铣工工艺学——直齿圆柱齿轮的铣削
合集下载
圆柱外直齿轮盘刀包络铣削方法
由图3所示，工件与刀具坐标系的转换矩阵为：
C1(r2 * sin(arctan(x0 / y0) − αdt）), ,r2 * cos(arctan(x0 / y0) − αdt), z0)
cos(ϕ 2)
− sin(ϕ2)
0
rC2ϕ1(2r2 * sin(arctan(x0 / y0) − αdt)（, r2 * cos(arctan(x0 / y0) − αdt）), ,z0)
1.盘形铣刀数学模型 盘形铣刀的齿廓如图1所示：
图1 单盘铣刀截面
方程为：
X = R cosϕ Y = Rsinϕ
(1)
Z
=±m( b 2
+
(R0
−
R) tanα )
式中： R0及α 为锥面的最大半径和锥底 角，锥底角通常取 ； R 为变参数，表示与Z 对应的圆锥 面半径； b 为齿顶宽； φ 为参变数，半径线R 与Xo'Y 平 面的夹角，从X 转向Y 的为正。 上式中的负号表示刀具的右侧面 截形，正号表示刀具的左侧面截形。
产品与技术 Products & Technology
圆柱外直齿轮盘刀包络铣削方法
南京工大数控科技有限公司 孙小敏
针对圆柱外齿轮精加工铣齿刀盘无法通用的问题，提出了一种通用盘刀包络铣削方法。这是一 种高效、高精、柔性的精加工方法。本文论述了通用盘刀包络铣削原理和刀具轨迹计算方法。
齿轮是机械设备的基础零件，被 广泛地应用于机械、航空、仪表等行 业。齿轮加工方法很多，有铸造、 热扎、冲压、冷挤、模锻、粉末冶金 和切削法等。其中切削法应用最为广 泛，切削法加工也有很多种，从加工 原理分为展成法和成形法两大类。成 形铣齿，粗铣时可以高效地去除大部 分余量，效率极高，但精加工时刀盘 无法通用，定制刀盘昂贵。盘刀包络 铣齿机床完美地解决了这个问题。它 集成形铣齿的高效率和滚齿机床的高 精度于一体。作为一种全新概念的切 齿加工方法，国内外的研究工作还不 够深入。深入研究盘刀包络铣齿加工 理论，对提高齿轮加工效率、精度和 降低齿轮制造成本有着重要的意义。
直齿圆柱齿轮工艺及夹具设计
直齿圆柱齿轮工艺及夹具设计对于直齿圆柱齿轮的工艺设计，首先需要进行齿轮的结构设计，确定齿轮的模数、齿数、压力角等参数。
然后，根据齿轮的类型和尺寸，选择合适的加工工艺。
一般情况下，直齿圆柱齿轮的加工工艺包括车削、铣削和磨削等过程。
下面，我将分别介绍这些工艺的具体步骤。
1.车削加工：车削是直齿圆柱齿轮加工的主要方法之一、车削加工需要使用齿轮车削机，通过将刀具沿齿轮的螺旋线进行切削来加工齿轮齿面。
车削加工的关键是确定好刀具的进给量和切削速度，以保证齿轮齿面的质量和精度。
2.铣削加工：铣削是直齿圆柱齿轮加工的另一种常用方法。
铣削加工需要使用齿轮铣床，通过将刀具沿齿轮的齿廓进行切削来加工齿轮齿面。
铣削加工通常采用刀具分多次切削的方式，以提高加工效率和保证齿轮齿面的质量。
3.磨削加工：磨削是直齿圆柱齿轮加工的最后一道工序。
磨削加工需要使用齿轮磨床，通过将砂轮沿齿轮的齿廓进行磨削来加工齿轮齿面。
磨削加工可以大大提高齿轮的精度和光洁度，达到高精密要求。
除了工艺设计，夹具设计也是直齿圆柱齿轮加工中不可忽视的一环。
夹具的设计应根据齿轮的类型和尺寸来确定，以确保齿轮在加工过程中的稳定性和精度。
常见的齿轮夹具包括顶夹具、侧夹具和中心夹具等。
在夹具设计过程中，需要考虑夹紧力、夹紧方式、夹紧面形状等因素，以提高夹具的稳定性和工作效率。
综上所述，直齿圆柱齿轮的工艺及夹具设计对于保证齿轮加工质量和提高生产效率至关重要。
在工艺设计中，需要选择合适的加工工艺，并控制好加工参数，以确保齿轮的精度和光洁度。
在夹具设计中，需要根据齿轮的类型和尺寸，设计合理的夹具结构和夹紧方式，以提高夹具的稳定性和工作效率。
铣工工艺学——齿轮盘铣刀的构造和选择
9.2 齿轮盘铣刀的构造和选择
一、课前提问 1、渐开线齿轮的加工方法可分为哪两 种 2、渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基 本参数 3、国标规定渐开线直齿圆柱齿轮分度 圆的齿形角α为多少度 4、直齿圆柱齿轮主要参数计算公式 5、直齿圆柱齿轮副正轮盘铣刀的选用方法
解：
根据z=48,按表9-4查得应该选6号铣刀。 即选择模数为3mm，压力角为20°的6 号铣刀
小结
1、明确齿轮铣刀如何分组及分组原因 2、 掌握齿轮盘铣刀的选用方法
