机械制造工艺方法.doc

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1、机械制造工艺方法第二十二讲齿轮加工一、滚齿1.滚齿加工原理和工艺特点滚齿是应用一对螺旋圆柱齿轮的啮合原理进行加工的。所用刀具称为齿轮滚刀。滚齿是齿形加工中生产率较高、应用最广的一种加工方法。滚齿加工通用性好，既可加工圆柱齿轮，又可加工蜗轮；既可加工渐开线齿形又可加工圆弧、摆线等齿形；既可加工小模数、小直径齿轮，又可加工大模数、大直径齿轮。滚齿原理滚齿的加工精度等级一般为6~9级，对于8、9级精度齿轮，可直接滚齿得到，对于7级精度以上的齿轮，通常滚齿可作为齿形的粗加工或半精加工。当采用AA级齿轮滚刀和高精度滚齿

2、机吋，可直接加工出7级精度以上的齿轮。2•滚齿加工精度分析在滚齿加工屮，由于机床、刀具、夹具和齿坯在制造、安装和调整中不可避免的存在一些误差，因此被加工齿轮在尺寸、形状和位置等方面也会产生一些误差。这些误差将影响齿轮传动的准确性、平稳性、载荷分布的均匀性和齿侧间隙。滚齿误差产生的主要原因和采取的相应措施见下表3•齿轮滚刀齿轮滚刀一般是指加工渐开线齿轮所用的滚刀。它是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的。由于被加工齿轮是渐开线齿轮，所以它本身也应具有渐开线齿轮的几何特性。齿轮滚刀从其外貌看并不象齿轮，实际上它仅有一个齿

3、(或二个、三个齿)，但齿很长而螺旋角又很大的斜齿圆柱齿轮，因为它的齿很长而螺旋角又很大，可以绕滚刀轴线转好几圈，因此，从外貌上看，它很象一个蜗杆。如图所示。为了使这个蜗杆能起切削作用，须沿英长度方向开出好多容屑槽，因此把蜗杆上的螺纹割成许多较短的刀齿，并产生了前刀面和切削刃。每个刀齿有一个顶刃和两个侧刃。为了使刀齿有后角，还耍用铲齿方法铲出侧后面和顶后刀面。但是各个刀齿的切削刃必须位于这个相当于斜齿圆柱齿轮的蜗杆的螺纹表面上，因此这个蜗杆就称为滚刀的基木蜗杆。标准齿轮滚刀精度分为四级：AA、A、B、Co加工时

4、按照齿轮精度的要求，选用相应的齿轮滚刀。AA级滚刀可以加工6〜7级齿轮；A级可以加工7〜8级齿轮；B级可加工8〜9级齿轮；C级可加工9〜10级齿轮。二、插齿1.插齿原理及运动插齿原理(1)插齿原理从插齿原理上分析，插齿刀与工件相当于一对平行轴的圆柱直齿轮啮合。⑵插齿的主要运动：切削运动一即插齿刀的上下往复运动。分齿展成运动一插齿刀与工件间应保证正确的啮合关系。插齿刀每往复一次，工件相对刀具在分度圆上转过的弧长为加工时的圆周进给运动。径向进给运动一插齿时，为逐步切至全齿深，插齿刀应该有径向进给运动。让刀运动一插

5、齿刀做上下往复运动时，向下是工作行程。为了避免刀具擦伤己加工的齿面并减少刀齿的磨损，在插齿刀向上运动时，工作台带动工件退出切削区异端距离，插齿刀工作行程吋，工件恢复原位。1.插齿刀插齿刀的形状很象齿轮：直齿插齿刀象直齿齿轮，斜齿插齿刀象斜齿齿轮。根据机械工业颁布的刀具标准JB2496-78规定，直齿插齿刀分为三种结构型式：=1*GB3①盘形直齿插齿刀，这是最常用的一种结构型式，用于加工直齿外齿轮和大直径的内齿轮。不同规范的插齿机应选用不同分圆直径的插齿刀。=2*GB3②碗形直齿插齿刀它以内孔和端面定位，夹

6、紧螺母可容纳在刀体内，主耍用于加工多联齿轮和带凸肩的齿轮=3*GB3③锥柄直齿插齿刀这种插齿刀的公称分直径冇25毫米和38毫米两种。因直径较小，不能做成套装式，所以做成带有锥柄的整体结构型式。这种插齿刀主要用于加工内齿轮，插齿刀有三个精度等级：AA级适用于加工6级精度齿轮；A级适用于加工7级精度的齿轮；B级适用丁加工8级精度的齿轮。应该根据被加工齿轮的传动平稳性精度等级选取。2.插齿加工质量分析(1)传动准确性齿坯安装时的几何偏心使工件产生径向位移使得齿圈径向跳动；工作台分度蜗轮的运动偏心使工件产生切向位移

7、，造成公法线长度变动；插齿刀的制造齿距累积误差和安装误差，也会造成插齿的公法线变动。(2)传动平稳性插齿刀设计时没有近视误差，所以插齿的齿形误差比滚齿小。(3)载荷均匀性机床刀架刀轨对工作台回转中心的平行度造成工件产生齿向误差；插齿刀的上下往复频繁运动使刀轨磨损，加上刀具刚性差,因此插齿的齿向误差比滚齿大。(4)表面粗糙度插齿后的表面粗糙度比滚齿小，这是因为插齿过程屮包络齿面的切削刃数教多。1.提高插齿生产率的措施(1)高速插齿为了缩短作业时间，可增加插齿刀没分钟的往复次数来谨慎性高速插齿。现冇高速插齿机的往

8、复运动可以达到loooW分钟，冇的己经达到1800次。(2)提高插齿刀耐用度改进刀具材料、刀具集合参数都能提高刀具耐用度。(3)提高圆周进给量提高圆周进给量能减少作业时间，但齿團粗糙度增大，加上插齿冋程时的让刀量增大，容易引起振动，因此应将粗精加工分开。2.插齿的应用范围插齿应用范围广泛，它能加工内外啮合齿轮、扇形齿轮齿条、斜齿轮等。但是加工齿条需要附加齿条夹具，并在插齿机上开洞；加工斜齿轮需耍螺旋