齿轮类零件的制造工艺
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• 1) 成形法。 • 成形法是用与被切齿轮齿间形状相符的成形铣刀切出齿轮齿形的方法
, 成形法加工齿轮的特点是: 用刀具的刀刃形状来保持齿轮齿形的准 确性。因此, 齿轮的齿形直接由刀刃形状来保证, 如图3-1 所示。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 用盘形(一般用于m≤8 的齿轮, 8 把一套) 或指形(一般用于m>8 的齿 轮, 15 把一套) 齿轮铣刀加工时, 每次仅加工齿轮的一个齿槽, 然后进 行分度依次加工出齿轮的全部齿槽, 如图3-2 所示。此方法的缺点是 加工精度和生产率较低, 只能用于低速的齿轮传动, 适用于单件小批生 产。
反比); • ③插齿刀(或工件) 的圆周和径向进给运动;
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• ④让刀运动(一般由工作台带动齿坯, 在插齿刀工作回程时完成)。 • 图3-7 是在插齿机上加工圆柱齿轮的示意; 图3-8 是插齿机的外形。
• 3. 1. 3 磨齿加工
• 齿轮轮齿的精加工主要有剃齿、珩齿和磨齿, 其中磨齿多用于淬硬齿 轮的齿面精加工,精度达6~4 级。磨齿机分两大类: 成形法磨齿和展成 法磨齿。展成法磨齿分为: 连续磨齿(砂轮为蜗杆形) 和分度磨齿(砂轮 有碟型、大平面型和锥形, 利用齿条和齿轮啮合原理)。
• (1) 插齿范围: 用于加工内外齿轮、多联齿轮、扇形齿轮和齿条等。 • (2) 插齿原理: 如图3-6 所示。 • (3) 插齿运动: • ①主运动: 插齿刀上下往复运动, 插斜齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上
运动; • ②展成运动: 插齿刀与齿坯按一定速比转动, 满足B11 / B12 =z / K (成
• 3) 齿轮加工机床。 • 圆柱齿轮: 滚齿机、插齿机等; • 直齿锥齿轮: 刨齿机、铣齿机、拉齿机等; • 弧齿锥齿轮: 铣齿机等; • 轮齿精加工机床: 剃齿机、珩齿机、磨齿机等。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 3. 1. 1 滚齿加工
• 滚齿加工相当于一对轴线相叉的螺旋齿轮的空间啮合, 滚刀相当于一 个蜗杆, 即是一个齿数极少(K =1~3), 螺旋升角很小的具有切削能力的 斜齿圆柱齿轮, 与工件在一定速比关系下做空间啮合, 按包络(展成) 原 理来完成渐开线、花键、摆线等各种齿形加工, 齿轮铣刀分号见表3-1 。
• ③垂直进给运动———滚刀沿齿坯轴向运动, 以切出整个齿宽上的齿 形;
• ④附加(差动) 运动———用于加工斜齿轮时, 为形成螺旋(斜) 齿而附 加的运动。
• Y3150E 型滚齿机外形如图3-5 所示。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 3. 1. 2 插齿加工
项目三 齿轮类零件的制造工艺
• 任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与刀具概 述
• 任务3. 2 圆锥齿轮零件的制造工艺
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 齿轮是用来传递运动和动力的重要零件, 目前大多数机械都应用它。 齿轮的种类很多, 齿形也各有不同。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿 轮及蜗轮等, 以圆柱齿轮应用最广。对齿轮加工来说, 齿形加工是主要 的工序, 按其加工原理的不同可分为成型法和展成法两类。
任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 用展成法加工齿轮齿形的优点是: 一把齿轮刀具可以加工和它模数相 同、压力角相等的不同齿数的齿轮, 加工精度和生产率较高。因此这 种方法被广泛应用于各种齿轮加工机床上, 如滚齿机、插齿机、剃齿 机和珩齿机等。此外, 大多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法 原理工作的。
• (3) 滚齿运动: • ①主运动———滚刀的旋转运动;
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• ②展成(啮合) 运动———齿坯与滚刀按一定速比转动, 并满足Nw / No =k / Z (齿坯和滚刀的转速分别为Nw 和No, 滚刀头数为k, 被加工齿轮 齿数为Z);
