端面齿盘的设计与加工课件资料
数控车床加工工艺与编程-外圆与端面加工讲义PPT课件( 66页)
由上述尺寸可确定零件的轴向尺寸应该以零件 右端面为基准。
一、确定零件的加工工艺（4－2） 2. 零件的装夹 用三爪自定心卡盘装夹零件，粗车零 件右端外形，外圆留加工余量2mm。
工件 零件装夹示意图
编程原点
一、确定零件的加工工艺（4－3） 3.填写工艺卡片 （1）零件的数控加工工艺卡片
三、外圆加工的质量分析（5－1）
1.工件外圆尺 寸超差
产生原因 1．刀具数据不准确 2．切削用量选择不当产生让 刀 3．程序错误 4．工件尺寸计算错误
预防和解决方法 1．调整或重新设定刀具数据
2．合理选择切削用量
3．检查、修改加工程序 4．正确计算工件尺寸
三、外圆加工的质量分析94与G90循环的最大区别在于，G94第一
3.
3
多台阶轴类零件
如何进行零件误 差分析？
课前预习
1.车削循环指令概述
车削循环指令是指用含有G功能的一个程序段来完成本来 需要用多个程序段指令的加工程序，使程序简化。 车削循环一般用在去除大部分余量的粗加工中。 各类数控系统循环指令的形式和编程方法相差甚大。 本任务主要介绍FANUC数控系统的车削循环指令。
3
φ
0 0.039
2
5
-
0 0
.
1
40
-
4
1
φ
简单的短轴零件
任务分析
零件外圆
3.2
1
零件端面
2
该零件上包含哪 些加工要素？
加工该零件需要 哪些基本指令？
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0
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0 0
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φ
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5
-
0 0
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齿轮加工PPT课件
2020/11/22
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齿轮加工
铣齿的工艺特点
加工范围：可加工直齿、斜齿和人字齿圆 柱齿轮、齿条、锥齿轮及蜗轮等。
适用范围：用于单件小批生产或维修工作 中加工精度不高的低速齿轮。
加工精度：为9级或9级以下，齿面粗糙度 值Ra为6.3~3.2μm 。
滚齿和插齿的分度精度和齿形精度均较铣齿， 一般可加工7级精度、齿面粗糙度值Ra为3.2μm ~1.6μm；滚齿和插齿是连续分度和切削 ，生产效率 比铣齿高。用同一模数的滚到和插齿刀，可以各种 不同齿数的齿轮，大大减少了刀具数目，提高了经
济效益。 滚齿和插齿加工需专用设备。
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齿轮加工
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齿轮加工
范成法（一）——滚齿加工
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范成法也称展成法
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齿轮加工
滚齿机Y3150E滚齿机外形图
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—工件心轴10—工作台
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齿轮加工
滚齿加工原理
原理： 刀具和工件的运动相当于一对螺旋齿轮的啮合。
（4）设备和刀具费用高：滚齿机为专用齿轮加 工机床，其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造 、刃磨要困难。
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齿轮加工
滚齿加工工艺特性（二）
滚齿应用：应用范围较广，可加工直齿、斜 齿圆柱齿轮和蜗轮等。 但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。
