齿轮加工机床与齿轮刀具概述(ppt 43页)
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
5. 8 齿轮加工机床与齿轮刀具 5.8.1 齿轮加工机床
齿轮加工机床是加工齿轮轮齿的基本设备。按照被加工齿轮的形状， 齿轮加工机床可分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床。
圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机等。
锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机 和加工弧齿锥齿轮的铣齿机。
用来精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机和磨齿机等。
180 28 28 28 42 eac1 1 k 2 0 2 8 2 8 2 8 5 u 6 合f成 b d 7 2 Z 工
式中u合成表示通过合成机构的传动比。当加工直齿圆柱齿轮时，以轴 IX端使用短齿爪式离合器M1, M1 将合成机构的转臂与轴IX连成一体。 此时u合成=1。
d．计算换置式
差动运动传动链
a．找末端件：刀架—工件
b．定计算位移：刀架沿轴向移动一个工件螺旋线导程L mm,工件附加 1r。 记作：L mm—1 r（附加）
设工件的螺旋角为，齿数为ZI，端面模数为m端。其导程L为：
L m 端 Z 工 tan
m端
m法 cos
L m 法 Z 工 m 法 Z 工 tan cos sin
d.计算换置式：
uf
a1 b1
u进0.4f608
式中f为轴向进给量，单位为mm/r。u进为进给箱轴XVII—XVIII之间
的传动比，共有三种：49/35、30/54、39/45。
2）滚切斜齿圆柱齿轮的传动链及换置 滚切斜齿圆柱齿轮与滚切直齿圆柱齿轮的传动链基本相同，只是
增加了一条差动运动传动链。这时将短齿离合器Ml换成长齿离合器M2。
（4）滚刀的安装
在滚齿时，要求滚刀的刀齿螺旋线方向与工件齿槽方向必须一致，这 是沿齿向进给切出全齿长的条件。所以，加工前要调整滚刀的安装角。
滚刀加工直齿圆柱齿轮的安装角。滚刀位于工件前面，滚刀的螺旋升 角为0。从几何关系可知，滚刀安装角＝0。角度的偏转方向与刀齿的 螺旋方向有关。
0
0
用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和工件的螺旋方向都有左、 右方向之分，则它们之间共有四种不同的组合。则有＝0，式中为 被加工齿轮螺旋角。
1．齿轮加工方法
根据齿形形成的原理，齿轮加工方法可分为成形法和展成法两类。
（1）成形法：成形法是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削 轮齿。
（2）展成法 展成法切削齿轮，其刀具的切削刃相当于齿条或齿轮的齿廓，与被
加工齿轮的齿数无关，只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的 齿轮，其加工精度和生产率都比成形法高，因而应用也最广泛。
0 0
0 0
0 0
0
0
（a）左旋滚刀滚切左旋齿轮；（b）右旋滚刀滚切右旋Βιβλιοθήκη Baidu轮；（c）左旋滚刀滚切右旋齿轮；（d）右旋滚刀滚切左旋齿轮
（6）Y3150E型滚齿机
Y3150E型滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮，使用蜗轮滚刀 时，还可以手动径向进给滚切蜗轮。
传动系统中分析计算任一条传动链的具体步骤是： （1）确定末端件，即这条动链的首、末件； （2）确定首、末件的计算位移； （3）对照传动系统图，列出运动平衡式；在列运动平衡式之前，可 先列出其传动路线表达式； （4）根据运动平衡式计算换置机构的传动比。
3．插齿机
式中n刀为滚刀转速。
d．计算换置式
将上面的运动平衡式化简得： uv u变B A12n.刀 5483
只要确定了n刀，就可计算出uv的值，并由此确定出变速箱中啮合的齿轮 对和挂轮的齿数。
②展成运动传动链 a．找末端件：滚刀—工件 b．确定计算位移：1/K r（滚刀）—1/Z工 r（工件） c．列出运动平衡式
采用展成原理加工齿轮的机床有滚齿机、插齿机、磨齿机、 剃齿机和珩齿机等。
2．滚齿机 滚齿机广泛用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，又是唯一能加工蜗轮