作业 教材202页 8
齿轮铣刀刀号及加工齿数范围
刀号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 135以
数范围
上
●选刀号时根据齿轮的齿数从表中查得铣刀号数，再选择与工件相同模数铣刀
例题：齿轮齿数z=48， m=3mm,压力角α=20°。问 选择哪一号铣刀？
一、直齿圆柱齿轮铣刀
1、种类 ⑴盘形齿轮铣刀
⑵指形齿轮铣刀
二、盘形齿轮铣刀刀号
把铣刀铣削的齿数按它们的齿形曲线接近的情况分成段，每段定为一个号 数，每一把铣刀规定可加工一定齿数范围的齿轮，并以这段最小齿数的齿形 作为铣刀齿形。目前模数因约为50个，故铣刀约为50组，每组8或15个刀号。
8把一组的铣刀号： 模数范围为0.3—8mm 15把一组的铣刀号： 模数范围为 9—16mm
一、课前提问 1、渐开线齿轮的加工方法可分为哪两 种 2、渐开线齿轮几何尺寸计算的五个基 本参数 3、国标规定渐开线直齿圆柱齿轮分度 圆的齿形角α为多少度 4、直齿圆柱齿轮主要参数计算公式 5、直齿圆柱齿轮副正轮盘铣刀的选用方法
解：
根据z=48,按表9-4查得应该选6号铣刀。 即选择模数为3mm，压力角为20°的6 号铣刀
小结
1、明确齿轮铣刀如何分组及分组原因 2、 掌握齿轮盘铣刀的选用方法
作业 教材202页 8
齿轮铣刀刀号及加工齿数范围
刀号
1
2
3
4
5
6
7
8
加工齿 12-13 14-16 17-20 21-25 26-34 35-54 55-134 135以
数范围
上
●选刀号时根据齿轮的齿数从表中查得铣刀号数，再选择与工件相同模数铣刀
例题：齿轮齿数z=48， m=3mm,压力角α=20°。问 选择哪一号铣刀？
一、直齿圆柱齿轮铣刀
1、种类 ⑴盘形齿轮铣刀
⑵指形齿轮铣刀
二、盘形齿轮铣刀刀号
把铣刀铣削的齿数按它们的齿形曲线接近的情况分成段，每段定为一个号 数，每一把铣刀规定可加工一定齿数范围的齿轮，并以这段最小齿数的齿形 作为铣刀齿形。目前模数因约为50个，故铣刀约为50组，每组8或15个刀号。
8把一组的铣刀号： 模数范围为0.3—8mm 15把一组的铣刀号： 模数范围为 9—16mm
电子课件-《铣工工艺学(第四版)》-A02-0859 第九章
（3） 齿距的控制 1） 刻度盘法
式中 n——移距时刻度盘转过的格数， 格； m——被加工齿条的模数， mm； F——工作台每格移动距离， mm/格。
2） 分度盘法
分度盘安装于横向进给丝杠上 １—定位销 ２—分度盘 ３—分度手柄 ４—离合器轴
式中 n——分度手柄应转过的转数，r； m——被加工齿条的模数， mm； P丝——工作台横向进给丝杠螺距， mm（国产 通用铣床的P丝通常为6mm）。
3. 安装分度头及尾座
先校正工作台的“零” 位， 然后安装并校正分度 头及尾座， 方法与前面介绍的相同， 校正时应保证前、 后顶尖的中心连线与工作台台面平行， 且与工作台纵 向进给方向一致。
4. 装夹和校正工件
使工件轴线与工作台台面平行和与工作台纵向进给 方向一致。
5. 安装铣刀并对中
铣刀对中不准产生齿形偏斜
第九章 圆柱齿轮和齿条的铣削
§ 9-1 直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算 § 9-2 直齿圆柱齿轮的测量 § 9-3 直齿圆柱齿轮铣刀及其选择 § 9-4 直齿圆柱齿轮的铣削 § 9-5 斜齿圆柱齿轮及其铣削 § 9-6 齿条及其铣削
§ 9-1 直齿圆柱齿轮的基本参数和 几何尺寸计算
一、直齿圆柱齿轮的基本参数
1. 齿数z 2. 模数m 3. 齿形角α 4. 齿顶高系数h∗ 5. 顶隙系数c∗
二、标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
直齿圆柱齿轮的几何要素
§ 9-2 直齿圆柱齿轮的测量
一Байду номын сангаас齿厚的测量
用齿厚游标卡尺测量分度圆弦齿厚
1. 分度圆弦齿厚 的测量
2. 固定弦齿厚 的测量
齿轮的固定弦齿厚
二、公法线长度的测量
二、直齿圆柱齿轮铣刀的选择
直齿圆柱齿轮的加工
５５ 铣 削加 工 ．
因为铣 床 上装 有 光学 电子 尺 （ 俗称 数 显铣 床 ） ，通 过 碰 数分 中 ，很容 易 找到 工件 加工 的坐 标 。启动 机床 ，
１３ 百 分 表 ．． ２ 夹 具 体 ．