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齿轮加工
齿轮加工PPT课件
精品课件文档，欢迎下载，下 载后可电主轴在卧式镗铣床上的应用越来越多，除 了主轴速 度和精度 大幅提高 外，还简 化了主轴 箱内部结 构，缩短 了制造周 期，尤其 是能进行 高速切削 ，电主轴 转速最高 可大10000r/min以上。 不足之处 在于功率 受到限制 ，其制造 成本较高 ，尤其是 不能进行 深孔加工 。而镗杆 伸缩式结 构其速 度有限， 精度虽不 如电主轴 结构，但 可进行深 孔加工， 且功率大 ，可进行 满负荷加 工，效率 高，是电 主轴无法 比拟的。 因此，两 种结构并 存，工艺 性能各异 ，却给用 户提供了 更多的选 择。
当今，落地式铣镗床发展的最大特点是向高速 铣削发展 ，均为滑 枕式(无镗 轴)结构， 并配备各 种不同工 艺性能的 铣头附件 。该结构 的优点是 滑枕的截 面大，刚 性好，行 程长，移 动速度快 ，便于安 装各种功 能附件， 主要是高 速镗、铣 头、两坐 标双摆角 铣头等，
将落地铣镗床的工艺性能及加工范围达到极致，大 大提高了 加工速度 与效率。
盘等刀具同时加工出齿轮的各个齿槽。
当加工模数大于8mm时的齿轮时，采用指状 铣刀进行加工。铣削斜齿圆柱齿轮时必须在万能 铣床上进行。铣削时工作台偏转一个角度，使其 等于齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进行进给 的同时，由分度头带动作附加旋转运动而形成螺 旋齿槽。
成形法铣削齿轮用的刀具有盘状铣刀和指 状铣刀，后者适用于加工大模数的直齿、斜齿， 特别是人字齿轮。
传统的铣削是通过镗杆进行加工，而现代铣削加工 ，多由各 种功能附 件通过滑 枕完成， 已有替代 传统加工 的趋势， 其优点不 仅是铣削 的速度、 效率高， 更主要是 可进行多 面体和曲 面的加工 ，这是传 统加工 方法无法 完成的。 因此，现 在，很多 厂家都竞 相开发生 产滑枕式( 无镗轴)高 速加工中 心，在于 它的经济 性，技术 优势很明 显，还能 大大提高 机床的工 艺水平和 工艺范围 。同时， 又提高了 加工精度 和加工效 率。当然 ，需要各 种不同型 式的高精 密铣头附 件作技术 保障，对 其要求也 很高。
三片式端面齿盘(鼠牙盘)锁紧结构研究
动机 同定在其上 面 ，带动小带轮转 动 ，经大带轮 降速带
动 固定在机座 上的纵 向偏 心 ２ ５ ｍ的偏 心 轴转 动 ，偏 ．ｍ 心轴上安装一小滚子 随着偏心 轴转 动 ，弹簧带动 开 口研 磨套在镗轴外圆作轴 向抖动 ，开 Ｅ研磨 套是铸铁材料 制 ｌ
成 ，开 口处 有螺钉孔 ，用螺杆 可调里孑 与镗轴之 间的间 Ｌ
（） ｂ
图 ２ 齿盘锁 紧时的周 向力 Ｆ 和轴 向力 Ｆ
１ 齿盘结构 ．
依据本公司一款车 铣 复合机床 的规 格和加 工要求 ， 拟定 Ｂ轴固定角度锁 紧扭矩 Ｍ ＝ ０ Ｎ・ ４０ ０ ｍ，查 Ｖ ｉ ｏｔ ｈ公 司样本可以得知 ，标准产 品中传递扭矩 接近 ４０ ０ ｍ ０ Ｎ・ 的旋转齿盘齿面外径为 ２ ０ ０ ｍｍ，齿面内径 １０ ｍ。参 考 ５ｒ ａ 上述 的内外径数据详细设计锁 紧结构后 ，确定旋转齿 盘
３ ＣＭ Ａ１ ８ ｒ ｏ Ａ，热处理 渗层 深 度 ０３ ｍ，表 面 硬 度 ．ｍ ９ ０ｔ ０ｔ Ｖ，Ｆ于精 密外 圆磨 ｈ
隙。内孔车有螺旋油线 ，用洗油调 和金刚石粉 ，含在 油
线 ，研磨 头 随 车床 溜 板做 横 向移 动 ，速 度 为 ２ ０～３ ０
床加工精度满足不 了工艺
要求 ，于是我们 自行研 究 设计 了研磨装置 ，将此 装
的齿面外径 Ｄ＝１２ ｍ，齿面 内径 ｄ＝ ４ ｒｍ （ ８ｍ １３ ａ 见图 １ 。 ）
端面齿盘锁紧时 ，为了防止外载 荷作用下齿发 生弯
曲，需要拉紧锁紧齿盘实施 足够 的预载荷 。这样外 载荷
对于齿根截面的应力 分布 的影 响会很 小 ，从 而获得高 的
定位刚度和精度。预载荷的大小可以通过下面的公式求得
机械制造技术单元课程设计端面.pptx
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锻炼学生的自我控制能力和团队协作 能力；树立责任感和科学严谨的工作 态度；增强口头和书面表达能力、人 际沟通能力。
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教学 重点
端面和外圆的操作
教学 难点
以CA6140为例机床操作
