第4章 齿轮加工机床1

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1、第四章齿轮加工机床GearCuttingMachine机械制造装备设计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；了解滚刀安装角的调整、运动方向的确定。机械制造装备设计重点与难点滚齿机的传动原理机械制造装备设计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机械制造装备设计一、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机械制造装备设计1.成形法要求：刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽

2、形状相吻合。优点：机床较简单，可利用通用机床加工。缺点：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；加工出来的齿形是近似的，加工精度较低；每加工完一个齿槽后，工件需要周期地分度一次，生产率也较低。机械制造装备设计成型法加工齿轮方法1机械制造装备设计成型法加工齿轮方法2机械制造装备设计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。机械制造装备设

3、计2.范成法(展成法)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。机械制造装备设计机械制造装备设计展成法加工齿轮机械制造装备设计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。加工精度和生产率一般比较高应用广泛机械制造装备设计二、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

4、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。机械制造装备设计第二节滚齿机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。机械制造装备设计一、滚齿原理加工原理：展成法由一对交错轴斜齿轮啮合传动原理演变而来将一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。机械制造

5、装备设计展成法加工齿轮原理机械制造装备设计机械制造装备设计成形运动成形方法：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。机械制造装备设计滚刀和工件之间关系为了得到所需的渐开线齿廓和齿轮齿数，滚齿时滚刀和工件之间必须保持严格的相对运动关系为：滚刀1转——工件转k/Z转k——滚刀头数，Z——工件齿数机械制造装备设计1.加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理根据表面成形原理，加工直齿圆柱齿轮时的成形运动应包括：形成渐开线齿廓(母线)的运动形成直线形

6、齿线(导线)的运动。机械制造装备设计机械制造装备设计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。这时一条内联传动链；滚刀的旋转是主运动，必须有一条联系动力源与滚刀的主运动链；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——两个简单运动来实现。机械制造装备设计机械制造装备设计滚切直齿圆柱齿轮时的展成传动链原理图机械制造装备设计滚切直齿圆柱齿轮时的竖直进给传动链原理图机械制造装备设计滚切直齿圆柱齿轮时的传动原理图机械制造装备设计滚切直齿圆柱齿轮实际只需要两个独立的成

7、形运动：一个复合成形运动(B11＋B12)和一个简单成形运动A2。一般根据切削中所起作用来称呼滚齿时的运动，即：工件的旋转运动为范成运动滚刀的旋转运动为主运动滚刀沿工件轴线方向的移动为轴向进给运动运动：机械制造装备设计1)范成运动传动链联系滚刀主轴(B11)和工作台(B12)传动路线：“滚刀-4-5-ux-6-7-工件”保证滚刀和工件旋转运动之间的严格运动关系。换置机构ux用于适应工件齿数和滚刀头数的变化。内联系传动链，要求传动比数值绝对准确及滚刀和工件两者的旋转方向互相配合。机械制造装备设计2)主运动传动链动力源M—滚刀主轴使滚刀和工件实现范成

8、运动传动链“电动机-1-2-uv-3-4-滚刀”外联系传动链，使滚刀和工件共同获得一定速度和方向的运动。换置机构uv—调整渐开线齿廓的成