改善切削条件,也可采用正前角,通常取γp =6°~9°。

滚切硬齿面齿轮的硬质合金精切滚刀,则采用很大的负前角(如-30°)。

图 7-11 滚刀的容屑槽图 7-12 直槽和螺旋槽滚刀侧刃前角a)螺旋槽 b)直槽a)直槽 b)螺旋槽容屑槽有螺旋槽和直槽两种,如图7-11a、b所示。

直槽制造方便,重磨和检查滚刀齿形也方便。

但滚刀做成直槽后,左右两侧刃的前角数值相等而正负号相反(如图7-12a),其数值等于滚刀基本蜗杆分圆柱螺旋升角λo 。

生产中λo≤5°时才做成直槽的。

当λo>5°时都做成螺旋槽滚刀,容屑槽的螺旋角等于滚刀基本蜗杆螺纹的螺旋升角λo ,由图7-12b可以看出,左、右侧刃点a和b的前角相同,切削条件相同。

( 2 )滚刀的后刀面和后角作为切削刀具,滚刀必须有后角,使侧刃后刀面与顶刃后刀面都缩入基本蜗杆的螺旋面之内,如图7-10a。

滚刀用钝后,重磨前刀面,重磨后产生新的切削刃,图7-10c中虚线所示为滚刀用钝重磨后的新切削刃。

新滚刀齿形与重磨后的滚刀齿形应一致,因此,滚刀的本质应是一个齿数很少,螺旋角很大的变位斜齿圆柱齿轮。

滚刀的顶刃后刀面和两侧刃后刀面都是用铲削方法加工出来的。

可以看出,滚刀重磨后,分圆齿厚减小了,齿顶高也减小了,加工齿轮时,为使所切齿轮分圆齿厚不变,应减小滚刀与齿轮的中心距,这相当于减小了齿轮滚刀的变位量。

滚刀的顶刃后角一般取10~12°,这时侧刃后角3°左右。

齿轮滚刀直径较小、模数较小时常做成整体式。

整体式齿轮滚刀常用高速钢制造。

齿轮滚刀模数较大时常做成镶齿结构,在刀体上镶装高速钢齿条或硬质合金齿条。

2. 蜗轮滚刀和蜗轮飞刀蜗轮滚刀无论从外形上还是结构上都与齿轮滚刀很相似,在设计方法上也有许多相似之处,但蜗轮滚刀在工作原理上与齿轮滚刀有很大差别。

齿轮滚刀是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的,而蜗轮滚刀是模拟工作蜗杆与蜗轮啮合加工蜗轮的。

蜗轮轮齿在不同端截面内齿形各不相同,在齿长方向上形成一个环状空间曲面,无论工作蜗杆与蜗轮啮合,还是滚刀与蜗轮啮合,都不是交错轴齿轮啮合。

所以渐开线齿轮啮合基本特性( 两者法向模数、法向齿形角对应相等) 不适于蜗杆与蜗轮啮合条件。

因此,蜗轮滚刀工作原理是模拟于工作蜗杆与蜗轮的啮合原理而工作的。

这样它具有以下特点:① 蜗轮滚刀的基本蜗杆应与工作蜗杆类型相同,它不能采用近似造形原理加工蜗轮;② 蜗轮滚刀基本参数应与工作蜗杆相同,如模数、齿形角、分圆直径、螺纹头数、旋向、分圆柱上螺旋升角等;③ 蜗轮滚刀切制蜗轮齿形时工作位置应与工作蜗杆与蜗轮的啮合位置相同,如轴间距、轴交错角、滚刀轴线在蜗轮齿长方向的位置;④ 蜗轮滚刀的顶圆直径和分度圆齿厚都比工作蜗杆对应尺寸要大一些,以保证蜗杆与蜗轮传动所需要的齿顶间隙和齿侧间隙。

图 7-13 蜗轮滚刀的进给方向a)径向进给 b)切向进给图 7-14 飞刀加工蜗轮1—飞刀刀头;2—刀杆;3—蜗轮从以上可以看出,蜗轮滚刀是特定条件下的专用刀具。

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