第八章齿面与齿轮加工.doc
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1、个人收集整理 勿做商业用途一、引入1、简述M1432A型万能外圆磨床的传动系统。2、M1432A型万能外圆磨床的主要部件有何结构特点?二、讲授新课第八章 齿面与齿轮加工齿轮是机械传动中的重要零件,应用广泛,齿轮加工在机械制造业中占有重要的地位。第一节 概述齿轮加工的主要方法有无屑加工和切削加工两大类。1、无屑加工:热轧、冷轧、压铸、注塑、粉末冶金等。具有生产率高,材料消耗小,成本低,但加工精度不高。2、切削加工:成形法(仿形法)、展成法(又称范成法)。通过切削和磨削加工而成,具有加工精度高,但生产周期长、成本高,高精度齿轮还需专用齿轮加工机床。成形法:利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的刀具齿
2、形,在齿坯上加工出齿面。一般用普通铣床加工,工件安装在分度头上,斜齿圆柱齿轮用万能铣床加工。齿轮加工刀具有盘形齿轮铣刀(一般齿轮加工)和指形齿轮铣刀(大规模齿轮,特别是人字齿轮加工)。实际生产中将同一模数的齿轮铣刀按其所加工的齿数通常分为8组(精确的是15组)(表8-1)每一刀号的铣刀刀齿开头按加工齿数范围中最小齿数设计,因此,在加工范围内其它齿数齿轮时,会有齿形误差产生,是近似加工法.成形法铣齿一般用于单件小批量生产,加工精度为912级,表面粗糙度值为Ra6.33.2m的直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮。展成法:刀具与工件(齿坯)模拟一对齿轮作啮合运动来完成切削加工。刀具制作精确,一把刀具能加工同
3、一模数的齿数产同的齿轮。加工时能连续分度,生产率较高,但需在专用的齿轮加工机床上做,机床调整、刀具的制造和刀磨都比较复杂,一般用于成批和大量生产.加工精度为6级,表面粗糙度值勤为Ra3.21。6m。第二节 滚齿 一、滚齿原理刀具与工件模拟一对交错轴螺旋齿轮的啮合传动。齿轮滚刀本质上是一个圆柱斜齿轮,其螺旋角很大(近似于90)齿数很少(一个或几个),可视为一蜗杆(滚刀的基本蜗杆).用刀具材料来制造这蜗杆,并使它形成必要的几何角度和切削刃,就构成一把齿轮滚刀。 滚齿过程,复合成形运动B11和B12组成和简单成形运动A2。B11与B12之间应有严格的速比关系,滚刀的回转(B11)为主运动,n0;工件
4、的回转(B12)为圆周进给运动,nw;滚刀的直线运动(A1)为垂直进给运动,f。1、加工直齿圆柱齿轮的传动原理必须具备以下两个运动:形成渐开线齿廓的展成运动和形成直线齿形(导线)的运动。展成运动传动链刀具旋转、工件旋转.刀具45-ux6-7工作台。主运动传运链电动机12-uv-3-4-滚刀。垂直进给运动传动链刀架沿立柱导轨移动.工作台78-uf-910立柱螺杆.2、加工斜齿圆柱齿轮的传动原理基本同直齿圆柱齿轮一致。斜齿不同于直齿的是齿形线是一条螺旋线。因此,当滚刀在沿工件轴线移动时,要求工件在展成运动B12的基础上再产生一个附加运动B22,以形成螺旋齿的形成。刀架-12-13uy-1415合成
