齿轮加工机床及其刀具讲解

滚齿机的优点
•适用于成批，小批及单件生产圆柱斜齿轮和蜗 轮，尚可滚切一定参数范围的花健轴.
•调整方便，具有自动停车机构
•具有可靠的安全装置以及自动润滑滚齿机 (gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应 用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、 斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。
• 1884年，美国的比尔格拉姆发明了采用单刨刀按 展成法加工的直齿锥齿轮刨齿机；
• 1900年，美国的比尔设计了双刀盘铣削直齿锥齿 轮的机床。 由于汽车工业的需要，1905年在美 国制造出带有两把刨刀的直齿锥齿轮刨齿机，又 于1913年制成弧齿锥齿轮铣齿机；1923年，出现 了准渐开线齿锥齿轮铣齿机；30年代研制成能把 直齿锥齿轮一次拉削成形的拉齿机，主要用于汽 车差动齿轮的制造。 40年代，为适应航空工业 的需要，发展了弧齿锥齿轮磨齿机。1944年，瑞 士厄利康公司制成延长外摆线齿锥齿轮铣齿机； 从50年代起，又发展了用双刀体组合式端面铣刀 盘，加工延长外摆线齿锥齿轮的铣齿机。
• 1835年英国的惠特沃思获得蜗轮滚齿机的专利； • 1858年，席勒取得圆柱齿轮滚齿机的专利； • 以后经多次改进，至1897年德国的普福特制成带
差动机构的滚齿机，圆满解决了加工斜齿轮的问 题。 • 美国的费洛斯于1897年制成了插齿机。 • 1930年左右在美国制成剃齿机；1956年制成珩齿 机。 • 60年代以后，现代技术在一些先进的圆柱齿轮加 工机床上获得应用，比如在大型机床上采用数字 显示指示移动量和切齿深度；发展了数字控制非 圆齿轮插齿机和适应控制滚齿机；
展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即 把齿轮啮合副中的一个转化为刀具，另一个为工件 ，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而展成切除 齿廓。
成形法加工齿轮刀具
• 盘形齿轮铣刀 一种铲齿成形的铣刀。盘形齿轮铣刀前角为零 时，其刃口形状就是被加工齿轮的渐开线齿形。
• 指形齿轮铣刀 实质上是一种成形立铣刀有铲齿和刀齿结构。
历史：
• 1953年出土的东汉人字齿轮古代的齿轮是用手工 修锉成形的。
• 1540年，意大利的托里亚诺在制造钟表时，制成 一台使用旋转锉刀的切齿装置；
• 1783年，法国的勒内制成了使用铣刀的齿轮加工 机床，并有切削齿条和内齿轮的附件；
• 1820年前后，英国的怀特制造出第一台既能加工 圆柱齿轮又能加工圆锥齿轮的机床。具有这一性 能的机床到19世纪后半叶又有发展。
• 弧齿锥齿轮铣齿机以弧齿锥齿轮铣刀盘，按展成 法粗、精加工弧齿锥齿轮和准双曲面齿轮的机床 ，有精切机、粗切机和拉齿机等变型。
• 弧齿锥齿轮磨齿机是用于磨削淬硬的弧齿锥齿 轮，以提高精度和光洁程度的机床，其结构与弧 齿锥齿轮铣齿机相似，但以砂轮代替铣刀盘，并 装有砂轮修整器，也可磨削准双曲面齿轮。
•卧式滚齿机
•立式滚齿机
插齿机是用插齿刀按展成法加工直齿、 斜齿齿轮和其他齿形件，主要用于加 工多联齿轮和内齿轮；
剃齿机是用齿轮式剃齿 刀精加工齿轮的一种高 效机床
锥齿轮加工机床
•锥齿加工机床主要用于加工直齿、斜齿、弧齿 和延长外摆线齿等锥齿轮的齿部。 •直齿锥齿轮刨齿机是以成对刨齿刀按展成法粗、 精加工直齿锥齿轮的机床，有的机床还能刨制 斜齿锥齿轮，在中小批量生产中应用最广。 •双刀盘直齿锥齿轮铣齿机使用两把刀齿交错的 铣刀盘，按展成法铣削同一齿槽中的左右两齿 面，生产效率较高，适用于成批生产。
齿轮加工机床及其刀具
孙兆亮 02010525
•齿轮加工机床的定义及其发展历史 •齿轮加工机床的分类 •齿轮加工方法和齿轮加工刀具
定义：
• 齿轮加工机床是加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其 他带齿零件齿部的机床。齿轮加工机床的品种规 格繁多，有加工几毫米直径齿轮的小型机床，加 工十几米直径齿轮的大型机床，还有大量生产用 的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床。 齿 轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工 程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞 机和航天器等各种机械制造业中。
•剃齿刀
剃齿刀常用于未淬火的软齿面圆柱齿轮加精工 ，其精度可达6级以上，且成产效率很高，因此 应用十分广泛。
•磨齿及磨具
磨齿多用于淬硬齿轮的齿面精加工，有的还 可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮。
• 用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿 圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种 机床使用特制的滚刀时也能加工花键和链 轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的 加工精度为7～6级(JB179-83),高精度滚齿 机为4～3级。最大加工直径达16米。
•滚齿机按布局分为立式长的轴齿轮的滚齿机皆为卧式。
• 锥齿轮加工机床的配套设备有磨削铣刀盘 和拉刀盘刀刃的磨刀机，配研成对锥齿轮 的研齿机，检验成对锥齿轮啮合接触情况 的锥齿轮滚动检查机和防止齿部热处理变 形的淬火压床等。
弧齿锥齿轮加工机床
直齿锥齿轮
齿轮加工
轮齿的切削加工方法按成型的原理可分为成形法和 展成法。
成型法加工齿轮，要 求所用的刀具形状与 被切齿轮的齿槽形状 相吻合。
齿轮加工机床分类 • 齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿
轮加工机床两大类。
圆柱齿轮加工机床
• 圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、 齿条、蜗轮。
• 包括： 滚齿机 插齿机 剃齿机等
滚齿机
滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加 工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿 机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加 工蜗轮、链轮等。 用滚刀按展成法加工 直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的 齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀 时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的 工件。普通滚齿机的加工精度为7～6级 (JB179-83),高精度滚齿机为4～3级。最 大加工直径达15米。
展成法加工齿轮刀具
展成法 加工齿轮刀具
齿轮滚刀
涡轮滚刀
插齿刀
剃齿刀
磨齿及磨具
• 齿轮滚刀
是一种展成法加工齿轮的刀具，它相当于一个 斜齿轮，其齿数很少，螺旋角很大，实际上就是 一个蜗杆。
•涡轮滚刀
涡轮滚刀相当于原蜗杆，只是上面制作出切削 刃，这些切削刃都在原蜗杆的螺旋面上。
•插齿刀
插齿刀是利用展成原理加工齿轮的一种刀具，它 可以用来加工直齿、斜齿、内圆柱齿轮和人字齿 轮等，而且是加工内齿轮和台肩齿轮最常用的刀 具。