调 整转 速和 进 给量 ， 然后 垂 直上 升工 作 台对刀 ，即能找 到 工件 加 工 的最 高点 ， 可 以开始铣 削加 工 了 。 每加 便 每 工 完 一个 齿槽 ，就 将 分度手 柄 转 一圈后 再 转过 ２ 个孔 数 ，然 后 再接 着加 工下 一个 齿槽 ，如 图 ５所 示 。
先将 毛 坯在 车床 上加 工 出 内孔 ，然后 用铣 床铣 削齿 面 ， 证 加工 精度 ， 须计 算 出齿轮 的齿 顶 高度 ， 据 齿顶 高 必 根
经 热处 理 （ 齿面 高频 淬火 ） 珩 齿后 ，再用 线切 割加 工 公 式 ： 和 出 内花 键 ， 最后 进 行装 配 。 该齿 轮 的铣 削加工 工序 过程 ： 检验 预 制件 一 安装 、 分度 头上 找 正一 刀具 安装 一对 刀 在
ｓ ｕｌ ｒｔｄ ｖ ｌ ｐ ａ ｇ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｅａ ｌｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆｔ ｎ ｒｅｍ ｉｌ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｅ ｅ ｔｖ ｌ ｏ ｕ ｅ ｈｏ ｄ ｆ ｓ ｅ ｅｏ ｏ ｄ ｐ ｏ ｒｍ ａ ｄ ｄ ｔ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｈｅ ｅ ｔ ｌ ｎ ｉ ｒ ｃ ｓ ， ａ ｆ ｃｉ ｅｙ ｐｒ ｄ ｃ ｑ ａｉ ｅ ａ ｔ． ｕ ｌｆ ｄ ｐ ｒｓ ｉ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｔ ａ ｇ ｏ ｔ ｅ ｐｕ ｅ ｒ ｄｉｃ ｓ ｐｅ ｅ ｒｃ ｔ ｒ ｉ ｉ ｉ ａ ｆ ｌ ｒｓ ｅ ｉ ｃ ｆ ｒ ｉ ｅ ｈ ｄ ｙｗ ｒ ：ｓｒ ｉ ｈｔ ｏ ｈ ｄ ｓ ｒｇ ａ ； ｓ —ｈａ ｄ ｇ ａ ｕｔｅ ；ｄ ｖ ｄ ｎｇｈｅ ｄ； ｏｄｅ ｐ ｃ ｆ ； ｏ ｍ ｎｇｍ ｔ ｏ ｔ ｉ
因为铣 床 上装 有 光学 电子 尺 （ 俗称 数 显铣 床 ） ，通 过 碰 数分 中 ，很容 易 找到 工件 加工 的坐 标 。启动 机床 ，
１３ 百 分 表 ．． ２ 夹 具 体 ．
调 整转 速和 进 给量 ， 然后 垂 直上 升工 作 台对刀 ，即能找 到 工件 加 工 的最 高点 ， 可 以开始铣 削加 工 了 。 每加 便 每 工 完 一个 齿槽 ，就 将 分度手 柄 转 一圈后 再 转过 ２ 个孔 数 ，然 后 再接 着加 工下 一个 齿槽 ，如 图 ５所 示 。
先将 毛 坯在 车床 上加 工 出 内孔 ，然后 用铣 床铣 削齿 面 ， 证 加工 精度 ， 须计 算 出齿轮 的齿 顶 高度 ， 据 齿顶 高 必 根
经 热处 理 （ 齿面 高频 淬火 ） 珩 齿后 ，再用 线切 割加 工 公 式 ： 和 出 内花 键 ， 最后 进 行装 配 。 该齿 轮 的铣 削加工 工序 过程 ： 检验 预 制件 一 安装 、 分度 头上 找 正一 刀具 安装 一对 刀 在
ｓ ｕｌ ｒｔｄ ｖ ｌ ｐ ａ ｇ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｅａ ｌｄ ｐ ｏ ｅ ｓｎ ｆｔ ｎ ｒｅｍ ｉｌ ｇ ｐ ｏ ｅ ｓ ｃ ｎ ｅ ｅ ｔｖ ｌ ｏ ｕ ｅ ｈｏ ｄ ｆ ｓ ｅ ｅｏ ｏ ｄ ｐ ｏ ｒｍ ａ ｄ ｄ ｔ ｉ ｒ ｃ ｓ ｉ ｇ ｏ ｉ ｅ ｈｅ ｅ ｔ ｌ ｎ ｉ ｒ ｃ ｓ ， ａ ｆ ｃｉ ｅｙ ｐｒ ｄ ｃ ｑ ａｉ ｅ ａ ｔ． ｕ ｌｆ ｄ ｐ ｒｓ ｉ Ｋ ｅ ｏ ｄｓ ｔ ａ ｇ ｏ ｔ ｅ ｐｕ ｅ ｒ ｄｉｃ ｓ ｐｅ ｅ ｒｃ ｔ ｒ ｉ ｉ ｉ ａ ｆ ｌ ｒｓ ｅ ｉ ｃ ｆ ｒ ｉ ｅ ｈ ｄ ｙｗ ｒ ：ｓｒ ｉ ｈｔ ｏ ｈ ｄ ｓ ｒｇ ａ ； ｓ —ｈａ ｄ ｇ ａ ｕｔｅ ；ｄ ｖ ｄ ｎｇｈｅ ｄ； ｏｄｅ ｐ ｃ ｆ ； ｏ ｍ ｎｇｍ ｔ ｏ ｔ ｉ
铣工工艺学——直齿条、斜齿条铣削
教材图9-30，适用于铣削螺旋角β较小的长齿条和短齿条。 例题见9-18 2、工作台转动法
图9-31，适用于在万能铣床上铣削较长斜齿条。
小结
1、明确齿条各部名称、定义、 代号及基本 尺寸计算.
