第四章_齿轮加工机床资料
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第四章 齿轮加工机床
目的和要求： 1、理解齿轮加工机床的加工原理； 2、熟悉加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的运动和
传动原理； 3、掌握加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动原理
图的绘制和传动链的调整计算； 4、了解插齿机的加工方法、特点和应用范围。
2020/11/19
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主要教学内容：
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类 一、齿轮加工方法
2020/11/19
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第二节 滚齿机的运动分析
一、滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程
用滚齿机加工圆柱齿轮轮齿表面时，相当于一对相啮合的轴线相反的螺旋齿轮 （斜齿轮）传动，其中一个螺旋齿轮做成刀具，即齿轮滚刀。另一个为被加工 齿轮，齿轮滚刀与被加工齿坯之间的传动关系由机床传动链进行保证。 滚刀特点：（1）螺旋角很大（即螺旋升角很小）
二、齿轮加工机床类型
第二节 滚齿机的运动分析
一、滚齿原理
二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
三、加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
第三节 Y3150E滚齿机
一、机床的特点及用途
二、机床的运动分析
三、滚切直齿圆柱齿轮的传动链及换置计算
四、滚切斜齿圆柱齿轮的传动链及换置计算
Байду номын сангаас
五、刀架快速移动传动路线
第四节 其它齿轮加工机床
1/K转(1齿) 1/ z 转(1齿)
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯 （3）进给运动A21与B22 (螺旋线)
齿坯B12—7—8—uf—9—10—A21 （4）差动传动链
A21—11—uy—12—7—齿坯附加转
动B22(产生螺旋线的内传动链)
2020u/11y/按19 被切齿轮的螺旋角调整
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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B22迭加起来， 然后再传给工作台。
一、插齿机的运动分析
2020/11/19 二、磨齿机
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第四章 齿轮加工机床
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类
一、齿轮加工方法
制造齿轮的方法很多，可以铸造、锻造、冲压，但目前这些方法的加工 精度还不够高。精密齿轮现在主要靠切削法，按轮齿成形原理分两大类
（一）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。成形法齿轮刀具 1、用单齿廓成形刀具 每次仅加工一个齿轮的齿槽，各个齿槽是利用分度装置进行分齿依次切 出的。 优点：机床较简单，也可用通用机床加工 缺点：刀具随模数、齿数而变化。（但每种模数通常只配八把刀）一般 有较大的齿形误差，精度较低。生产率低（每加工一个齿需分度一次， 刀具回程一次） 应用范围：1）单件小批生产精度较低的齿轮
传动链。 2、展成运动
滚刀旋转运动B11 齿202坯0/11旋/19转运动B12
内传动链为：
1/K转(1齿)
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯， ux为啮合运动传动比。
1/ z 转(1齿)
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二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
3、垂直进给运动A2 齿坯—7—8—uf—9—10—刀架 升降，uf为进给运动传动比。为 外联系传动链,实现齿宽方向运动
（二）滚刀的安装
滚刀螺旋升角为λ0， 加工直齿时，滚刀轴线
与齿坯端面倾斜δ角，
称为安装角。 δ =λ0
右旋滚刀如图，左旋相反。
2（020假/11/1设9 滚刀在前工件在后）
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三、加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
（1）主运动B11 电机—1—2—uv—3—4—滚刀
（2）展成运动
滚刀旋转运动B11
齿坯旋转运动B12 内传动链为：
右旋滚刀如图，左旋相反。安装角较小，有利于提高机床运
（6）齿坯附加转动的方向 动平稳性及加工精度。
图a)为右旋滚刀切右旋齿
轮，附加转动B22与B12同 向，即比切直齿时多转些。
图b)为右旋滚刀切左旋齿
### 轮20，20/1附1/1加9 转动B22与B12反向，即比切直齿时少转些。
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第三节 Y3150E滚齿机
滚齿机是根据滚切斜齿轮
的传动原理设计的。当滚
切直齿轮时，将差动链断
开，并把合成机构固定成
一个整体。
