准双曲面齿轮的加工

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1、第三讲准双曲面齿轮的加工河南科技大学齿轮研究所魏冰阳2005.11内容简介准双曲面齿轮的切齿计算原理变性法加工原理成形法大轮加工原理成形拉齿法概述刀倾法小轮的加工原理与调整参数刀倾法计算中预控参数一.准双曲面齿轮的加工原理切齿计算原理切齿原理变性法原理1.切齿计算原理确定齿面计算点产形轮和工件的节点，可把它们看作一对准双曲面齿轮传动确定大轮加工参数确定小轮计算点的法矢和曲率对小轮计算点的曲率进行修正根据设计接触区的大小确定小轮产形轮参数与小轮的相对位置使加工出小轮在计算点的法矢和曲率满足要求2.切齿原理图6.1螺旋锥齿轮切齿原理机床上的摇台机构

2、模拟一个假想的齿轮，安装在摇台上的刀盘的切削面是假想的一个轮齿的齿面。当摇台转动时即相当于假想齿轮的转动。当工件即被加工齿轮与假想齿轮以一定传动比绕各自轴线旋转时，刀盘就会在工件轮坯上切除一个齿槽。齿轮的切削过程就像一对准双曲面齿轮的啮合过程一样，刀盘的切削面与被加工出的轮齿是一对完全共轭的齿面2.切齿原理平面产形轮的刀盘轴线与摇台轴线是平行的，产形轮的面锥角d0=900；锥形产形轮的刀盘轴线与摇台轴线不平形，这是通过刀转体来实现的，产形轮的面锥角d0不等于900(a)平面产形轮(b)锥形产形轮图6.2两种产形轮2.切齿原理大轮的节锥角<650

3、，大轮必须用展成法加工大轮的节锥角>700，大轮用成形法加工HFT：大轮用成形法，小轮用锥形产形轮加工，即带有刀倾刀转的机构的机床加工HGH：大轮用滚切法，小轮用变滚比加工，即带有变性的机构的机床加工3.变性法加工原理变性法是指小轮的滚切过程中，摇台与被切小轮之间的滚比是变化的。摇台蜗轮滚切中心挂轮凸轮3.变性法加工原理通过变滚比修正齿顶与齿根刀盘齿形角无严格要求按标准值选取即可二.成形法加工大轮刀盘齿形角的选取为了使内刀外刀有相同的寿命，通常都采用两侧压力角等于平均压力角的刀盘来加工成形法大轮。这时刀盘齿形角与大轮的根锥压力角，就产生了一个差

4、值二.成形法加工大轮二.成形法加工大轮图6.3成形法加工大轮时机床、刀盘与轮坯间的几何关系二.成形法加工大轮为了补偿压力角的差值，需将刀盘绕M-e1方向，即M点螺旋角切线方向，旋转一个角度。由于运动的相对性，将刀盘翻转也可以认为是刀盘不动而将轮坯绕相反的方向转一个角度。大轮轮坯旋转后，大轮轴线与机床平面之间的夹角，即根锥角将发生变化；螺旋角切线方向e1与水平方向的夹角，即螺旋角也将发生变化。二.成形法加工大轮成形法加工大轮的基本数据：轮坯安装角dM2轴向轮位修正值X2水平刀位H垂直刀位V*刀盘两侧齿形角也可取不同的值，但之和必须等于2倍的平均压

5、力角。二.成形法加工大轮二.成形法加工大轮No.609拉齿机调整示意图1.大轮成形法基本数据：轮坯安装角：66.85104（根锥角67.839099）垂直刀位：103.21999水平刀位：60.13623轴向轮位修正值：3.4682（0.413569）机床:No.609线性量规A:186.90455线性量规B:395.31999线性量规C:79.41406线性量规D:229.36137齿形角内刀:20.外刀:-20.（18.139896，-21.860104）2.拉齿法概述1）单循环法：半精拉—精拉—分度效率高，适合大批量生产机床No.11、2

6、2、607、6092）粗切精拉法：粗切—补充精给—精拉适合小批量生产机床No.108、118、283）螺旋成形法：刀盘轴向送给调试方便、接触区稳定机床No.607、609三.刀倾法加工小轮刀盘齿形角选取：刀倾法加工小轮对刀盘的齿形角要求很低，刀盘齿形角与小轮切齿节锥压力角的差值可通过刀倾与刀转机构补偿通常选用外刀齿角为140，内刀齿角为350等三.刀倾法加工小轮刀倾刀转的原理：刀倾——形成锥形产形轮，补偿切齿节锥压力角的变化，方便用一把刀盘加工不同齿形角的小轮。刀转——改变刀倾的方向以适应刀盘倾斜后相对齿坯位置的变化。三.刀倾法加工小轮径向刀位

7、S1角向刀位q1刀倾角i刀转角jdM1轮坯安装角E01垂直轮位X1轴向轮位修正值XB1床位滚比i011.各参数在机床上的对应位置GH35：摇台—刀倾—刀转—偏心No116：摇台—偏心—刀转—刀倾三.刀倾法加工小轮2.径向刀位S铣刀盘中心的距离,控制被切齿轮螺旋角图4.7刀位在机床上的确定三.刀倾法加工小轮两种机床的刀位关系三.刀倾法加工小轮偏心角b—径向刀位S摇台角Q1—角向刀位q1Y2280摇台结构三.刀倾法加工小轮4.摇台角切制左旋齿轮时，刀盘中心低于被切齿轮中心；切制右旋齿轮时，刀盘中心高于被切齿轮中心。摇台角Q与角向刀位q1具有直接的关

8、系。三.刀倾法加工小轮5.机床刀倾角（I）—影响被切齿面的压力角6.机床刀转角（J）—影响到摇台角调整，在接触区修正时，代替摇台角来适应偏心角的改变。