2、明确齿条的铣削方法 3、斜齿条铣削方法
作业 练习册相关题
解：
M=L / ΠZ=75 / 3.1416×8=3mm
二、齿条铣削方法
通常直齿条在卧铣上用盘形齿轮铣刀铣削。
1、短齿条铣削 ⑴铣刀选择
一般选用一套8把中的8号盘形直齿圆柱齿轮铣刀 ⑵工件装夹
虎钳或压板，并保证齿条胚件的齿顶表面与铣床工作台平行， 齿胚一侧的定位基准面必须与工作台横向进给方向平行。 ⑶齿距控制 每铣完一齿后，横向移动工作台一个齿条齿距，移动方法是： ①刻度盘法 利用工作台横向进给 移动手柄刻度盘转过一 定格数 实现移 距 刻度盘转过格数
n= πm / F (齿距P= πm)
该法适用于精度要求不高，数量不多的短齿条
②分度盘法
将分度头的分度盘和分度手柄改装在工作横向进给丝杠的头部（教材图 9-26），每铣完一齿后，分度头手柄转过一顶转数，带动工作台横向移距， 计算式如下
N= πm / P丝 该法移距精度高，易调整，操作简便。
2 、长尺条铣削 ⑴工件装夹
⑶齿距控制
即移距方法与铣削短齿条时相同。
3、齿条测量
齿条主要测量齿厚和齿距 ⑴齿厚S测量：用齿厚游标卡尺 ⑵齿距P的测量方法 ①用齿厚游标卡尺测量 ②用齿距样板测量
9.7 直齿条铣削
铣削方法与铣削直齿条基本相同，只是在铣削时工件相 对刀具应该转过一个等于螺旋角β的角度。 一、斜齿条铣削方法 1、倾斜工件装夹法
由于铣削长齿条时，铣床工作台横向移动齿距不够。因此需采用工作台纵 向移距分齿，即要求工件一侧的定位基准面与工作台纵向进给方向平行。
图9-31，适用于在万能铣床上铣削较长斜齿条。
小结
1、明确齿条各部名称、定义、 代号及基本 尺寸计算.
2、明确齿条的铣削方法 3、斜齿条铣削方法
作业 练习册相关题
解：
M=L / ΠZ=75 / 3.1416×8=3mm
二、齿条铣削方法
通常直齿条在卧铣上用盘形齿轮铣刀铣削。
1、短齿条铣削 ⑴铣刀选择
一般选用一套8把中的8号盘形直齿圆柱齿轮铣刀 ⑵工件装夹
虎钳或压板，并保证齿条胚件的齿顶表面与铣床工作台平行， 齿胚一侧的定位基准面必须与工作台横向进给方向平行。 ⑶齿距控制 每铣完一齿后，横向移动工作台一个齿条齿距，移动方法是： ①刻度盘法 利用工作台横向进给 移动手柄刻度盘转过一 定格数 实现移 距 刻度盘转过格数
n= πm / F (齿距P= πm)
该法适用于精度要求不高，数量不多的短齿条
②分度盘法
将分度头的分度盘和分度手柄改装在工作横向进给丝杠的头部（教材图 9-26），每铣完一齿后，分度头手柄转过一顶转数，带动工作台横向移距， 计算式如下
N= πm / P丝 该法移距精度高，易调整，操作简便。
2 、长尺条铣削 ⑴工件装夹
⑶齿距控制
即移距方法与铣削短齿条时相同。
3、齿条测量
齿条主要测量齿厚和齿距 ⑴齿厚S测量：用齿厚游标卡尺 ⑵齿距P的测量方法 ①用齿厚游标卡尺测量 ②用齿距样板测量
9.7 直齿条铣削
铣削方法与铣削直齿条基本相同，只是在铣削时工件相 对刀具应该转过一个等于螺旋角β的角度。 一、斜齿条铣削方法 1、倾斜工件装夹法
由于铣削长齿条时，铣床工作台横向移动齿距不够。因此需采用工作台纵 向移距分齿，即要求工件一侧的定位基准面与工作台纵向进给方向平行。
铣削齿轮和齿条
上一页 下一页 返回
第一节铣削直齿圆柱齿轮
五、铣削直齿圆柱齿轮
1.铣削准备工作 (1)安装分度头 (2)检查齿坯铣削后的齿轮质量与原齿坯质量有密切的关系。 (3)装夹和找正工件将工件装夹在专用心轴上，套入垫圈，旋上螺母，然
后将心轴装上鸡心夹头，安装在分度头两顶尖之间(图9 -12 )。 (4)分度计算根据式(5-1)计算分度手柄转数n，
之间的夹角叫做该点的压力角。 (14)模数 根据齿距的定义知道p=πd/z型，虽然齿距可以代表轮齿的大
小，但它是一个无理数，使用很不方便，因此规定用模数来表示轮齿 的大小，模数值等于分度圆直径除以齿数。它可以抽象地认为一个轮 齿在分度圆直径上所对应的长度。模数越大，齿形尺寸也越大;反之 则越小，如图9 -7所示。
第九章铣削齿轮和齿条
第一节铣削直齿圆柱齿轮 第二节铣削斜齿圆柱齿轮 第三节铣削齿条
第一节铣削直齿圆柱齿轮
一、齿轮齿形的加工方法
齿轮齿形的加工方法很多，一般可分为两大类:一类是展成法;另 一类是成形法。展成法是根据齿轮啮合原理，在专用机床上利用刀具 和工件具有严格速比的相对运动来切制齿形，这种加工方法，精度高， 效率高。因此，目前齿轮加工主要采用展成法，在滚齿机上滚齿就是 展成法加工(图9-1)。成形法是在万能铣床上利用刀刃形状和工件齿槽 形状相同的刀具来切制齿形。用此法加工齿轮，其效率和精度比展成 法差，一般用于要求不高的单件修配齿轮加工(图9 -2 )
返回
图9-7模数与齿廓的关系
返回
图9-8测量分度圆弦齿厚
返回
图9-9齿轮的固定弦
返回
图9-10齿轮公法线长度的测量
返回
图9-12装夹工件
返回
图9-16斜齿圆柱齿轮的法向齿形
第一节铣削直齿圆柱齿轮
五、铣削直齿圆柱齿轮