项目 实施
车间现场教学
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►教学设计思路
以真实工作情境 为主设计课程
以案例分析为课 程切入点
以实际工作任务为 驱动组织教学
教学方法
案例教 学法
任务驱 动法
教学案例+ 项目任务
讨论教 学法
讲练结 合法
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特色与创新
创新点1 坚持基础与实践并重，构建良好的课程体系
创新点2
坚持以能力培养为主线， 构建有效的实验教学体系
创新点3
坚持以教学改革为主线， 以改革带动实训教学中心的建设
创新点4
采用课堂教学、实验教学、实训教学 相互融合的教学结构
刀架上的正确安 装 3. 掌握三爪 卡盘以及三爪卡 盘车顶尖配合的 一夹一顶的装夹 方法。
设计意图通过老 师直观地操作演 示，比较容易吸 引学生的注意力， 也能让学生更容 易理解这部分内 容。通过活动， 有助于培养学生 观察、分析、模 仿能力。
讲解车床的运动 源、传动件、执 行件，讲解切削 用量三要素及粗 车、精车的概念。 设计意图切削用 量三要素及粗车、 精车的概念是本 节课的难点之一， 通过现场讲解和 实际演示，学生 容易理解，有利 于突破教学难点， 掌握粗车、精车 的概念和要领 。
二级台阶的车削 车端面的方法。
设计意图掌握车 削最常见、最基 本的方法；选择 合理的切削三要 素，独立完成台 阶、外圆的车削
正确的测量方法 ， 学生分组，进行
齿轮的加工方法课件
加工齿轮时，刀具顶刃切出齿根圆，而侧刃切出渐开线 齿廓。至于圆弧角刀刃，则切出轮齿根部非渐开线齿廓， 称为过渡曲线。
)十三 .用标准齿条型刀具切制标准齿轮3—加工标准齿轮
首先根据被切齿轮的基本参数选择相应的刀具，并将轮坯的外 圆按被切齿轮的齿顶圆直径预先加工好。范成切削标准齿轮时，应 使刀具的分度线和轮坯的分度圆相切。
十 .齿条插刀2 — 加工特点
由于齿条插刀的齿廓为直线，比齿轮插刀制造容易，精度高 但因为齿条插刀长度有限，每次移动全长后要求复位，所以生产 效率低。
十一.滚刀的加工原理
滚刀是蜗杆形状的铣刀，它的纵剖面为具有直线齿廓的 齿条，当滚刀转动时，相当于齿条在移动，按范成原理加工 齿轮，它们的包络线形成被切齿轮的渐开线齿廓。
九 .齿轮插刀加工过程4 - 让刀运动
为防止退刀时刀具与齿 坯发生摩擦，损伤已切好 的齿面，在插刀退刀时， 齿坯需要有一个让刀运动。
十 .齿条插刀1 一 刀具和原理
当齿轮插刀的齿数增至无穷多时，其基圆半径变为无穷大， 渐开线齿廓为直线齿廓，齿轮插刀便变为齿条插刀。其加工原理 与齿轮插刀切削齿轮相同。用齿条插刀加工所得的轮齿齿廓也为 刀刃在各个位置的包络线 。
仿形法的特点是所采用的刀具在其轴剖面内刀刃的形状和被 切齿轮的齿槽形状相同。
二 .仿形法的加工流程
用盘状铣刀在万能铣床上加工齿廓。铣刀绕本身轴线旋转， 同时齿坯沿齿轮轴线方向移动，铣完一齿槽后，齿坯退回原来 位置， 用分度头将齿坯转过360/z, 再继续铣削。加工大模数 齿轮时 (m≥8mm), 需用指状铣刀。
齿轮的加工方法很多，如铸造法、冲压法、热轧法、切 削法等。其中最常用的还是切削加工。
按切削齿廓的原理不同，可分为仿形法和范成法。
《金属工艺基础》课件—07齿形加工
➢ 两片碟形砂轮磨齿：
这种磨齿方法中展成运动传动环节少，传动运动精度高，是 高精度磨齿方法之一。每次进给磨去的余量很少，所以生产率 很低。
➢ 锥形砂轮磨齿。 ① 所用砂轮的齿形相当于假象齿条的一个齿廓，砂轮一方面
以高速旋转，一方面沿齿宽方向作往复移动，工件放在与 假象齿条相啮合的位置，一边旋转，一边移动，实现展成 运动。磨完一个齿后，工件还需作分度运动，以便磨削另 一个齿槽，直至磨完全部轮齿。
保证切削出整个齿宽所必须的运动。
➢滚齿刀
滚齿刀是在滚齿机上加工齿轮的刀具。滚齿刀的外形像一 个蜗杆，在垂直于蜗杆螺旋线的方向开出槽，并磨削形成切 削刃，其法向剖面具有齿条的齿形。滚齿刀在旋转时，可以 看作是一个无限长的齿条在移动。每一把滚齿刀可加工出模 数相同而齿数不同的各种齿轮。
➢滚齿加工的特点
➢ 特点：展成法的加工精度和生产率都较高，刀具通用性好， 所以在生产中应用十分广泛。
➢ 加工方法：插齿加工、滚齿加工及珩齿、剃齿等精加工齿轮 的方法。展成法加工齿轮必须用专门的齿轮加工机床 。
7.2 齿形基本加工方法
1、铣齿加工