5、机构6-7ux-8-9-工作台.为使B12和B22两个运动同时传给工件又不发生干涉,需要在传动系统中配置运动合成机构,将这两个运动合成之后,再传给工件。3、滚刀的安装应使滚刀的螺旋方向与被加工齿轮的齿形线方向一致.直齿圆柱齿轮:滚刀安装角=滚刀螺旋升角。斜齿圆柱齿轮:滚刀与被加工齿轮的螺旋方向相同,滚刀安装角=螺旋角-滚刀螺旋升角;当方向相反,滚刀安装角=螺旋角+滚刀螺旋升角。4、滚刀的结构及基本尺寸结构分整体式、镶片式和可转位式等类型.基本尺寸:外径d、孔径D、长度L及容屑槽数Z。按精密程度分为AAA、AA、A、B、C级(表8-2).三、新课小结本节主要是使学生了解齿轮的两大类加工方法,特别
6、是切削齿轮的加工方法;掌握滚齿原理和滚刀的安装方法;掌握滚刀的结构及基本尺寸的选择.四、布置作业1、齿轮加工的主要方法,各自特点。一、引入1、齿轮加工的主要方法,各自特点。二、讲授新课第二节 滚齿二、Y3150E型滚齿机传动系统及调整计算中型通用滚齿机,主要用于直齿和斜齿圆柱齿轮加工,也可用径向切入法加工蜗轮。加工工件最大直径为500mm,最大模数8mm。如图89所示。外形:床身、立柱、刀架溜板(安装于立柱导轨上,可上下移动)、刀架体、刀杆(安装滚刀)、心轴(安装齿坯)、支架、后立柱、工作台、床鞍.主要运动是主运动传动链,垂直进给运动和附加运动传动链。另有空行程快速传动链。如图810所示。1、
7、主运动传动链两端:电动机滚刀主轴位移:电动机n电(r/min) -滚刀主轴n刀(r/min)n刀=u uv= u=式中:u-有三种变速。主运动变速挂轮齿数比有三种.滚刀转速确定后,就可算出uv,由此定u-啮合位置和挂轮的齿数。2、展成运动传动链两端:滚刀主轴工作台位移:滚刀主轴转1周,工件转K/Z周 挂轮E/F用于工作齿数Z在较大范围内变化时,对ux的数值起调节作用,使其数值适中,以便于选取挂轮。根据Z/K值,E/F有三种选择:5Z/K20 E=48,F=2421Z/K142 E=36,F=36143Z/K E=24,F=483、垂直进给运动链两端:工作台-刀架位移:工作台转1周,刀架进给fu
8、=f ui=u=u:之间三种转速,.三、蜗轮加工概述1、蜗轮滚刀的应用和特点与齿轮滚刀基本相同,区别在于蜗轮滚刀的基本蜗杆必须和与蜗轮相啮合的蜗杆相同。蜗轮滚刀是一种专用工具,每加工一种蜗轮,就要设计一种专用滚刀。2、蜗轮滚刀的进给方式因在蜗轮的轴平面内,轮齿的底部呈圆弧形,而滚刀的轴线就在圆弧中心,所以滚刀不能沿蜗轮轴向进给,而只能作径向或切向进给,以逐渐切出蜗轮牙齿的形状。有径向(图811a)、切向进给两种(图811b).四、滚齿加工的特点及应用1、适应性好;2、生产效率高;3、加工齿轮的齿距偏差小;4、一般用滚齿加工的齿廓表面粗糙度与插齿大;5、用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮,不能加工
9、内齿轮和多联齿轮。五、滚齿加工的发展前景1、高速滚齿一般Vs=2550m/min。高速:德国2001500r/min,日本4001600;Y3150E 44250r/min2、硬齿面加工用滚齿代替粗磨齿加工。3、数控滚齿技术80年代开始,应用于实际生产。三、新课小结本节主要是使学生了解Y3150E型滚齿机的结构;掌握Y3150E滚齿机的传动系统的调整计算方法;了解蜗轮的加工方法;了解滚齿加工的特点及发展前景。四、布置作业1、简述滚齿加工的特点及应用。一、引入1、简述滚齿加工的特点及应用。二、讲授新课第三节 插齿插齿加工是一种应用非常广泛的展成法加工齿轮的方法,能一次完成齿槽的粗和半精加工,精度
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