1.铣削准备工作 (1)安装分度头 (2)检查齿坯铣削后的齿轮质量与原齿坯质量有密切的关系。 (3)装夹和找正工件将工件装夹在专用心轴上，套入垫圈，旋上螺母，然
后将心轴装上鸡心夹头，安装在分度头两顶尖之间(图9 -12 )。 (4)分度计算根据式(5-1)计算分度手柄转数n，
之间的夹角叫做该点的压力角。 (14)模数 根据齿距的定义知道p=πd/z型，虽然齿距可以代表轮齿的大
小，但它是一个无理数，使用很不方便，因此规定用模数来表示轮齿 的大小，模数值等于分度圆直径除以齿数。它可以抽象地认为一个轮 齿在分度圆直径上所对应的长度。模数越大，齿形尺寸也越大;反之 则越小，如图9 -7所示。
第九章铣削齿轮和齿条
第一节铣削直齿圆柱齿轮 第二节铣削斜齿圆柱齿轮 第三节铣削齿条
第一节铣削直齿圆柱齿轮
一、齿轮齿形的加工方法
齿轮齿形的加工方法很多，一般可分为两大类:一类是展成法;另 一类是成形法。展成法是根据齿轮啮合原理，在专用机床上利用刀具 和工件具有严格速比的相对运动来切制齿形，这种加工方法，精度高， 效率高。因此，目前齿轮加工主要采用展成法，在滚齿机上滚齿就是 展成法加工(图9-1)。成形法是在万能铣床上利用刀刃形状和工件齿槽 形状相同的刀具来切制齿形。用此法加工齿轮，其效率和精度比展成 法差，一般用于要求不高的单件修配齿轮加工(图9 -2 )
返回
图9-7模数与齿廓的关系
返回
图9-8测量分度圆弦齿厚
返回
图9-9齿轮的固定弦
返回
图9-10齿轮公法线长度的测量
返回
图9-12装夹工件
返回
图9-16斜齿圆柱齿轮的法向齿形
铣工教案-(31-33)
2.齿坏装夹和校正
正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。如果是轴类齿坯，一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住，另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿坯，首先把齿坯套在心轴上，心轴一端夹在分度头三爪卡盘上，另一端由尾顶尖顶紧即可。校正齿坯很重要。首先校正圆度，如果圆度不好，会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度，即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行，否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低，即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致，如果高低尺寸超差，铣出来的齿就有深浅。
成形法加工的特点是：
1)设备简单，只用普通铣床即可，刀具成本低；
2)由于铣刀每切一齿梢都要重复消耗一段切入、退刀和分度的辅助时间，因此生产率较低；
3)加工出的齿轮精度较低，只能达到11—9级。这是因为在实际生产中，不可能为每加工一种模数、一种齿数的齿轮就制造一把成形铣刀，而只能将模数相同且齿数不同的铣刀编成号数，每号铣刀有它规定的铣齿范围，又每号铣刀的刀齿轮廓只与该号范围的最小齿数齿槽的理论轮廓相一致，对其它齿数的齿轮只能获得近似齿形。
介绍齿轮的特点和种类
回忆齿轮的各种特点
教 学 过 程 与 教 学 方 法
教学内容
教师活动
学生活动
齿轮齿形的加工方法有两种。一种是成形法，就是利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿；另一种是展成法，它是利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）。下面介绍用铣床加工齿轮的方法。
柱直齿轮的铣削加工方法
作
业
圆柱直齿轮的铣削加工方法？
板
书
设
计
课
后
记
课 时 教 案
正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。如果是轴类齿坯，一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住，另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿坯，首先把齿坯套在心轴上，心轴一端夹在分度头三爪卡盘上，另一端由尾顶尖顶紧即可。校正齿坯很重要。首先校正圆度，如果圆度不好，会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度，即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行，否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低，即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致，如果高低尺寸超差，铣出来的齿就有深浅。
成形法加工的特点是：
1)设备简单，只用普通铣床即可，刀具成本低；
