锥形砂轮磨齿机工作原理研究
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一
距离 ， 其也是齿侧隙的补偿值 ） 之和。
业中的应用较为普遍。展成磨齿机床早期其
展 成运 动 主要 由机 械传 动机 构 实现 ，不 具备 局部 运动 控制 能力 ，对 于齿 面修 形 等不 规则 变 化齿 面必 须采 取特 别措 施加 工 。 ２展成 磨削 原理 ２１锥 形砂 轮磨齿 机 的基本 结构 ．
１概述
展成 交换 比精度 验算 ：
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般 取 △ 的小 数 点 后位 数 小 于 ６位 即 ｉ 可 。展成 挂轮 和分 度挂 轮都 可在 机床 挂轮 表
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中选 取 。 （） ２ 砂轮架 滑座倾 角 Ｂ 。
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图 ２锥 形砂轮 磨 齿机展 成磨 削原 理 图 ３ 工作 滑道行 程
图２ Ｈ ＦＥ 为 Ｏ Ｌ Ｒ锥 形砂 轮磨齿 机展 成磨 削 原理 图 ，展 成磨 削 时按 照齿 轮与 齿条 啮合 的原理 进行 磨齿 ，砂 轮相 当于 假想 齿条 的一 个 齿 ， 磨削 过程 中 ， 轮 的节 线 和圆齿 轮 的 在 砂 节 圆作 存滚 动 ，通过 齿侧 面 与砂 轮 的啮合从 而展 成齿 廓渐 开线 ，每 分度 一齿 后 ，展成 一 齿 ， 磨削 完一 个齿 槽 ， 机构 进行 一 次分 每 分度 度再磨 下 一个齿 槽 。磨 削过 程 为 ： 位置 时刀 ａ 具进 入齿 隙 ，开始 磨削 左侧 齿 面 ，至 ｂ 置 位 时 ， 侧齿 面 磨 削 完毕 ， 过 齿侧 隙补 正后 ， 左 经 改 变 加 工 运 动 至右 侧 齿 面 ， ｃ位置 开始 磨 削 右 侧齿 面 ， 位 置 右侧 齿 面磨 削完 成 后 ， ｄ 砂轮 退 出 ， 作滑 道平 移 不动 时转换 位 置 ， 工 刀具 开 始 进入 下一齿 隙 的磨削 。 图 １Ｈ Ｆ Ｅ Ｏ Ｌ Ｒ锥形砂 轮 磨齿机 的 结构 简 图 ３锥 形砂 轮磨 齿机 的调 整计算 图１ 为德 国 Ｈ Ｆ Ｅ Ｏ Ｌ Ｒ锥形砂 轮磨 齿机 的 ３１磨齿 机参 数的调 整 ． 结 构简 图 ：工作 台的转 动和 平移 分别 由分 度 （ ）变 速齿轮 的计 算 １ 和展 成运 动链来 完 成 。磨 削 渐开 线齿 形所 需 分度交 换齿 轮 ： 要 的加 工运 动 由展 成变 速 齿轮确 定 ，而展 成 ａ１ｘ ｃ１ Ａ 运动 是 由工作 台 的旋转 与展 成滑 板 的平移 运 ×ｄ ｚ ｌ 动叠 加而 成 ，通 过 改变 交换 齿 轮变换 进 给量 和工作台转速 ， 使其运动满足速 比公式 ， 便可 式 中 Ａ 机 床分度 定数 一 在加 工范 围内展 成磨 削任 意直 径 的齿 轮 。而 般 情 况 ，砂 轮 压力 角应 与工 件压 力角 分度 变速 齿轮 则 负责 在磨 完一 个齿 后 转换工 相 同 ， 即满足 Ｏ＝ｔ此 时 ， ｔ Ｏ， ｏｎ 展成交 换 齿轮 ： 件一 个节 距位 置 ， 完成齿 数分 度 。 ａ ×ｃ Ｂ ， ２ Ｚ ■ ‘ — 一 ＿ 磨齿 机加 工 直齿 圆柱 齿轮 时 ，被磨 齿 轮 ｘｄ２ ｄ 装工 作 台上 ， 沿节 线一 面 做横 向往 复移 动 ， 一 面通 过传 动机 构 使被 磨齿 轮 随主 轴绕 自身 轴 式 中 Ｂ 机 床展成 定 数 一
