第四章 齿轮加工机床作业题

第四章 齿轮加工机床

1.分析比较应用范成法与成形法加工圆柱齿轮各有何特点？

答:成形法加工齿轮，要求所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合。例如：在铣床上用盘形或指形齿轮铣刀铣削齿轮，在刨床或插床上用成形刀具刨削或插削齿轮等。通常采用单齿轮成形刀具加工齿轮，它的优点是机床较简单，也可以利用通用机床加工。缺点是对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同，需采用不同的成形刀具；在实际生产中加工精度较低，生产效率也较低。范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的轮廓，它与被切齿轮的齿数无关，因此每一种模数，只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮。这种方法的加工精度和生产率一般比较高，因而在齿轮加工机床中应用最广。

2.在滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮，大质数直齿圆柱齿轮，用切向发加工蜗轮时，分别需要调整哪几条传动链？画出传动原理图，并说明各传动链的两端件及计算位移是什么？

答：（1）加工直齿圆柱齿轮时，需要调整主运动传动链，范成运动传动链和轴向进给运动传动链。传动原理图见图4-2，其中主运动的传动链的两端件是电动机—滚刀主轴Ⅷ，计算位移是：电动机电n —滚刀主轴（滚刀传动）刀n ；范成运动传动链的两端件是滚刀主轴（滚刀转动）—工作台（工件转动），计算位移是：滚刀主轴转一转时，工件转可k/z 转；轴向进给传动链的两端件是工作台（工件移动），计算位移是：工作台每转一转时，刀架进给Ｆ。

（2）加工斜齿圆柱齿轮时，比加工直齿圆柱齿轮时多一条附加运动传动链，其两端件是滚刀刀架（滚刀移动）—（作台工件附加转动），计算位移是：刀架沿工件轴向移动一个螺旋线导程Ｌ时，工件应附加转±1转。传动原理图见图4-3。

（3）加工大质数直齿圆柱齿轮时，需要调整主运动传动链，与加工直齿圆柱齿轮相同；范成运动传动链：两端件是工作台，计算位移是：工作台转k/z 转，工作台附加转（k/z —k/0z ）转。传动原理图见图4-3（p b ）4．用切向法加工蜗轮时，需要调整主运动传动链，范成运动传动链和切入进给运动，见图4—4C ，4—4D 。

3.滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，工件的范成运动（12B ）和附加运动（22B ）

的方向如何确定？以Y3150E 滚齿机为例，说明在操作使用中如何检查这两种运动方向是否正确？

答：范成运动（12B ）的方向与工件旋转方向相同；附加运动22B 的方向，与工件范成运动中的旋转运动12B 方向或者相同，或者相反，这都取决于工件螺旋线方向及滚刀进给方向。如果22B 和12B 同向，计算时附加运动取+1转，反之，若12B 和22B 方向相反，则取-1转。

4.滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮时，如何确定滚刀刀架扳转角度与方向？如扳转角度有误差或方向有误差，将会产生什么后果？

答：滚齿时，为了切进准确的齿形，应使滚刀和工件处于正确的位置，即滚刀在切削点处的螺旋线方向应与被加工齿轮齿槽方向一致。滚切斜齿时，应尽量采用与工件螺旋方向相同的滚刀，使滚刀安装角度小，有利于提高机床运动平稳性及加工精度。在滚齿机上切削直齿圆柱齿轮时，滚刀的轴线也是倾斜的，与水平面成W 角倾斜方向则决定于滚刀的螺旋线方向。

5.在滚齿机上加工齿轮时，如果滚刀的刀齿相对于工件的轴心线不对称，将会产生什么后果？如何解决？

答:如果滚刀的刀齿相对于工件的轴心线不对称，则加工出来的齿轮也不对称，产生圆度误差；将滚刀的刀齿调整使其相对于工件的轴心线对称。

6.在滚齿机上加工一对斜齿轮时，当一个齿轮加工完成后，在加工另一个齿轮前应当进行哪些挂轮计算和机床调整工作？

答:左旋和右旋螺旋齿轮是两个不同的运动轨迹，是靠附加运动挂轮改变传动方向，即在附加运动挂轮中配加惰轮，改变附加运动22B 的方向而获得的。

10.对比滚齿机和插齿机的加工方法，说明题目各自的特点及主要应用范围 答：滚齿机是齿轮加工机床中应用最广泛的一种，它多数是立式的，用来加工直齿和斜齿的外啮合圆柱齿轮及蜗轮；也是卧式的，用于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械加工轴齿轮、花键轴等，插齿机主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其使用适用于加工在滚齿机上不能加工的内齿轮和多联齿轮，它们的加工方法有着很明显的区别，前者是由一对交错轴斜齿轮啮合传动原理演变而来的。后者是一个端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮。插轮时，插齿刀沿工件轴向作为直线往复运动以完成切削主运动，在刀具与工件轮坯作“无间隙啮合运动”

过程中，在轮坯上渐渐切出齿廓。

11.磨齿有哪些方法？各有什么特点？

答：按齿廓的形成方法，磨齿也有成形法和范成法两种，但大多数类型的磨齿机均以范成法来加工齿轮，成形法是采用各种成形刀具加工时，切削刃是与所需形成的发生线完全吻合的切削线，因此加工时不需任何运动，便可获得所需发生线，范成法是用插齿刀，齿轮滚刀和花键滚刀等刀具加工时，切削刃是一条与需要形成的发生线共轭的切削线，切削加工时，刀具与工件按确定的运动关系作相对运动，切削刃与被加工表面相切，切削刃各瞬时位置的包络线，便是所需的发生线。

12.锥齿轮加工机床的工作原理有采用假想冠轮和假想近似冠轮之分，它们在机床上是如何体现的？怎样把工件的全部轮齿切出？采用这种不同的假想齿轮对机床结构和加工质量各有什么影响？

答：按照假想冠轮原理设计的机床，摇台切齿刀盘上切刀的刀尖，必须沿假想冠轮的顶锥运动，由于冠轮的顶锥角为f θ+︒90，如锥齿轮几何参数不同，f θ不同，因而摇台上切刀的刀尖运动轨迹必须能够调整，以适应不同齿跟角f θ的需要，这样就增加了机床结构的复杂性。有些机床将上述加工原理中的假想冠轮改变为假想近似冠轮，即不考虑工件齿跟角f θ的变化而使刀尖运动轨迹固定地垂直于近似冠轮的轴线。这样，就可免除上述的调整要求，使机床的结构简化。近似冠轮的顶面是平的，其顶锥角是︒90，节锥角则为f θ-︒90。为了刀具的磨方便，通常把刀刃磨成直刀线，这时虽然有一定误差，但由于工件的齿跟角f θ都很小，因此，这个误差对加工精度影响不大，生产中是允许的。