2)由于铣刀每切一齿梢都要重复消耗一段切入、退刀和分度的辅助时间，因此生产率较低；
3)加工出的齿轮精度较低，只能达到11—9级。这是因为在实际生产中，不可能为每加工一种模数、一种齿数的齿轮就制造一把成形铣刀，而只能将模数相同且齿数不同的铣刀编成号数，每号铣刀有它规定的铣齿范围，又每号铣刀的刀齿轮廓只与该号范围的最小齿数齿槽的理论轮廓相一致，对其它齿数的齿轮只能获得近似齿形。
介绍齿轮的特点和种类
回忆齿轮的各种特点
教 学 过 程 与 教 学 方 法
教学内容
教师活动
学生活动
齿轮齿形的加工方法有两种。一种是成形法，就是利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿；另一种是展成法，它是利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）。下面介绍用铣床加工齿轮的方法。
柱直齿轮的铣削加工方法
作
业
圆柱直齿轮的铣削加工方法？
板
书
设
计
课
后
记
课 时 教 案
直齿圆柱齿轮加工工艺
直齿圆柱齿轮加工工艺铣削加工的范围很广，主要加工各种平面（水平面、垂直面、斜面和台阶面等），沟槽和成形面等，还可利用分度头进行分度件的加工。
齿轮就利用分度头进行铣削加工。
一、齿轮简介齿轮的用途很广，是各种机械设备中的重要零件，如机床、飞机、轮船及日常生活中用的手表、电扇等都要使用各种齿轮。
齿轮的种类很多，有圆柱直齿轮、圆柱斜齿轮、螺旋齿轮、直齿伞齿轮、螺旋伞齿轮、蜗轮等。
其中使用较多，亦较简单的是圆柱直齿轮，又称标准圆柱齿轮。
有关齿轮渐开线的形成、模数、压力角等参数将在有关课程中介绍。
这里主要介绍圆柱直齿轮的加工方法。
齿轮齿形的加工方法有两种。
一种是成形法，就是利用与被切齿轮齿槽形状完全相符的成形铣刀切出齿形的方法，如铣齿；另一种是展成法，它是利用齿轮刀具与被动齿轮的相互啮合运动而切出齿形的加工方法，如滚齿和插齿（用滚刀和插刀进行示范）。
下面介绍用铣床加工齿轮的方法。
二、圆柱直齿轮的铣削加工圆柱直齿轮可以在卧式铣床上用盘状铣刀或立式铣床上用指状铣刀进行切削加工。
现以在卧式铣床上加一只z=16(即齿数为16)，m=2(即模数为2)的圆柱直齿轮为例，介绍齿轮的铣削加工过程。
1.检查齿坯尺寸主要检查齿顶圆直径，便于在调整切削深度时，根据实际齿顶圆直径予以增减，保证分度圆齿厚的正确。
2.齿坏装夹和校正正齿轮有轴类齿坏和盘类坯。
如果是轴类齿坯，一端可以直接由分度头的三爪卡盘夹住，另一端由尾座顶尖顶紧即可；如果是盘类齿坯，首先把齿坯套在心轴上，心轴一端夹在分度头三爪卡盘上，另一端由尾顶尖顶紧即可。
校正齿坯很重要。
首先校正圆度，如果圆度不好，会影响分度圆齿厚尺寸；再校正直线度，即分度头三爪卡盘的中心与尾座顶尖中心的连线一定要与工作台纵向走刀方向平行，否则铣出来的齿是斜的；最后校正高低，即分度头三爪卡盘的中心至工作台面距离与尾座顶尖中心至工作台面距离应一致，如果高低尺寸超差，铣出来的齿就有深浅。
3.分度计算与调整根据工件的齿数和精度要求，确定分度方法，进行分度计算，根据计算结果选择分度盘孔圈数孔数，并调整分度叉。
铣齿加工
造物网 第六篇 齿形加工工艺 仅刀铣削齿轮和齿条的齿槽是成形法加工。用此法加工齿轮， 其效 率和精度比展成法低， 一般精度不高于 ! 级， 表面粗糙度值不小于 ! " # $ % 和 ! & % $ ’。但 在缺少齿轮专用机床及小批量生产的条件下， 对精度不高的齿轮， 在铣床上加工还是比 较合适的。而精度高的齿条， 在铣床上也能加工。
进给速度为 刀， 取 #4 ) !2& * &56，$ 7 ) # " #2&& * 7。 则 机 床 的 主 轴 转 速 为 ,28 * &56， %, " 2&& * &56。 , " 调整铣削层深度 如果齿轮的精度不高， 表面粗糙度值也较大， 以及模数较小的 情况下 （如本例） ， 可以一次进给铣出全部齿深。但为了保证获得准确的齿厚尺寸， 及较 小的表面粗糙度值， 往往分粗、 精铣两次进给来完成。本例首件分粗、 精铣， 第二件开始 但是齿轮铣刀 采用一次进给完成。调整时， 根据标准齿轮的齿深 （也是齿高） 为 ’ " ’2 # ， 是按 ’ " ’ # 设计和制造的， 故铣齿时仍应按 ’ " ’ # 来计算。本例为： ’ " ’& ) ’ " ’ 9 ’ " 2 ) ・ !#$0 ・
图 # $ (0
齿条铣刀齿形
・ !!)) ・
造物网 仅供学习查阅之用
第二章 " ! ! " ! （ $$） # # %! " & ’ #( " （ $$） $ " ! ) # ’ (* + " （ $$） ! ! # % !# ’ ( " （ $$） （ ! ’ # , ! ’ -） &" " （ $$）
