第四章齿轮加工机床讲课.ppt

98-8-22 第四章 齿轮加工机床Gear Cutting Machine 本章目的 学习齿轮加工机床的用途、分类、加工方法； 掌握滚齿机的加工原理、传动原理及运动分析； 传动系统的调整计算； 了解滚刀安装角的调整、运动方向的确定。 第一节 概 述 加工齿轮轮齿的机床 齿轮传动应用广泛 齿轮传动在圆周速度和传动精度等方面的要求越来越高 促进了齿轮加工机床的发展 机械制造业中重要的加工设备 一、齿轮加工机床的工作原理 齿轮加工机床的种类繁多，构造各异 成形法 范成法 母线（渐开线）:采用成形法，机床不需要表面成形运动。 形成导线（直线）:相切法。机床需要两个成形运动。一个是铣刀的旋转B1，一个铣刀沿齿坯的轴向移动A。两个都是简单运动。 铣完一个齿后，铣刀返回原位，齿坯作分度运动——转过360o/z（z是被加工齿轮的齿数），然后再铣下一个齿槽，直至全部齿被铣削完毕。 用单齿廓成形刀具加工齿轮—— 用于修配行业中加工精度要求不高的齿轮 用于重型机器制造业中，以解决缺乏大型齿轮加工机床的问题。 采用多齿廓成形刀具时，在一个工作循环中即可加工出全部齿槽，生产率很高，但刀具制造复杂，仅用于大量生产中。 2. 范 成 法 范成法: 利用齿轮的啮合原理 把齿轮啮合副（齿条--齿轮、齿轮——齿轮）中的一个转化为刀具；另一个转化为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而范成切出齿廓。 范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关 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;加工时能连续分度，加工精度和生产率一般比较高，应用广泛。 此法必须在专门的齿轮机床上加工 ，而且机床的调整、刀具的制造和刃磨都比较复杂，一般用于成批大量生产。 二、齿轮加工机床的类型 按照被加工齿轮种类不同，齿轮加工机床可分为两大类 圆柱齿轮加工机床—滚齿机、插齿机、车齿机等 锥齿轮加工机床—— 加工直齿锥齿轮：刨齿机、铣齿机、拉齿机 加工弧齿锥齿轮：铣齿机； 加工齿线形状为延伸渐开线：锥齿轮铣齿机。 精加工齿轮齿面：珩齿机、剃齿机和磨齿机等。 第二节 滚 齿 机的运动分析 应用最广泛的齿轮加工机床，多数是立式 加工： 直齿、斜齿的外啮合圆柱齿轮、蜗轮 卧式滚齿机，用于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械制造业中加工轴齿轮、花键轴等。 一、滚齿原理 由一对交错轴斜齿轮啮合传动原理演变而来 将这对啮合传动副中的一个齿轮的齿数减少到几个或一个，螺旋角β增大到很大（即螺旋升角ω很小），它就成了蜗杆。再将蜗杆开槽并铲背，就成为齿轮滚刀。 成形运动 成形方法：范成法 成形运动是滚刀旋转运动和工件旋转运动组成的复合运动（B11＋B12 ）—— 范成运动。 当滚刀与工件连续不断地旋转时，便在工件整个圆周上依次切出所有齿槽。 1.加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 运 动 渐开线齿廓由范成法形成，靠滚刀旋转运动B11和工件旋转运动B12组成的复合成形运动——范成运动实现； 直线形齿线由相切法形成，靠滚刀旋转运动B11和滚刀沿工件轴线的直线运动A2来实现，——两个简单运动 滚切直齿齿轮时，用展成法和相切法加工轮齿的齿面，用展成法形成渐开线（母线），需要一个复合的成形运动，这个运动需要一条内联系传动链和一条外联系传动链。用相切法形成直线，需要两个简单的成形运动，一个是滚刀的旋转，与展成法成形运动的一部分——B11重合；另一个是直线运动，需要一条外联系传动链（进给传动链） 展成运动 ①展成运动 滚刀与工件之间的啮合运动，是一个复合的表面成形运动。这个运动可以被分解为两个部分：滚刀的 旋转运动B11和工件的旋转运动B12。这一复合运动需要有一个内联系传动链用以保持B11和B12之间的相对运动关系。 传动链： 滚刀-4-5-ix-6-7-工件。 主运动 ②主运动 展成运动还应有条外联系传动链与动力源相联系。从切削的角度分析，滚刀的旋转是主运动。 传动链为： 电动机-1-2-iv-3-4-滚刀。 换置机构iv——调整渐开线齿廓的成形速度，以适应滚刀直径、滚刀材料、工件材料、硬度以及加工质量要求等的变化。 竖直进给运动 ③竖直进给运动 　　　为了切出整个齿宽，即形成轮齿表面的导线，滚刀还需做轴向的直线运动A2。这个运动是使得切削得以连续的运动，是进给运动。A2是一个简单运动，可以使用独立的动力源驱动，这里把工作台作为间接动力源，是因为滚齿机的进给以工件每转时滚刀架的轴向移动量计，单位为mm/r，且刀架运动速度低，采用这种传动方案，不仅可以满足工艺上的需要，又能简化机床的结构。 传动链： 工件-7-8-uf-