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（） ３ 砂轮架 形成 长度 Ｉ Ｊ ０ Ｌ ＝ｂｃｓ ４ｍ （／－２ ｎｔｔ 风 ＋ ０ ｏ ／ｏ － ｒ２４ ｔ Ｏ）ｎ ２ ７ － ａ ｏａ （） ４ 工作 滑道行 程 Ｓ 的确定 。 单个齿侧 面 的工 作滑 道行 程应 满 足加 工 行 程 （ 个齿 面 的磨削 时 ， 台相 对 于砂 轮 单 工作 侧 面 的移 动距离 ） 与侧 面 转换 行程 （ 换至 另 转 齿 侧面 时 ，工 作 台相对 于砂 轮 侧面 的移 动
线作 反复 转动 ，被 磨齿 轮 的移 动和 转动 满足 重载 齿 轮 的关 键 在 于 提 高其 承 载 能力 ， 速 比公式 。 轮转 一转 ， 移动 距离 应等 于被 齿 其 磨齿 是获 得高 精度 齿 轮最 可靠 的方 法 ，在齿 磨齿 轮节 圆 的周 长 ，砂 轮 的锥 面角 度等 于齿 轮加 工过 程 中尤为 关键 。 齿轮 啮合原 理 ， 按 磨 轮压 力角 。 工斜 齿 圆柱齿 轮时 ， 轮 和齿轮 加 砂 齿 工艺分 为展 成 磨削 和成 形磨 削 。成形 法 磨 的相对运 动相 当于斜 齿条 和斜 齿轮 的 啮合传 削 是 利 用成 形 砂 轮磨 削 齿 轮 的渐 开线 齿 形 ， 动 ，斜齿 条 的倾斜 角 等于 斜齿 轮节 圆 上的 螺 砂 轮 的外 圆 修整成 相应 的圆弧 线或 以直线 来 旋 角 ，那 么 砂轮 往复 运动 也是 沿着 这 一斜 线 代 替 圆弧线 ，它 的截 形不 仅 和被磨 齿 轮 的参 运 动 ，砂 轮锥 面 的角 度应 等于 斜齿 条 的法 向 数 有关 ， 而且 随着 砂 轮直 径 的变化 而 变化 ， 适 齿 形角 。 用 于批 量生 产模 式 ， 近些年 开始 发展起 来 。 展 ２ 展成 磨削 的基 本过程 ． ２ 成法 磨 削是 利 用 齿 轮 与齿 条 的 啮合 原 理 ， 砂 轮相 当于 假想 齿条 的一个齿 ，与工 件进 行磨 齿 啮合 。展 成 法磨 齿包 括 ： 形 砂轮 磨齿 、 锥 大 平 面砂轮 磨齿 、蝶 形双 砂轮 磨 齿和 蜗杆 砂轮 磨齿 。 平面 砂轮磨 齿 、 大 蝶形 双砂 轮磨齿 及蜗 杆砂 轮磨 齿 的加 ｌ范 围较 小 ， 用 于小 规格 、 Ｔ 适 单 件小 批量 的生产 模式 。 ｂ 锥形 砂 轮磨 齿加 工 范 围较 广 ，适用 于小 批 量生 产模式 ， 磨齿 技术 已经较 为成 熟 ， 其 设 备 引进 时 间较早 ，故 在我 国重 载 齿轮 制造 企
丛！ ：蔓 Ｃ ｉ ａＮｅ ｅ ｈ ｏｏ ｉｓａ ｄ Ｐ ｏ ｕ ｔ ｈ ｎ ｗ Ｔ ｃ ｎ ｌｇｅ ｎ ｒ ｄ ｃｓ
工 业 技 术
锥形砂轮磨齿机工作原理研究
孟 庆 春 周 晓蕊
（ 北方重工集团有限公 司传动设备分公 司， 辽宁 沈阳 １０ ２ຫໍສະໝຸດ Baidu） １０ ７