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（5）滚刀的安装
安装角δ取决于滚刀螺
旋升角λ0 、旋向及齿轮 螺旋角β、旋向。
二者同向时δ= β －λ0 ； 二者反向时δ= β＋λ0
滚切斜齿轮时，应尽量采用与工 件螺旋方向相同的滚刀，使滚刀
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二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
（一）机床的运动和传动原理图分析
主运动B11—滚刀旋转运动； 展成(啮合)运动B12—齿坯与滚刀按 一定速比转动。为形成渐开线所需。
进给运动A2—滚刀沿齿坯轴向运 动。为形成导线所需。
1、主运动B11
电机—1—2—uv—3—4—滚刀
uv为主运动传动比。属“外联系”
一、机床的特点及用途
机床的技术性能参数如下： 工件最大直径主要：500mm 工件最大加工宽度：250mm 工件最大模数： 8mm 工件最小齿数： Zmin=5×K滚刀头数 滚刀主轴转速：
40、50、63、80、100、 125、160、 200、250 r/min 刀架轴向进给量：
0.4、0.56、0.63、0.87、1、1.16、 1.41、1.6、1.8、2.5、2.9、4 mm/r
（2）齿数很小（常用齿数Z=1。即为单头滚刀） （3）牙齿很长（成蜗杆形。并将牙齿开槽、铲背） 滚刀实际上是：一个经开槽、铲背的蜗杆。齿轮滚刀 在滚切过程中，工件的每个齿形是由滚刀在旋转中依次对工件切削的数条刀刃 线包络形成。 滚刀分屑槽数愈多—在转一转过程中形成刀刃线愈多—工件齿形包络误差愈小。
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（二）范成法(包络法或展成法）
是利用齿轮的啮合原理进行切削的，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比 成形法高，因而应用也最广泛。采用范成法的加工齿轮的 机床有滚齿机，插齿机，磨齿机，剃齿机和珩齿机等。
二、齿轮加工机床类型 圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机等； 直齿锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机 ； 弧齿锥齿轮加工机床：铣齿机。 齿轮精加工机床：剃齿，珩齿，磨齿，研齿。 齿轮粗加工机床：铣齿，滚齿，插齿。
2）大型齿轮（因所用刀具和机床结构较简单）
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第四章 齿轮加工机床
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类
2、用多齿廓成形刀具 可同时加工出齿轮的各个齿槽。 优点：加工精度、生产率高。一次进给完成全部。 缺点：刀具不通用，制造成本高。 应用范围：大批量生产中小型齿轮。
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目的和要求： 1、理解齿轮加工机床的加工原理； 2、熟悉加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮的运动和
传动原理； 3、掌握加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮传动原理
图的绘制和传动链的调整计算； 4、了解插齿机的加工方法、特点和应用范围。
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主要教学内容：
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类 一、齿轮加工方法
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第二节 滚齿机的运动分析
一、滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程
用滚齿机加工圆柱齿轮轮齿表面时，相当于一对相啮合的轴线相反的螺旋齿轮 （斜齿轮）传动，其中一个螺旋齿轮做成刀具，即齿轮滚刀。另一个为被加工 齿轮，齿轮滚刀与被加工齿坯之间的传动关系由机床传动链进行保证。 滚刀特点：（1）螺旋角很大（即螺旋升角很小）
二、齿轮加工机床类型
第二节 滚齿机的运动分析
一、滚齿原理
二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
三、加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
第三节 Y3150E滚齿机
一、机床的特点及用途
二、机床的运动分析
三、滚切直齿圆柱齿轮的传动链及换置计算
四、滚切斜齿圆柱齿轮的传动链及换置计算
Байду номын сангаас
五、刀架快速移动传动路线
第四节 其它齿轮加工机床
1/K转(1齿) 1/ z 转(1齿)
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯 （3）进给运动A21与B22 (螺旋线)
齿坯B12—7—8—uf—9—10—A21 （4）差动传动链
A21—11—uy—12—7—齿坯附加转
动B22(产生螺旋线的内传动链)
2020u/11y/按19 被切齿轮的螺旋角调整
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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B22迭加起来， 然后再传给工作台。
一、插齿机的运动分析