铣齿加工是用模数铣刀在铣床上加工齿轮的成形加工方法。 铣齿加工主要用于加工直齿、斜齿和人字形齿轮，
➢大平面砂轮磨齿
①用大平面砂轮端面磨齿的方法。一般砂轮直径达到400～ 800mm，磨齿时不需要沿齿槽方向的进给运动。
②磨齿的展成运动由两种方式实现：一种是采用滚圆盘钢 带机构，另一种是用精密渐开线凸轮。
③大平面砂轮磨齿也是高精度磨齿机之一。由于它的展成 运动、分度运动的传动链短，又没有砂轮与工件间的轴向 运动，因此机床结构简单，可以磨出IT3～IT4级精度的齿 轮。
➢铣齿加工的切削运动
主运动：铣齿加工的主运动是齿轮铣刀的旋转运动。 进给运动：工件纵向直线运动和分度运动为进给运动。
曲线端面齿轮的齿面理论分析及数控加工
曲线端面齿轮的齿面理论分析及数控加工摘要：本文论述了曲线端面齿轮的齿面展成原理，给出了内半径、外半径的求解方法，推导出了曲线面齿轮的齿面方程。
依据面齿轮内径处根切，外径处齿顶变尖条件，确定曲线齿面齿轮的齿宽界限值。
以坐标变换为工具，建立了曲线端面齿轮在数控机床上的加工方法。
关键词：曲线端面齿轮假想齿轮面齿轮根切面齿轮变尖运动转换1 引言面齿轮传动是一种圆柱齿轮与面齿轮相啮合的齿轮传动(如图1)。
主要用于实现传动轴与被传递轴包含一交角的运动。
按照端面齿轮轴线与圆柱齿轮轴线之间的啮合位置关系，端面齿轮传动可以分为正交端面齿轮、非正交端面齿轮、偏置正交端面齿轮和偏置非正交端面齿轮四种情况。
端面齿轮根据其轮齿方向的不同，可将面齿轮分为直齿、斜齿和弧齿三种类型。
面齿轮一般用于减速比大于3.5以上传动。
面齿轮由于与圆柱齿轮啮合，使面齿轮的内径位置齿厚变薄，有时甚至会出现顶级现象。
因此，传统的齿轮传动适用于传递较低的载荷。
如钓鱼卷线器、无链式自行车以及机车化油器等低速、低动力系统均采用了面齿轮传动( 如图2)。
随着时代的发展，数控技术的不断发展，专家学者们开始更加深入研究端面齿轮。
特别是精密端面齿轮磨齿机的出现，使得端面齿轮已开始越来与越多地应用于需要高速、高动力的航空器，航海的精密仪器，微型机器人的装置上。
同时由于端面齿轮在直升飞机(如图3)，船舶的精密传动等国防工业的广泛使用，专家们开始越来越重视对端面齿轮的研发，不断拓展和发现端面齿轮传动的优势，逐渐地应用到各个机械行业的传动装置中。
端面齿轮传动相对于其它锥齿轮传动具有占用空间小，动力分流的效果佳，重合度高，噪音小，平稳性高等优点，蕴含着巨大的潜在价值。
本文针对曲线端面齿轮齿面的展成原理，齿轮啮合原理、齿轮几何参数的设计、齿面数控加工的研究，对进一步加强端面齿轮传动设计、制造具有重要意义。
图1：端面齿轮传动图2：无链式自行车端面齿轮图3:直升机端面齿轮传动2.端面齿轮的国内外发展现状面齿轮的研究于上世纪40年代在国外就有相关文献，到上世纪50年代，Emilipo.dorning,Sarri.o.E等分别对正交轴线的面齿轮齿根根切和面齿轮与螺纹状圆柱蜗杆的传动等方面开展了研究。
法兰盘端面齿的加工方法
图1 法兰盘端面齿结构参考文献
图2 法兰盘端面齿加工要求
图3 定位基准孔图4 加工端面齿
1.定位基准孔的加工
在加工端面齿前，必须先加工四个定位基准孔，
3.问题的整理及分析
根据公司3个月加工的端面齿法兰盘总数量，不合
格率占23%左右，同时对不合格品做了缺陷分析，见2.端面齿的加工
a）加工工艺孔时定位基准
b）加工端面齿时定位基准图5 定位基准不一致
图6 定位基准的加工
图7 旋转夹具
图8 刀具改进图样
销再加工另一对端面齿，中途无需拆装法兰盘，可稳定保证端面齿的精度。
1）加工完刀具切削齿后，测量安装距尺寸符合图样要求。
2）在平面磨床上磨削安装面，保证图样要求。
齿轮加工 PowerPoint 演示文稿
2、插齿 插齿属于展成法加工，用插齿刀在插齿 机上加工齿轮的齿形，它是按一对圆柱齿轮 相啮合的原理进行加工的。如图所示，相啮 合的一对圆柱齿轮，若其中一个是工件，另 一个用高速钢制成，并于淬火后轮齿上磨出 前角和后角，形成切削刃，再具有必要的切 削运动，即可在工件上切出齿形来，后者就 是加工齿轮用的插齿刀。
齿轮副齿侧间隙: 独立于齿轮精度外，它是用齿厚极限偏差 来控制的， 标准规定了14种齿厚极限偏差， 代号分别为C、D、E、F、G、H、J、K、L、 M、N、P、R、S， 从D起其偏差值依次递增。
由于齿轮的工作条件不同对三个公差 组的要求是不同的。 分度机构的齿轮，主要要求传递运动 准确。 机床主轴箱的高速齿轮，则传动的平 稳性就要求高些； 对重型设备的低速重载下的传动齿轮， 因齿轮受力较大，其载荷分布均匀则要求 高些。 所以，标准中允许对三个公差组精度选 择不一样的等级。但在同一公差组内，各 项公差和极限偏差保持相同的精度等级。