• 展成法磨齿机的工作原理如图3-9 所示; 磨齿机的外形如图3-10 所示 。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 3. 1. 4 齿轮齿形加工刀具
• 按齿形的形成原理可分为成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具两类。其 中展成法齿轮刀具主要有齿轮滚刀和插齿刀。
• 1) 齿轮滚源自文库。 • (1) 滚刀基本蜗杆: 根据滚切原理知, 滚刀基本蜗杆的端面齿形应是渐
开线, 法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的模数和压力角。 • A. 渐开线基本蜗杆: 齿面是渐开螺旋面, 造型误差为零, 端面齿形为渐
开线, 轴向齿形为曲线。但由于制造困难, 故很少应用。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• B. 阿基米德基本蜗杆: 齿面是阿基米德螺旋面, 会产生一定的造型误 差, 端面齿形为阿基米德螺线, 轴向齿形为直线。由于制造较容易, 故 应用广泛。
• 2) 展成法。 • 展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿形的方法
, 从广义上来说,展成法是按照齿轮的啮合原理进行加工的, 即将啮合 副中的一个齿轮制成具有切削能力的刀具, 另一个齿轮转化为工件(齿 轮坯), 并强制刀具与工件做严格的啮合运动而逐渐展成切出齿轮的齿 形。
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• (1) 滚齿范围: 滚齿机是齿轮机床中应用最广的一种, 主要用于加工直 齿和斜齿外啮合渐开线圆柱齿轮及蜗轮等。在滚齿机上加工圆柱齿轮 的示意如图3-3 所示。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• (2) 滚齿原理: 可按图3-4 所示的啮合传动过程, 来模拟齿轮的滚齿加 工原理, 即在滚齿过程中, 相当于一对螺旋齿轮或齿条与齿轮或蜗杆与 蜗轮的啮合传动, 再将图中的左边转化为滚刀, 右边转化为齿坯, 这样, 在滚刀与齿坯的啮合过程中, 滚刀不断地对齿坯进行切削加工, 通过无 数刀的切削, 在齿坯上留下了刀具刃形的包络面, 最终生成了齿轮的渐 开线齿面。
, 成形法加工齿轮的特点是: 用刀具的刀刃形状来保持齿轮齿形的准 确性。因此, 齿轮的齿形直接由刀刃形状来保证, 如图3-1 所示。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 用盘形(一般用于m≤8 的齿轮, 8 把一套) 或指形(一般用于m>8 的齿 轮, 15 把一套) 齿轮铣刀加工时, 每次仅加工齿轮的一个齿槽, 然后进 行分度依次加工出齿轮的全部齿槽, 如图3-2 所示。此方法的缺点是 加工精度和生产率较低, 只能用于低速的齿轮传动, 适用于单件小批生 产。
反比); • ③插齿刀(或工件) 的圆周和径向进给运动;
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• ④让刀运动(一般由工作台带动齿坯, 在插齿刀工作回程时完成)。 • 图3-7 是在插齿机上加工圆柱齿轮的示意; 图3-8 是插齿机的外形。
• 3. 1. 3 磨齿加工
• 齿轮轮齿的精加工主要有剃齿、珩齿和磨齿, 其中磨齿多用于淬硬齿 轮的齿面精加工,精度达6~4 级。磨齿机分两大类: 成形法磨齿和展成 法磨齿。展成法磨齿分为: 连续磨齿(砂轮为蜗杆形) 和分度磨齿(砂轮 有碟型、大平面型和锥形, 利用齿条和齿轮啮合原理)。
• (1) 插齿范围: 用于加工内外齿轮、多联齿轮、扇形齿轮和齿条等。 • (2) 插齿原理: 如图3-6 所示。 • (3) 插齿运动: • ①主运动: 插齿刀上下往复运动, 插斜齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上
运动; • ②展成运动: 插齿刀与齿坯按一定速比转动, 满足B11 / B12 =z / K (成
• 3) 齿轮加工机床。 • 圆柱齿轮: 滚齿机、插齿机等; • 直齿锥齿轮: 刨齿机、铣齿机、拉齿机等; • 弧齿锥齿轮: 铣齿机等; • 轮齿精加工机床: 剃齿机、珩齿机、磨齿机等。
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• 3. 1. 1 滚齿加工