的齿轮加工机床。 （1）滚齿原理
滚齿机是用齿轮滚刀根据展成原理来加工齿轮渐开线齿廓的。
（2）加工直齿圆柱齿轮的传动原理 加工直齿圆柱齿轮的成形运动必须包括形成渐开线齿廓的展成运
c．列出运动平衡式：
L 25 2 a2
3 2 25 b2
c2 d2
3762u合成ef
ux
1 1 72
对于差动运动传动链， u合成 u合 2 2
ux为分齿挂轮
a c bd
的传动比，ux
a
b
c f 24k d e Z工
d．计算换置式：
uy
a2 b2
c2 d2
9sin
m法k
式中 a 2 c 2 称为差动挂轮。 b2 d 2
在滚刀作轴向进给运动的同时，工件还应作附加旋转运动B22，而且 这两个运动之间必须保持确定的关系：滚刀移动一个工件螺旋线导 程时，工件应准确地附加转过一转。
滚切斜齿圆柱齿轮时，展成运动、主运动以及轴向进给运动传动链 与加工直齿圆柱齿轮相同，只是刀架与工件之间增加了一条附加运动传 动链；这条传动链属于内联系传动链。
动和形成直线形齿线的运动。 a．展成运动传动链： 属内联系传动链。 b．主运动传动链： 属外联系传动链。 c．轴向进给运动传动链： 属外联系传动链。
（3）滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理
斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，其端面上齿廓是渐开线齿形， 而齿长方向不是一条直线，是螺旋线。因此，在滚切斜齿圆柱齿轮时， 除需要有展成运动，主运动和轴向进给运动以外，为了形成螺旋线齿线，
1）滚切直齿圆柱齿轮的传动链及换置计算 ①主运动传动链 a．找末端件：电动机—滚刀 b．确定计算位移：n电（r/min）—n刀（r/min） c．列出运动平衡式： 根据计算位移关系及传动路线，可得运动平衡式：
n 电 1 1 6 1 4 2 5 5 u 2 1 变 B A 2 2 2 2 8 8 2 2 8 8 8 2 8 8 0 n 0 刀 1r 4 m 3 i0 n
ux
ac bd
f 24K e Z工
式中e、f为结构挂轮，根据被加工齿轮的齿数选取，用以调整ux的数值，
使其不会过大或过小，便于挂轮的选取。 a c bd
称为分齿挂轮。
③进给运动传动链
a．找末端件：工件（工作台）—刀架
b．确定计算位移：l（r）—f （mm）
c．列出运动平衡式： 1 7 1 2 2 2 5 3 3 9 9 a b 1 16 2 9 3 u进 2 2 5 3 f
齿轮加工机床是加工齿轮轮齿的基本设备。按照被加工齿轮的形状， 齿轮加工机床可分为圆柱齿轮加工机床和圆锥齿轮加工机床。
圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机等。
锥齿轮加工机床有加工直齿锥齿轮的刨齿机、铣齿机、拉齿机 和加工弧齿锥齿轮的铣齿机。
用来精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机和磨齿机等。
180 28 28 28 42 eac1 1 k 2 0 2 8 2 8 2 8 5 u 6 合f成 b d 7 2 Z 工
式中u合成表示通过合成机构的传动比。当加工直齿圆柱齿轮时，以轴 IX端使用短齿爪式离合器M1, M1 将合成机构的转臂与轴IX连成一体。 此时u合成=1。
d．计算换置式
差动运动传动链
a．找末端件：刀架—工件
b．定计算位移：刀架沿轴向移动一个工件螺旋线导程L mm,工件附加 1r。 记作：L mm—1 r（附加）
设工件的螺旋角为，齿数为ZI，端面模数为m端。其导程L为：
L m 端 Z 工 tan
m端
m法 cos
L m 法 Z 工 m 法 Z 工 tan cos sin
d.计算换置式：
uf
a1 b1
u进0.4f608
式中f为轴向进给量，单位为mm/r。u进为进给箱轴XVII—XVIII之间
的传动比，共有三种：49/35、30/54、39/45。
2）滚切斜齿圆柱齿轮的传动链及换置 滚切斜齿圆柱齿轮与滚切直齿圆柱齿轮的传动链基本相同，只是
增加了一条差动运动传动链。这时将短齿离合器Ml换成长齿离合器M2。
（4）滚刀的安装
在滚齿时，要求滚刀的刀齿螺旋线方向与工件齿槽方向必须一致，这 是沿齿向进给切出全齿长的条件。所以，加工前要调整滚刀的安装角。
滚刀加工直齿圆柱齿轮的安装角。滚刀位于工件前面，滚刀的螺旋升 角为0。从几何关系可知，滚刀安装角＝0。角度的偏转方向与刀齿的 螺旋方向有关。
0
0