2020/11/19 二、磨齿机
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第四章 齿轮加工机床
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类
一、齿轮加工方法
制造齿轮的方法很多，可以铸造、锻造、冲压，但目前这些方法的加工 精度还不够高。精密齿轮现在主要靠切削法，按轮齿成形原理分两大类
（一）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。成形法齿轮刀具 1、用单齿廓成形刀具 每次仅加工一个齿轮的齿槽，各个齿槽是利用分度装置进行分齿依次切 出的。 优点：机床较简单，也可用通用机床加工 缺点：刀具随模数、齿数而变化。（但每种模数通常只配八把刀）一般 有较大的齿形误差，精度较低。生产率低（每加工一个齿需分度一次， 刀具回程一次） 应用范围：1）单件小批生产精度较低的齿轮
传动链。 2、展成运动
滚刀旋转运动B11 齿202坯0/11旋/19转运动B12
内传动链为：
1/K转(1齿)
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯， ux为啮合运动传动比。
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二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
3、垂直进给运动A2 齿坯—7—8—uf—9—10—刀架 升降，uf为进给运动传动比。为 外联系传动链,实现齿宽方向运动
（二）滚刀的安装
滚刀螺旋升角为λ0， 加工直齿时，滚刀轴线
与齿坯端面倾斜δ角，
称为安装角。 δ =λ0
右旋滚刀如图，左旋相反。
2（020假/11/1设9 滚刀在前工件在后）
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三、加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
（1）主运动B11 电机—1—2—uv—3—4—滚刀
（2）展成运动
滚刀旋转运动B11
齿坯旋转运动B12 内传动链为：
右旋滚刀如图，左旋相反。安装角较小，有利于提高机床运
（6）齿坯附加转动的方向 动平稳性及加工精度。
图a)为右旋滚刀切右旋齿
轮，附加转动B22与B12同 向，即比切直齿时多转些。
图b)为右旋滚刀切左旋齿
### 轮20，20/1附1/1加9 转动B22与B12反向，即比切直齿时少转些。
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第三节 Y3150E滚齿机
滚齿机是根据滚切斜齿轮
的传动原理设计的。当滚
切直齿轮时，将差动链断
开，并把合成机构固定成
一个整体。
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（5）滚刀的安装
安装角δ取决于滚刀螺
旋升角λ0 、旋向及齿轮 螺旋角β、旋向。
二者同向时δ= β －λ0 ； 二者反向时δ= β＋λ0
滚切斜齿轮时，应尽量采用与工 件螺旋方向相同的滚刀，使滚刀
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二、加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
（一）机床的运动和传动原理图分析
主运动B11—滚刀旋转运动； 展成(啮合)运动B12—齿坯与滚刀按 一定速比转动。为形成渐开线所需。
进给运动A2—滚刀沿齿坯轴向运 动。为形成导线所需。
1、主运动B11
电机—1—2—uv—3—4—滚刀
uv为主运动传动比。属“外联系”
一、机床的特点及用途
机床的技术性能参数如下： 工件最大直径主要：500mm 工件最大加工宽度：250mm 工件最大模数： 8mm 工件最小齿数： Zmin=5×K滚刀头数 滚刀主轴转速：
40、50、63、80、100、 125、160、 200、250 r/min 刀架轴向进给量：
0.4、0.56、0.63、0.87、1、1.16、 1.41、1.6、1.8、2.5、2.9、4 mm/r
（2）齿数很小（常用齿数Z=1。即为单头滚刀） （3）牙齿很长（成蜗杆形。并将牙齿开槽、铲背） 滚刀实际上是：一个经开槽、铲背的蜗杆。齿轮滚刀 在滚切过程中，工件的每个齿形是由滚刀在旋转中依次对工件切削的数条刀刃 线包络形成。 滚刀分屑槽数愈多—在转一转过程中形成刀刃线愈多—工件齿形包络误差愈小。
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（二）范成法(包络法或展成法）
是利用齿轮的啮合原理进行切削的，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比 成形法高，因而应用也最广泛。采用范成法的加工齿轮的 机床有滚齿机，插齿机，磨齿机，剃齿机和珩齿机等。
二、齿轮加工机床类型 圆柱齿轮加工机床：滚齿机、插齿机等； 直齿锥齿轮加工机床：刨齿机、铣齿机、拉齿机 ； 弧齿锥齿轮加工机床：铣齿机。 齿轮精加工机床：剃齿，珩齿，磨齿，研齿。 齿轮粗加工机床：铣齿，滚齿，插齿。
2）大型齿轮（因所用刀具和机床结构较简单）
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第四章 齿轮加工机床
第一节 齿轮加工机床的工作原理和分类
2、用多齿廓成形刀具 可同时加工出齿轮的各个齿槽。 优点：加工精度、生产率高。一次进给完成全部。 缺点：刀具不通用，制造成本高。 应用范围：大批量生产中小型齿轮。
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