进给速度为 刀， 取 #4 ) !2& * &56，$ 7 ) # " #2&& * 7。 则 机 床 的 主 轴 转 速 为 ,28 * &56， %, " 2&& * &56。 , " 调整铣削层深度 如果齿轮的精度不高， 表面粗糙度值也较大， 以及模数较小的 情况下 （如本例） ， 可以一次进给铣出全部齿深。但为了保证获得准确的齿厚尺寸， 及较 小的表面粗糙度值， 往往分粗、 精铣两次进给来完成。本例首件分粗、 精铣， 第二件开始 但是齿轮铣刀 采用一次进给完成。调整时， 根据标准齿轮的齿深 （也是齿高） 为 ’ " ’2 # ， 是按 ’ " ’ # 设计和制造的， 故铣齿时仍应按 ’ " ’ # 来计算。本例为： ’ " ’& ) ’ " ’ 9 ’ " 2 ) ・ !#$0 ・
图 # $ (0
齿条铣刀齿形
・ !!)) ・
造物网 仅供学习查阅之用
第二章 " ! ! " ! （ $$） # # %! " & ’ #( " （ $$） $ " ! ) # ’ (* + " （ $$） ! ! # % !# ’ ( " （ $$） （ ! ’ # , ! ’ -） &" " （ $$）
1_第三章 圆柱齿轮和齿条的铣削解析
解：查表3-4得:*=1.5704,*=1.0154mm,
代入式（3⁃3）得：=m*=3mm×1．5704=4．7112mm 2.固定弦齿厚c的测量 固定弦齿厚的测量方法和分度圆弦齿厚的测量方法相同，只是测 量的部位不同。
图3-3 齿轮的固定弦齿厚
第二节
直齿圆柱齿轮齿厚和公法线长度的测量
例3-3 已知一标准直齿圆柱齿轮，模数m=2mm，z=40，α=20
例3-4 有一标准直齿圆柱齿轮，m=5mm，z=50，α=20°。试
求：它的公法线长度wk。
解:k=0.111z+0.5=0.111×50+0.5=6.05≈6 wk=m=5mm=84．683mm 例3-5 有一标准直齿圆柱齿轮，m=3mm，z=40，α=20°。试 求：它的跨测齿数k和公法线长度wk。 解:查表3-6得：k=5，w*=13.8448mm wk=mw*=3mm×13．8448=41．5344mm
(4)齿顶高系数h* 齿顶高与模数之比值为齿顶高系数。
第一节
直齿圆柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
(5)顶隙系数c* 顶隙与模数之比值称为顶隙系数。
表3-1 渐开线圆柱齿轮模数(单位：mm)
2.标准直齿圆柱齿轮几何尺寸的计算
第一节
直齿Байду номын сангаас柱齿轮的基本参数和几何尺寸计算
采用标准模数m，齿形角α=20°，齿顶高系数h*=1，顶隙系数c* =0．25，端面齿厚s等于端面齿槽宽e的渐开线直齿圆柱齿轮称为
图3-4 公法线长度的测量 a)用公法线千分尺测量 b)用游标卡尺测量
第二节
直齿圆柱齿轮齿厚和公法线长度的测量
表3-6 标准直齿圆柱齿轮公法线长度(m=1mm,α=20°)
- 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)。
⑷齿高、齿厚不准
原因： ①铣刀模数或刀号选择错误 ②铣削宽度计算错误或调整不准
⑸齿面Ra值过大
原因 ①铣刀磨损变钝,铣刀安装摆动大 ②铣削用量选择不当 ③铣削时震动大
小结
1、了解直齿圆柱齿轮铣轮铣削方法 4、了解直齿圆柱齿轮的检测项目
作业
教材202页：11、12、13
用Ra样块进行比较检测
2、铣削质量分析 ⑴齿数z与给定齿数z不符
原因： ①分度计算错误 ②选错分度盘孔盘孔圈或分度叉之间孔距数不对
⑵齿距偏差过大,齿厚大小不等
原因： ①工件径向跳动过大,未进行校正 ②分度不准,分度手柄向两方面转动,引起蜗轮蜗杆副传动间隙影响
⑶轮齿偏斜(困牙)
原因： 铣刀廓形轴线未对准齿胚中心,对中误差过大
9.4 直齿圆柱齿轮的铣削
一、课前提问
1、直齿圆柱齿轮的检测项目有哪些？ 2、加工出来的齿轮齿厚各不相同，周节误差过大的原因是
不是要铣刀没有对准轮胚中心× 3、公法线长度测量是圆柱直齿轮测量中不受齿轮外径影响
的方法OK 二、教学重点
1、了解直齿圆柱齿轮铣削前准备工作 2、明确直齿圆柱齿轮铣削方法
齿轮铣削的基本要求是保证齿形准确和分齿均匀。
2、铣削宽度ae
等于齿高h（h=2.25m)。齿轮一般分粗精铣，粗铣时要预留精 铣余量，余量按0.15—0.30mm预留。
二、铣削方法
1、试铣：先在轮胚上铣削出浅刀痕，检查刀痕无误后再正式铣削。 2、铣齿：分粗精铣两次加工
3、补充进刀量的确定 补充进刀量随齿轮采取的测量方法不同分别计算
⑴分度圆弦齿厚进刀值ΔS
轮胚安装在校好的两顶尖之间，在轮胚上划出两条齿顶轮 廓线后转动轮胚到最高处，用铣刀铣槽直到槽位置在两线中 间。（图9-13）
8、选择铣削参数
1、铣削速度Vc 齿轮铣刀为铲齿成型铣刀，故铣削速度要比高速钢铣刀略低，
实际使用按9-9表查得后再乘0.75—0.85的修正系数。 通常铣床主轴转数n按以下数据选取： 铣削钢材质齿轮时： 95—150 r/min 铣削铸铁材质齿轮时： 75----118 r/min
优先选择在卧式铣床上用分度头装夹，用盘形铣刀逐齿进 行铣削加工
以教材图9-10零件为例来介绍齿轮铣削方法
一、铣削前准备工作
1、熟悉齿轮工作图 看图9-10零件
2、检查齿胚