摘 要 ： 文重点研 究 了锥 形砂 轮 磨齿机 的工作 原理 ， 本 并深入 解析 了机 床调 整 参数 的计 算 方法 ， 可为进 一 步 开发磨 齿机 床新 功 能奠 定 基础 ； 对数控 锥形 砂轮 磨齿机 的进一 步研 发 具有 铺垫作 用 。 并 关 键词 ： 齿机 ； 磨 锥形砂 轮 ； 成磨 削原理 展 中图 分类 号 ：Ｇ６ ＋ Ｔ １６ 文献标 识码 ： Ａ
距离 ， 其也是齿侧隙的补偿值 ） 之和。
业中的应用较为普遍。展成磨齿机床早期其
展 成运 动 主要 由机 械传 动机 构 实现 ，不 具备 局部 运动 控制 能力 ，对 于齿 面修 形 等不 规则 变 化齿 面必 须采 取特 别措 施加 工 。 ２展成 磨削 原理 ２１锥 形砂 轮磨齿 机 的基本 结构 ．
１概述
展成 交换 比精度 验算 ：
Ａ＜ ｆ￣Ｏｃ ｉ１ Ｌ×Ｐ ｔｏ ｌ — ＇ ｎ ｓ
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般 取 △ 的小 数 点 后位 数 小 于 ６位 即 ｉ 可 。展成 挂轮 和分 度挂 轮都 可在 机床 挂轮 表
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中选 取 。 （） ２ 砂轮架 滑座倾 角 Ｂ 。
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图 ２锥 形砂轮 磨 齿机展 成磨 削原 理 图 ３ 工作 滑道行 程
图２ Ｈ ＦＥ 为 Ｏ Ｌ Ｒ锥 形砂 轮磨齿 机展 成磨 削 原理 图 ，展 成磨 削 时按 照齿 轮与 齿条 啮合 的原理 进行 磨齿 ，砂 轮相 当于 假想 齿条 的一 个 齿 ， 磨削 过程 中 ， 轮 的节 线 和圆齿 轮 的 在 砂 节 圆作 存滚 动 ，通过 齿侧 面 与砂 轮 的啮合从 而展 成齿 廓渐 开线 ，每 分度 一齿 后 ，展成 一 齿 ， 磨削 完一 个齿 槽 ， 机构 进行 一 次分 每 分度 度再磨 下 一个齿 槽 。磨 削过 程 为 ： 位置 时刀 ａ 具进 入齿 隙 ，开始 磨削 左侧 齿 面 ，至 ｂ 置 位 时 ， 侧齿 面 磨 削 完毕 ， 过 齿侧 隙补 正后 ， 左 经 改 变 加 工 运 动 至右 侧 齿 面 ， ｃ位置 开始 磨 削 右 侧齿 面 ， 位 置 右侧 齿 面磨 削完 成 后 ， ｄ 砂轮 退 出 ， 作滑 道平 移 不动 时转换 位 置 ， 工 刀具 开 始 进入 下一齿 隙 的磨削 。 图 １Ｈ Ｆ Ｅ Ｏ Ｌ Ｒ锥形砂 轮 磨齿机 的 结构 简 图 ３锥 形砂 轮磨 齿机 的调 整计算 图１ 为德 国 Ｈ Ｆ Ｅ Ｏ Ｌ Ｒ锥形砂 轮磨 齿机 的 ３１磨齿 机参 数的调 整 ． 结 构简 图 ：工作 台的转 动和 平移 分别 由分 度 （ ）变 速齿轮 的计 算 １ 和展 成运 动链来 完 成 。磨 削 渐开 线齿 形所 需 分度交 换齿 轮 ： 要 的加 工运 动 由展 成变 速 齿轮确 定 ，而展 成 ａ１ｘ ｃ１ Ａ 运动 是 由工作 台 的旋转 与展 成滑 板 的平移 运 ×ｄ ｚ ｌ 动叠 加而 成 ，通 过 改变 交换 齿 轮变换 进 给量 和工作台转速 ， 使其运动满足速 比公式 ， 便可 式 中 Ａ 机 床分度 定数 一 在加 工范 围内展 成磨 削任 意直 径 的齿 轮 。