用滚刀加工斜齿圆柱齿轮时，由于滚刀和工件的螺旋方向都有左、 右方向之分，则它们之间共有四种不同的组合。则有＝0，式中为 被加工齿轮螺旋角。
1．齿轮加工方法
根据齿形形成的原理，齿轮加工方法可分为成形法和展成法两类。
（1）成形法：成形法是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削 轮齿。
（2）展成法 展成法切削齿轮，其刀具的切削刃相当于齿条或齿轮的齿廓，与被
加工齿轮的齿数无关，只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的 齿轮，其加工精度和生产率都比成形法高，因而应用也最广泛。
0 0
0 0
0 0
0
0
（a）左旋滚刀滚切左旋齿轮；（b）右旋滚刀滚切右旋Βιβλιοθήκη Baidu轮；（c）左旋滚刀滚切右旋齿轮；（d）右旋滚刀滚切左旋齿轮
（6）Y3150E型滚齿机
Y3150E型滚齿机主要用于滚切直齿和斜齿圆柱齿轮，使用蜗轮滚刀 时，还可以手动径向进给滚切蜗轮。
传动系统中分析计算任一条传动链的具体步骤是： （1）确定末端件，即这条动链的首、末件； （2）确定首、末件的计算位移； （3）对照传动系统图，列出运动平衡式；在列运动平衡式之前，可 先列出其传动路线表达式； （4）根据运动平衡式计算换置机构的传动比。
3．插齿机
式中n刀为滚刀转速。
d．计算换置式
将上面的运动平衡式化简得： uv u变B A12n.刀 5483
只要确定了n刀，就可计算出uv的值，并由此确定出变速箱中啮合的齿轮 对和挂轮的齿数。
②展成运动传动链 a．找末端件：滚刀—工件 b．确定计算位移：1/K r（滚刀）—1/Z工 r（工件） c．列出运动平衡式
采用展成原理加工齿轮的机床有滚齿机、插齿机、磨齿机、 剃齿机和珩齿机等。
2．滚齿机 滚齿机广泛用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，又是唯一能加工蜗轮
的齿轮加工机床。 （1）滚齿原理
滚齿机是用齿轮滚刀根据展成原理来加工齿轮渐开线齿廓的。
（2）加工直齿圆柱齿轮的传动原理 加工直齿圆柱齿轮的成形运动必须包括形成渐开线齿廓的展成运
c．列出运动平衡式：
L 25 2 a2
3 2 25 b2
c2 d2
3762u合成ef
ux
1 1 72
对于差动运动传动链， u合成 u合 2 2
ux为分齿挂轮
a c bd
的传动比，ux
a
b
c f 24k d e Z工
d．计算换置式：
uy
a2 b2
c2 d2
9sin
m法k
式中 a 2 c 2 称为差动挂轮。 b2 d 2
在滚刀作轴向进给运动的同时，工件还应作附加旋转运动B22，而且 这两个运动之间必须保持确定的关系：滚刀移动一个工件螺旋线导 程时，工件应准确地附加转过一转。
滚切斜齿圆柱齿轮时，展成运动、主运动以及轴向进给运动传动链 与加工直齿圆柱齿轮相同，只是刀架与工件之间增加了一条附加运动传 动链；这条传动链属于内联系传动链。
动和形成直线形齿线的运动。 a．展成运动传动链： 属内联系传动链。 b．主运动传动链： 属外联系传动链。 c．轴向进给运动传动链： 属外联系传动链。
（3）滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理
斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮相比，其端面上齿廓是渐开线齿形， 而齿长方向不是一条直线，是螺旋线。因此，在滚切斜齿圆柱齿轮时， 除需要有展成运动，主运动和轴向进给运动以外，为了形成螺旋线齿线，
1）滚切直齿圆柱齿轮的传动链及换置计算 ①主运动传动链 a．找末端件：电动机—滚刀 b．确定计算位移：n电（r/min）—n刀（r/min） c．列出运动平衡式： 根据计算位移关系及传动路线，可得运动平衡式：
n 电 1 1 6 1 4 2 5 5 u 2 1 变 B A 2 2 2 2 8 8 2 2 8 8 8 2 8 8 0 n 0 刀 1r 4 m 3 i0 n
ux
ac bd
f 24K e Z工
式中e、f为结构挂轮，根据被加工齿轮的齿数选取，用以调整ux的数值，
使其不会过大或过小，便于挂轮的选取。 a c bd
称为分齿挂轮。
③进给运动传动链
a．找末端件：工件（工作台）—刀架
b．确定计算位移：l（r）—f （mm）
c．列出运动平衡式： 1 7 1 2 2 2 5 3 3 9 9 a b 1 16 2 9 3 u进 2 2 5 3 f