第四节
知识目标
圆柱齿轮加工（一）
1、了解圆柱齿轮零件的概念 2、了解圆柱齿轮加工的一般加工方法
能力目标
掌握圆柱齿轮的加工工艺过程
一、概述
㈠ 圆柱齿轮的结构特点 1、圆柱齿轮分为齿圈和轮体
㈡ 圆柱齿轮传动的精度要求 1、传递运动的准确性
作为传动零件的齿轮，要求它能准确 地传递运动，即保证主动轮转过一定角度， 从动轮按传动比关系准确地转过一个相应 的角度。这就要求齿轮在每转一转的过程 中，转角误差的最大值不能超过一定的范 围。
㈢ 精度等级与公差组----自己看
精度等级分12级，公差组分为三个公差级 根据齿轮传动的工作条件对精度的不同要 求，我国制定并颁布了国家标准《渐开线圆 柱齿轮精度GB10095—88》，对齿轮和齿轮副 规定了12个精度等级，1级精度最高，12级精 度最低。 1级和2级是有待发展的精度等级； 3～5级为高精度级； 6～ 8级为中等精度等级； 9～ 12级为低精度级。
端面齿盘设计参数
端面齿盘设计参数
齿数是指端面齿盘上齿的数量，齿数的大小决定了齿盘的大小。
模数是指齿盘上齿的尺寸，模数越大则齿盘越大，齿间隙也越大。
压力角是指齿轮的齿面与切向线的夹角，压力角越大则齿轮的传动效率越高。
齿向宽度是指齿盘的齿在轴向上的长度，该参数决定了齿盘的耐磨性和承载能力。
齿根圆角半径是指齿根处的圆角半径，该参数对齿盘的强度和耐磨性有影响。
齿顶高度是指齿盘齿顶距轴线的距离，该参数影响齿盘的传动效率和承载能力。
齿根高度是指齿盘齿根距轴线的距离，该参数影响齿盘的强度和耐磨性。
以上是端面齿盘设计参数的一些基本内容，设计时需要综合考虑各方面因素，以确保齿盘的性能和质量。
- 1 -。
端面齿盘的设计与加工
第一章引言1.1数控机床的特点在数控技术中，所谓的加工程序，就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数以及辅助动作等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把程序中的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。
数控编程分为手工编程和自动编程。
手工编程是从零件图样确定工艺路线，计算数值和编写零件加工程序单，制备控制介质到校验程序都由人工完成。
对于形状简单零件的加工，计算比较简单，程序较短，采用手工编程可以完成，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程相当困难，必须用自动变成完成.自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求，进行参数选择和设置，由计算机自动地进行数值计算，后置处理，编写出零件加工程序单，直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床，控制机床进行加工。
随着数控技术的发展，数控机床得到了广泛的应用。
目前，在机械行业中，单件小批量生产所占有的比例越来越大。
这对工件的加工要求也提高了，目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程，它是按照事先编制好的加工程序，根据加工程序自动的对被加工零件进行加工，我们把零件的加工工艺路线，工艺参数，刀具轨迹，切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单，然后输入到数控机床中，从而控制机床完成对零件的加工，但这种手工编程只能加工一些简单的面。
面对具有复杂曲面的点位关系是无法完成的。
例如在分度盘的加工过程中，孔的数量相当多，而且加工精度要求高，在加工中还有很多变量，一般编程很难完成，但我们可以采用宏程序来完成。
宏程序结构类似于计算机高级语言，可以实现变量的算术运算，逻辑运算和条件转移等操作。
它可以很轻松的完成分度盘的加工。
1.2设计采用的方法本设计采用宏程序进行加工程序的编制，在分度盘的实际运用中比较适用，在运用过程中还可以采用算术运算和逻辑运算，能够多次转移和循环，极大的简化了我们的操作过程，与普通加工相比，也减轻了编程人员的劳动强度和工作时间。
端面齿的参数设计及制造方法
端面齿的参数设计及制造方法
嘿，你知道端面齿咋设计参数不？那可得仔细喽！先确定好使用场景，是要高强度连接还是要精准传动呢？根据不同需求来选合适的模数、压力角啥的。