检查项目： ⑴端面圆跳动 ⑵齿胚外圆直径和径向圆跳动 ⑶外圆与孔径同心度
3、安装分度头及尾座 先校正铣床工作台“零位”，然后安装并校正分度头及尾座 要严格保证前后顶针中心连线与工作台平行，并与铣床工作
⑵固定弦齿厚的补充进刀值ΔS
⑶ 公法线长度的补充进刀量 ΔW
三、直齿圆柱齿轮的检测和铣削质量分析
1、检测 ⑴公法线长度检测
齿轮加工常使用的方法，检测时按规定跨测齿数用公法线 千分尺或游标卡尺测量。（当齿轮模数m＜2mm即游标卡尺 量爪不可伸入齿槽或要求测量精度较高时应该使用公法线千 分尺） ⑵齿面表面Ra检测
力角α=20°后确定铣刀号数是5。
6、检查铣床
7、对刀
使铣刀齿形的中心对准轮胚中心。否则在铣削齿轮时，铣 刀齿形对称中心与轮胚中心对不准而产生铣出齿形将向一边 倾斜的“困牙”现象，影响齿轮加工质量。（图9-11） ⑴铣刀对刀方法 ①切痕对刀
该方法是目测对刀，观察切痕位置，依靠移动铣床横向工 作台来进行调整铣刀对工件位置。实际使用较多。（教材图 9-12） ②划线法对中心
台纵向进给方向一致（教材97页5-7图） 4、分度计算和调整
一般根据齿轮齿数用简单分度法进行分度计算并调整。齿轮 最后分齿均匀是由分度头保证
教材图9-10零件图中已知条件：Z=32则
n =40/z = 40/32 = 1+ 6/24 r
5、选择铣刀 按图9-10图中齿轮齿数z=32,根据表9-4选用模数是3mm和压
原因： ①铣刀模数或刀号选择错误 ②铣削宽度计算错误或调整不准
⑸齿面Ra值过大
原因 ①铣刀磨损变钝,铣刀安装摆动大 ②铣削用量选择不当 ③铣削时震动大
小结
1、了解直齿圆柱齿轮铣轮铣削方法 4、了解直齿圆柱齿轮的检测项目
作业
教材202页：11、12、13
用Ra样块进行比较检测
2、铣削质量分析 ⑴齿数z与给定齿数z不符
原因： ①分度计算错误 ②选错分度盘孔盘孔圈或分度叉之间孔距数不对
⑵齿距偏差过大,齿厚大小不等
原因： ①工件径向跳动过大,未进行校正 ②分度不准,分度手柄向两方面转动,引起蜗轮蜗杆副传动间隙影响
⑶轮齿偏斜(困牙)
原因： 铣刀廓形轴线未对准齿胚中心,对中误差过大
9.4 直齿圆柱齿轮的铣削
一、课前提问
1、直齿圆柱齿轮的检测项目有哪些？ 2、加工出来的齿轮齿厚各不相同，周节误差过大的原因是
不是要铣刀没有对准轮胚中心× 3、公法线长度测量是圆柱直齿轮测量中不受齿轮外径影响
的方法OK 二、教学重点
1、了解直齿圆柱齿轮铣削前准备工作 2、明确直齿圆柱齿轮铣削方法
齿轮铣削的基本要求是保证齿形准确和分齿均匀。
2、铣削宽度ae
等于齿高h（h=2.25m)。齿轮一般分粗精铣，粗铣时要预留精 铣余量，余量按0.15—0.30mm预留。
二、铣削方法
1、试铣：先在轮胚上铣削出浅刀痕，检查刀痕无误后再正式铣削。 2、铣齿：分粗精铣两次加工
3、补充进刀量的确定 补充进刀量随齿轮采取的测量方法不同分别计算
⑴分度圆弦齿厚进刀值ΔS
轮胚安装在校好的两顶尖之间，在轮胚上划出两条齿顶轮 廓线后转动轮胚到最高处，用铣刀铣槽直到槽位置在两线中 间。（图9-13）
8、选择铣削参数
1、铣削速度Vc 齿轮铣刀为铲齿成型铣刀，故铣削速度要比高速钢铣刀略低，
实际使用按9-9表查得后再乘0.75—0.85的修正系数。 通常铣床主轴转数n按以下数据选取： 铣削钢材质齿轮时： 95—150 r/min 铣削铸铁材质齿轮时： 75----118 r/min
优先选择在卧式铣床上用分度头装夹，用盘形铣刀逐齿进 行铣削加工
以教材图9-10零件为例来介绍齿轮铣削方法
一、铣削前准备工作
1、熟悉齿轮工作图 看图9-10零件
2、检查齿胚
检查项目： ⑴端面圆跳动 ⑵齿胚外圆直径和径向圆跳动 ⑶外圆与孔径同心度
3、安装分度头及尾座 先校正铣床工作台“零位”，然后安装并校正分度头及尾座 要严格保证前后顶针中心连线与工作台平行，并与铣床工作
⑵固定弦齿厚的补充进刀值ΔS
⑶ 公法线长度的补充进刀量 ΔW
三、直齿圆柱齿轮的检测和铣削质量分析
1、检测 ⑴公法线长度检测
齿轮加工常使用的方法，检测时按规定跨测齿数用公法线 千分尺或游标卡尺测量。（当齿轮模数m＜2mm即游标卡尺 量爪不可伸入齿槽或要求测量精度较高时应该使用公法线千 分尺） ⑵齿面表面Ra检测
力角α=20°后确定铣刀号数是5。
6、检查铣床
7、对刀
使铣刀齿形的中心对准轮胚中心。否则在铣削齿轮时，铣 刀齿形对称中心与轮胚中心对不准而产生铣出齿形将向一边 倾斜的“困牙”现象，影响齿轮加工质量。（图9-11） ⑴铣刀对刀方法 ①切痕对刀
该方法是目测对刀，观察切痕位置，依靠移动铣床横向工 作台来进行调整铣刀对工件位置。实际使用较多。（教材图 9-12） ②划线法对中心
台纵向进给方向一致（教材97页5-7图） 4、分度计算和调整
一般根据齿轮齿数用简单分度法进行分度计算并调整。齿轮 最后分齿均匀是由分度头保证
教材图9-10零件图中已知条件：Z=32则
n =40/z = 40/32 = 1+ 6/24 r
5、选择铣刀 按图9-10图中齿轮齿数z=32,根据表9-4选用模数是3mm和压