机械制造技术基础 第8章 齿轮加工方法

《机械制造技术基础 第8章 齿轮加工方法》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第8章齿轮加工方法齿形常见加工方法8.1渐开线圆柱齿轮的技术要求8.2成形法铣圆柱齿轮8.3滚齿加工8.4滚齿误差的产生原因及消除方法8.58.1齿形常见加工方法齿形的切削加工方法按其加工原理不同，可分为成形法（仿形法）和展成法（范成法）两种。1.成形法成形法加工是利用与被加工齿轮齿槽形状相一致的刀具，在齿坯上加工出齿形。成形法加工齿轮的方法有铣削、拉削、插削及成形法磨削等，其中最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。2.展成法展成法是利用一对齿轮啮合的原理进行加工的。刀具相当于一把与被加工齿轮具有相同模数的特殊齿形的齿轮。加工时刀具与工件按照一

2、对齿轮（或齿轮与齿条）的啮合传动关系（展成运动）作相对运动。在运动过程中，刀具齿形的运动轨迹逐步包络出工件的齿形。滚齿、插齿、剃齿、磨齿等属于展成法加工。8.2渐开线圆柱齿轮的技术要求渐开线圆柱齿轮技术要求包括圆柱齿轮传动的精度要求和制造精度等级公差要求。在齿轮加工中，圆柱齿轮的技术要求是以控制其相关加工误差来控制的。1.圆柱齿轮传动的精度要求齿轮传动主要满足以下3方面的要求:1）传递运动的准确性2）传递运动的平稳性3）载荷分布的均匀性2.精度等级与公差国家标准GB10095-88对齿轮和齿轮副规定了12个精度等级，其中第1级最高，第12级最低。此外，

3、按误差特性及其对传动性能的主要影响，将齿轮的各项公差分成三个公差组，各组中通过几项不同的精度检验项目，控制和满足对齿轮传动性能的不同要求。8.3成形法铣圆柱齿轮成形法加工齿轮是利用刀刃形状与被加工齿轮齿槽形状相仿的成形刀具，在齿坯上加工出齿形。成形法加工齿轮的方法有铣削、拉削及成形磨削等，其中最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。8.3.1成形铣刀铣直齿圆柱齿轮1.加工方法成形铣刀铣削直齿圆柱齿轮的方法如图8.1所示。图8.1a）为盘形齿轮铣刀铣削，图8.1b）为指形铣刀铣削。铣削时工件安装在分度头上，铣刀对工件进行切削加工，工作台带动工件作直

4、线进给运动，加工完一个齿槽后将工件分度转过一个齿，再加工另一个齿槽，依次加工出所有齿形。图8.1直齿圆柱齿轮的成形铣削a）—盘形齿轮铣刀铣削；b）—指形齿轮铣刀铣削2.齿轮铣刀齿轮铣刀有盘形齿轮铣刀和指形齿轮铣刀。盘形铣刀已经标准化，其结构如图8.2所示。盘形铣刀主要适用于中小模数（m＜8mm）的直齿、斜齿圆柱齿轮。图8.2盘形齿轮铣刀指形铣刀用于加工大模数（m=8～100mm）的直齿、斜齿圆柱齿轮，特别是人字齿轮。生产中常用的指形齿轮铣刀结构如图8.3所示。其中图8.3a）为带锥柄的，图8.3b）为圆柱孔的，图8.3c）、图8.3d）为圆锥孔的结构。

5、它们分别用锥柄、圆柱孔或圆锥孔在机床主轴上定位，并靠内螺纹紧固。图8.3指形齿轮铣刀结构形式a）—带锥柄结构；b）—圆柱孔结构；c）、d）—圆锥孔的结构8.3.2成形铣刀铣斜齿圆柱齿轮用成形铣刀铣斜齿圆柱齿轮是在万能铣床上进行的，如图8.4所示。铣削时工作台偏转一个齿轮的螺旋角β，工件在随工作台进给的同时，由分度头带动作附加转动形成螺旋线运动。图8.4斜齿圆柱齿轮的铣削8.4滚齿加工1.滚齿基本原理滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的，所用刀具称齿轮滚刀。实质上滚刀是齿数很少（通常只有一个），螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮，如图8.5所示。该齿轮经

6、过开容屑槽、磨前后刀面，做出切削刃，就形成了滚刀。图8.5滚齿加工原理2.滚齿过程的主要运动：1）切削运动2）分齿运动3）垂直进给运动3.滚齿加工传动系统分析1）主运动传动链:主运动传动链的两端件是：电动机——滚刀主轴Ⅷ。其传动路线表达式为：2）展成运动传动链联系滚刀主轴旋转和工作台旋转的传动链为展成运动传动链。计算位移是：滚刀转1转，工件相应转转。其传动路线表达式为：3）垂直进给运动传动链垂直进给运动传动链的两端件是：工作台——刀架。计算位移是：工作台转1转时，刀架垂直进给f（mm）。其传动路线表达式为：4）附加运动传动链加工斜齿轮时主运动传动链和垂

7、直进给运动传动链与加工直齿圆柱齿轮时相同。但是为了形成齿向螺旋线，还需要有附加运动传动链。此时采用离合器M2，所以展成运动传动链中u合成=-1。附加运动传动链联系的是刀架和工作台的运动。计算位移是：刀架每移动一个被加工斜齿轮的导程P（单位：mm），工件附加1转。其传动路线为:8.4.2滚刀1.滚刀基本蜗杆齿轮滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮。由于齿数很少（通常z=1），轮齿很长，可以饶轴几圈，因而成为蜗杆形状，称为齿轮滚刀的基本蜗杆。2．滚刀基本结构滚刀结构分为整体式和镶齿式两种，分别如图8.6和图8.7所示。目前中小模数滚刀都做成整体结构，大模

8、数滚刀，为了节约材料和便于热处理，一般做成镶齿式结构。图8.6整体式滚刀结构图8.7镶齿式滚刀