就像给自己挑衣服一样，得合身才行。
设计的时候一定要注意精度，稍微有点偏差可能就完蛋啦！这可不能马虎，你说是不是？
制造端面齿也不简单呢！得用高精度的机床，一点一点地加工出来。
就跟雕刻大师刻作品似的，得有耐心。
加工过程中要保证稳定性，不能晃来晃去的。
要是不稳定，那做出来的端面齿能好用吗？肯定不行呀！
那端面齿都用在哪呢？汽车、机械制造这些领域都能看到它的身影。
它的优势可不少，连接牢固，传动精准，能大大提高设备的性能。
这多棒啊！就像给机器装上了强大的心脏。
我就知道一个机械加工厂，用端面齿连接的部件，那质量杠杠的。
从来没出过问题，效率还高。
这效果，你说牛不牛？
端面齿真的超厉害，设计制造得好，能让机器如虎添翼。
齿面加工(1)
2．加工方法
滚齿 插齿 剃齿 珩齿 磨齿
最常用
齿面加工方法
3．特点
展成法是按照齿轮副啮合原理加工齿面的，不存在 原理性的齿形误差。因此，加工精度较高
一把齿轮刀具可以加工与它模数相同、齿形角相等 的不同齿数的齿轮
需要专用的齿轮加工机床
§10－2 滚齿
滚齿——用齿轮滚刀按展成法加工齿轮、 蜗轮等的齿面。
§10－1 概述
一、齿面的成形法加工 二、齿面的展成法加工
圆柱齿轮
锥齿轮
蜗杆与蜗轮
一、齿面的成形法加工
成形法——利用成形刀具对工件进行加工的 方法。
铣齿←最常用 成形插齿 拉齿 成形磨齿
成形法制造的齿轮精度较低，只能用于低速传动。
铣齿——用成形齿轮铣刀（盘状或指状模数铣 刀）在铣床上直接切制轮齿的方法。
3．插齿的工艺特点 加工精度较高 生产率较低 适用性较好
模数m≤16 mm时，用盘状模数铣刀在卧式铣床上加 工
大模数的直齿圆柱齿轮，用指状模数铣刀在立式铣 床上加工
1－尾架 2－心轴 3－齿坯（工件） 4－盘状模数铣刀 5－卡箍 6－分度头
用盘状模数铣刀铣齿轮
铣齿的加工特点：
加工方便，生产成本低 铣齿生产率低 铣齿的精度较低
用指状模数铣刀铣齿轮
§10－3 插齿
插齿——用插齿刀按展成法或成形法加工
内、外齿轮或齿条等的齿面。 一、插齿的工作原理 二、插齿机
一、插齿的工作原理
1．两种插齿方式
成形法插齿——所用插齿刀为成形刀具，刀刃轮廓与 齿槽截形一致，在普通插床上逐齿插削，并由分度装置按 齿数分度。
展成法插齿——利用一对圆柱齿轮相啮合原理的齿面 加工方法，在插齿机上加工。
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第一章引言1.1数控机床的特点在数控技术中，所谓的加工程序，就是把零件的加工工艺路线、工艺参数、刀具的运动轨迹、切削参数以及辅助动作等，按照数控机床规定的指令代码及程序格式编写成加工程序单，再把程序中的内容通过控制介质或直接输入到数控机床的数控装置中，从而控制机床加工零件。
数控编程分为手工编程和自动编程。
手工编程是从零件图样确定工艺路线，计算数值和编写零件加工程序单，制备控制介质到校验程序都由人工完成。
对于形状简单零件的加工，计算比较简单，程序较短，采用手工编程可以完成，但对于形状复杂的零件，特别是具有非圆曲线，列表曲线的零件，用手工编程相当困难，必须用自动变成完成.自动编程是编程人员根据加工零件图纸要求，进行参数选择和设置，由计算机自动地进行数值计算，后置处理，编写出零件加工程序单，直至将加工程序通过直接通信的方式进入数控机床，控制机床进行加工。
随着数控技术的发展，数控机床得到了广泛的应用。
目前，在机械行业中，单件小批量生产所占有的比例越来越大。
这对工件的加工要求也提高了，目前在数控加工中比较广泛的应用了手工编程，它是按照事先编制好的加工程序，根据加工程序自动的对被加工零件进行加工，我们把零件的加工工艺路线，工艺参数，刀具轨迹，切削参数以及辅助功能，按照数控机床规定的指令代码及编写成的加工程序单，然后输入到数控机床中，从而控制机床完成对零件的加工，但这种手工编程只能加工一些简单的面。
面对具有复杂曲面的点位关系是无法完成的。
例如在分度盘的加工过程中，孔的数量相当多，而且加工精度要求高，在加工中还有很多变量，一般编程很难完成，但我们可以采用宏程序来完成。
宏程序结构类似于计算机高级语言，可以实现变量的算术运算，逻辑运算和条件转移等操作。
它可以很轻松的完成分度盘的加工。
1.2设计采用的方法本设计采用宏程序进行加工程序的编制，在分度盘的实际运用中比较适用，在运用过程中还可以采用算术运算和逻辑运算，能够多次转移和循环，极大的简化了我们的操作过程，与普通加工相比，也减轻了编程人员的劳动强度和工作时间。