• 滚齿加工相当于一对轴线相叉的螺旋齿轮的空间啮合, 滚刀相当于一 个蜗杆, 即是一个齿数极少(K =1~3), 螺旋升角很小的具有切削能力的 斜齿圆柱齿轮, 与工件在一定速比关系下做空间啮合, 按包络(展成) 原 理来完成渐开线、花键、摆线等各种齿形加工, 齿轮铣刀分号见表3-1 。
• ③垂直进给运动———滚刀沿齿坯轴向运动, 以切出整个齿宽上的齿 形;
• ④附加(差动) 运动———用于加工斜齿轮时, 为形成螺旋(斜) 齿而附 加的运动。
• Y3150E 型滚齿机外形如图3-5 所示。
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• 3. 1. 2 插齿加工
项目三 齿轮类零件的制造工艺
• 任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与刀具概 述
• 任务3. 2 圆锥齿轮零件的制造工艺
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• 齿轮是用来传递运动和动力的重要零件, 目前大多数机械都应用它。 齿轮的种类很多, 齿形也各有不同。常用的齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿 轮及蜗轮等, 以圆柱齿轮应用最广。对齿轮加工来说, 齿形加工是主要 的工序, 按其加工原理的不同可分为成型法和展成法两类。
任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 用展成法加工齿轮齿形的优点是: 一把齿轮刀具可以加工和它模数相 同、压力角相等的不同齿数的齿轮, 加工精度和生产率较高。因此这 种方法被广泛应用于各种齿轮加工机床上, 如滚齿机、插齿机、剃齿 机和珩齿机等。此外, 大多数磨齿机及锥齿轮加工机床也是按展成法 原理工作的。
• (3) 滚齿运动: • ①主运动———滚刀的旋转运动;
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• ②展成(啮合) 运动———齿坯与滚刀按一定速比转动, 并满足Nw / No =k / Z (齿坯和滚刀的转速分别为Nw 和No, 滚刀头数为k, 被加工齿轮 齿数为Z);
• 展成法磨齿机的工作原理如图3-9 所示; 磨齿机的外形如图3-10 所示 。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• 3. 1. 4 齿轮齿形加工刀具
• 按齿形的形成原理可分为成形法齿轮刀具和展成法齿轮刀具两类。其 中展成法齿轮刀具主要有齿轮滚刀和插齿刀。
• 1) 齿轮滚源自文库。 • (1) 滚刀基本蜗杆: 根据滚切原理知, 滚刀基本蜗杆的端面齿形应是渐
开线, 法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的模数和压力角。 • A. 渐开线基本蜗杆: 齿面是渐开螺旋面, 造型误差为零, 端面齿形为渐
开线, 轴向齿形为曲线。但由于制造困难, 故很少应用。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• B. 阿基米德基本蜗杆: 齿面是阿基米德螺旋面, 会产生一定的造型误 差, 端面齿形为阿基米德螺线, 轴向齿形为直线。由于制造较容易, 故 应用广泛。
• 2) 展成法。 • 展成法是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动而切出齿轮齿形的方法
, 从广义上来说,展成法是按照齿轮的啮合原理进行加工的, 即将啮合 副中的一个齿轮制成具有切削能力的刀具, 另一个齿轮转化为工件(齿 轮坯), 并强制刀具与工件做严格的啮合运动而逐渐展成切出齿轮的齿 形。
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• (1) 滚齿范围: 滚齿机是齿轮机床中应用最广的一种, 主要用于加工直 齿和斜齿外啮合渐开线圆柱齿轮及蜗轮等。在滚齿机上加工圆柱齿轮 的示意如图3-3 所示。
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任务3. 1 齿轮类零件加工常用机床与 刀具概述
• (2) 滚齿原理: 可按图3-4 所示的啮合传动过程, 来模拟齿轮的滚齿加 工原理, 即在滚齿过程中, 相当于一对螺旋齿轮或齿条与齿轮或蜗杆与 蜗轮的啮合传动, 再将图中的左边转化为滚刀, 右边转化为齿坯, 这样, 在滚刀与齿坯的啮合过程中, 滚刀不断地对齿坯进行切削加工, 通过无 数刀的切削, 在齿坯上留下了刀具刃形的包络面, 最终生成了齿轮的渐 开线齿面。