而 般 情 况 ，砂 轮 压力 角应 与工 件压 力角 分度 变速 齿轮 则 负责 在磨 完一 个齿 后 转换工 相 同 ， 即满足 Ｏ＝ｔ此 时 ， ｔ Ｏ， ｏｎ 展成交 换 齿轮 ： 件一 个节 距位 置 ， 完成齿 数分 度 。 ａ ×ｃ Ｂ ， ２ Ｚ ■ ‘ — 一 ＿ 磨齿 机加 工 直齿 圆柱 齿轮 时 ，被磨 齿 轮 ｘｄ２ ｄ 装工 作 台上 ， 沿节 线一 面 做横 向往 复移 动 ， 一 面通 过传 动机 构 使被 磨齿 轮 随主 轴绕 自身 轴 式 中 Ｂ 机 床展成 定 数 一
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线作 反复 转动 ，被 磨齿 轮 的移 动和 转动 满足 重载 齿 轮 的关 键 在 于 提 高其 承 载 能力 ， 速 比公式 。 轮转 一转 ， 移动 距离 应等 于被 齿 其 磨齿 是获 得高 精度 齿 轮最 可靠 的方 法 ，在齿 磨齿 轮节 圆 的周 长 ，砂 轮 的锥 面角 度等 于齿 轮加 工过 程 中尤为 关键 。 齿轮 啮合原 理 ， 按 磨 轮压 力角 。 工斜 齿 圆柱齿 轮时 ， 轮 和齿轮 加 砂 齿 工艺分 为展 成 磨削 和成 形磨 削 。成形 法 磨 的相对运 动相 当于斜 齿条 和斜 齿轮 的 啮合传 削 是 利 用成 形 砂 轮磨 削 齿 轮 的渐 开线 齿 形 ， 动 ，斜齿 条 的倾斜 角 等于 斜齿 轮节 圆 上的 螺 砂 轮 的外 圆 修整成 相应 的圆弧 线或 以直线 来 旋 角 ，那 么 砂轮 往复 运动 也是 沿着 这 一斜 线 代 替 圆弧线 ，它 的截 形不 仅 和被磨 齿 轮 的参 运 动 ，砂 轮锥 面 的角 度应 等于 斜齿 条 的法 向 数 有关 ， 而且 随着 砂 轮直 径 的变化 而 变化 ， 适 齿 形角 。 用 于批 量生 产模 式 ， 近些年 开始 发展起 来 。 展 ２ 展成 磨削 的基 本过程 ． ２ 成法 磨 削是 利 用 齿 轮 与齿 条 的 啮合 原 理 ， 砂 轮相 当于 假想 齿条 的一个齿 ，与工 件进 行磨 齿 啮合 。展 成 法磨 齿包 括 ： 形 砂轮 磨齿 、 锥 大 平 面砂轮 磨齿 、蝶 形双 砂轮 磨 齿和 蜗杆 砂轮 磨齿 。 平面 砂轮磨 齿 、 大 蝶形 双砂 轮磨齿 及蜗 杆砂 轮磨 齿 的加 ｌ范 围较 小 ， 用 于小 规格 、 Ｔ 适 单 件小 批量 的生产 模式 。 ｂ 锥形 砂 轮磨 齿加 工 范 围较 广 ，适用 于小 批 量生 产模式 ， 磨齿 技术 已经较 为成 熟 ， 其 设 备 引进 时 间较早 ，故 在我 国重 载 齿轮 制造 企
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工 业 技 术
锥形砂轮磨齿机工作原理研究
孟 庆 春 周 晓蕊
（ 北方重工集团有限公 司传动设备分公 司， 辽宁 沈阳 １０ ２ຫໍສະໝຸດ Baidu） １０ ７
摘 要 ： 文重点研 究 了锥 形砂 轮 磨齿机 的工作 原理 ， 本 并深入 解析 了机 床调 整 参数 的计 算 方法 ， 可为进 一 步 开发磨 齿机 床新 功 能奠 定 基础 ； 对数控 锥形 砂轮 磨齿机 的进一 步研 发 具有 铺垫作 用 。 并 关 键词 ： 齿机 ； 磨 锥形砂 轮 ； 成磨 削原理 展 中图 分类 号 ：Ｇ６ ＋ Ｔ １６ 文献标 识码 ： Ａ