在这次设计分度盘的过程中，我们要感受到计算机在工业生产中的重要辅助作用。
有些复杂的曲面和多孔零件在加工中必须要通过电脑软件的帮助才能完成工件的加工，人工计算是很难得到的，而通过自动编程和宏程序就可以简单快速的完成。
通过这次毕业设计，使我能更熟练的应用宏程序进行设计、加工等。
第二章分度盘的加工与编程2.1 任务分析在加工编程前，必须按照加工工艺要求先对该零件进行详细的加工工艺分析，这是编程人员编辑程序的重要依据之一。
由于分度盘的加工较复杂，如果用普通机床加工，必须先进行人工画线，打样冲，钻孔，再扩孔等工艺，而操作过程中需要人为干涉，不仅费时而且误差较大，使其加工精度底，产品质量不高，同时生产效率也大大降低。
分度盘示意图如图一所示：图一分度盘采用数控机床加工，因数控机床对工件的加工是按事先编好的程序自动完成的，工件加工过程中不需要人为干涉，加工完成后自动停止，消除了操作者人为产生的误差，提高了加工精度高，同时也减少了划线，打样冲等时间，提高了生产效率。
数控加工编程分为自动编程和手工编程，手工编程无法完成具有较多变量的加工，而宏程序可以完成有较多变量的编程，所以我们选择了宏程序编程，它是一固定功能，避免多次编程的繁琐，减少了编程时间，提高了加工效率，并且其结构类似于计算机高级语言，可以实现变量的算术运算，逻辑运算和条件转移等操作。
按照工件的加工及实际应用的基本要求，可以将该工件的加工主要分为三个部分：外轮廓加工：外轮廓加工主要完成将工件毛坯加工到需要的尺寸精度，外轮廓加工一般需要经过粗加工、半精加工、精加工等步骤才能达到需要的精度要求。
由于本设计的分度盘零件对外圆没有加工要求，因此这里只进行了一次加工，即能满足实际要求。
上表面加工：由于需要在上表面上进行大量的孔加工，再加上钻削过程中所产生的切削抗力较大以及较大的振动，因此在孔加工之前需要将上表面加工光整。
孔加工：孔加工是本设计的一个重点加工部位，本设计采用了两个子程序的办法来完成该加工，并作出了一个标准孔加工宏程序，在设计中通过反复调用即可完成。
在调用宏程序时，只要改变其中任意一个参数，就可完成不同厚度，不同大小，不同孔数的分度盘或类似扇形的分度盘多孔的加工。
在孔加工中，主要经过了中心钻钻引入孔、麻花钻钻底孔等步骤。
2.2 工艺处理由于加工分度盘较复杂，精度要求高，所以选择数控加工中心进行加工，这就可以保证较高的加工精度并满足加工要求。
加工中心加工选择定位基准的基本要求：1、所选基准与各加工部位见的各个尺寸计算简单。
2、保证各项加工精度。
3、选择定位基准应遵循的原则：尽量选择分度盘的设计基准为准，选择设计基准做为定位基准不仅可以避免因基准不重合而引起的定位误差，保证加工精度，可以简化程序编制。
当在加工中心上无法同时完成包括设计基准在内的全部表面加工时，要考虑所选择基准定位后，一次装夹能够完成全部关键精度部位的加工。
由于加工分度盘较复杂，精度要求高，所以选择数控加工中心进行加工，这就可以保证较高的加工精度并满足加工要求。
2．2．1毛坯准备毛坯如图二所示：图二 毛坯示意图2．2．2装夹 对夹具的基本要求：夹紧结构或其他元件不得影响进给，加工部位要敞开。
为保持工件在本工序中所有需要完成的待加工面在外，夹具要开敞。
为保持分度盘安装方位与机床坐标系及编程坐标系方向的一致性，夹具应能保证在机床上事项定向安装，还要求能使零件定位面于机床之间保持一定的坐标联系。
夹具的刚性和稳定性要好，在考虑夹紧方案时，夹紧力应靠近主要支撑点或在支撑点所组成的三角形内，靠近切削部位及刚性好的地方，尽量不要在被加工孔的上方。
加工中心夹具的选择要根据零件精度等级，结构特点，产品批量及机床精度等情况综合考虑。
在单件生产或产品研制中，应广泛采用通用夹具。
我们在这次分度盘的设计中所选用的是通用夹具三爪卡盘。
为使其定位和装夹准确可靠，由于毛坯中已经有中心空，不需要再加工中心孔。
所以我们只需要限制零件的X 轴的移动与转动，Y 轴的移动与转动，Z 轴的移动就可以保证零件的定位精度要求。
能满足这种要求的夹具就是三爪卡盘，所以采用三爪卡盘进行定位安装，数控加工工件和零件设定，见表一：1、08F 低碳钢材料2、淬火后回火至HRC40-50表一工件安装卡片2．2．3工艺设计先对零件毛坯在热处理，热处理可以减少加工过程中内应力的产生，提高加工精度。
然后再进行粗加工，为数控铣削加工工序提供了可靠的工艺基准，用三爪卡盘装夹零件时，零件的各孔，外圆，及端面均留0.2mm~0.5mm 粗加工余量，经调质处理后对零件的内孔进行半精铣加工，外圆及端面均留1.0mm~2.0mm余量，其中数控加工工艺卡片详见表二：表二工序卡2.3数控刀具刀具是机械制造系统中重要的组成部分之一，机械工业的生产过程中要涉及大量的金属切削。
数控机床于普通机床相比较，对刀具提出了更高的要求，不仅要精度高，刚性好，装夹调整方便，而且要求切削性能强，耐用度高，因此数控加工中刀具的选择是非常重要的内容，刀具选择合理于否不仅影响机床的加工效率，而且还直接影响加工余量，选择刀具通常要考虑机床的加工能力，工序内容，工件材料等多中因素。
数控刀具通常应考虑的因素有：（1）被加工工件的材料及性能，如材料的硬度，耐磨度，韧性。
（2）切削工艺的类别。
（3）加工的几何形状，零件精度，加工余量等因素。
（4）要求刀具能承受的背吃刀量，进给速度，切削速度等切削参数。
铣刀主要参数的选择：粗铣时，铣刀直径要小些，因为粗铣切削力大，选小直径铣刀可减少切削按扭；精铣时，铣刀直径要大些，尽量包容工件整个加工宽度，一提高加工精度和效率并减小相邻两次刀具的接刀痕迹。
根据工件的材料，刀具材料及加工性质的不同来确定铣刀的几何参数。
刀柄的选择是根据零件的加工工艺，尽量选用加工效率较高的刀柄和刀具，选用模块式刀柄或复合刀柄要综合考虑。
1、由于分度盘的加工精度要求较高、并且加工过程需要进行多次换刀，因此对刀具的要求十分严格，刀具安装时，一般要在机外对刀仪上预先调整刀具直径和位置，这样才能保证刀具的安装精度要求。
刀具卡反映了刀具编号和材料等。
它是组装刀具和调整刀具的依据，详见表三：表三数控铣削刀具卡片2、分度盘加工中所用刀具和刀具尺寸、半径长度补偿。
如表四：文字说明？？表四刀具卡片2．4程序编制宏程序是数控加工编程的特殊功能。
FANUC 6M数控系统变量表示形式为# 后跟1～4位数字，变量种类有三种：（1）局部变量：#1～#33是在宏程序中局部使用的变量，它用于自变量转移。
(2) 公用变量：用户可以自由使用，它对于由主程序调用的各子程序及各宏程序来说是可以公用的。
#100～#149在关掉电源后，变量值全部被清除，而#500～#509在关掉电源后，变量值则可以保存。
(3) 系统变量：由# 后跟4位数字来定义，它能获取包含在机床处理器或NC内存中的只读或读/写信息，包括与机床处理器有关的交换参数、机床状态获取参数、加工参数等系统信息。
根据宏程序编制程序程序，先经过轮廓加工，再加工表面，最后进行钻孔加工。
本设计主要靠调用子程序来进行加工，先进行三次轮廓铣削，再进行两次平面加工，然后再经过三次钻孔，从而完成分度盘的加工。
具体流程图如图三所示。
下面就根据图三的流程图进行详细的程序设计。
1、主程序文字说明？？图三流程图O0001；#101=300；X坐标#102=-150；Y坐标#103=340；Y坐标#104=3；Z坐标#105=140；X坐标N0005 G92 X0 Y0 Z100；；建立机床坐标系N0010 M03 S360 ；主轴旋转N0015 G65 P0002 A01 ；调用子程序N0020 G42 G00 X [#101] Y [#102]；Z [#104]；建立刀具半径补偿N0025 G65 P0003 D-5 E-150 F0；调用子程序铣轮廓D-10；D-12；N0030 G40 G00 X[#101] Y[#102]；，快速定位N0035 G65 P0002 A02；N0040 G00 X[#105] Y[#102]；N0045 Z[#104]；N0050 G65 P0004 A-1.5 C[-#103] D[-#105] V[#104]；粗铣平面N0055 G65 P0002 A03 ；N0060 G00 Z[#104] ；N0065 G65 P0004 A-2 C[-#103] D[-#105] V[#104]；精铣平面N0070 G65 P0002 A04 ；换刀N0075 G00 Z[#104]；N0080 M98 P1002；钻孔5.8mmN0085 G49 G00 Z[#104] 取消刀具长度补偿N0090 G65 P0002 A05；N0095 G00 Z [#104]；N0100 M98 P1002；倒角N0105 G49 G00 Z[#104]；N0110 G65 P0002 A06；N0115 M98 P1002；绞孔6mmN0120 G49 G 00 Z[#104]；N0125 G92 X0 Y0 Z100；N0130 M302、换刀子程序因为在加工中需要调用多把刀具，因此这里编制一换刀子程序以简化编程。