齿轮加工机床机械制造概要.pptx
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1、第九章第九章 齿轮加工机床齿轮加工机床教学要求了解齿轮的加工方法;能对齿轮成形所需要的运动进行分析,并根据该分析画出传动原理图;熟悉滚齿机的传动系统。常见齿轮类型常见齿轮类型圆柱齿轮圆柱齿轮锥齿轮锥齿轮蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆圆柱齿轮圆柱齿轮锥齿轮锥齿轮蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆 9-1 概述一、齿轮加工机床的种类:一、齿轮加工机床的种类:圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床圆锥齿轮加工机床圆锥齿轮加工机床普通精度:滚齿机、插齿机普通精度:滚齿机、插齿机精密加工:磨齿机、珩齿机、剃齿机精密加工:磨齿机、珩齿机、剃齿机 齿形加工常用方法:齿形加工常用方法:按形成轮齿的原理可分为按形成轮齿的原理可分为成形法成形法和和展
2、成法展成法两大类。两大类。(1 1)成形法成形法(2 2)展成法(范成法)展成法(范成法)用与被切齿轮的齿槽形用与被切齿轮的齿槽形状完全相符的成形刀具状完全相符的成形刀具切出齿形的方法。如铣切出齿形的方法。如铣齿、成形法磨齿等。齿、成形法磨齿等。利用齿轮的啮合原理加利用齿轮的啮合原理加工齿轮。常用的展成法工齿轮。常用的展成法齿轮刀具:滚齿刀、插齿轮刀具:滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等齿刀、剃齿刀等1)成形法)成形法 刀刃形状与齿轮齿槽形状一致;刀刃形状与齿轮齿槽形状一致;用一把刀加工模数相同直径不同的多种齿轮;用一把刀加工模数相同直径不同的多种齿轮;加工模数较小的齿轮时,用盘状铣刀;模数较大时,用指
3、状铣刀。加工模数较小的齿轮时,用盘状铣刀;模数较大时,用指状铣刀。盘形齿轮铣刀加工直齿盘形齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿铣齿的工艺特点:铣齿的工艺特点:(1)成本较低:)成本较低:齿轮铣刀结构简单,在普通的铣床上即可完成铣齿工作,铣齿的设备和刀具的费用较低。(2)生产率低:)生产率低:铣齿过程不是连续的,每铣一个齿,都要重复消耗切入、切出、退刀和分度的时间。(3)加工精度低:)加工精度低:只能获得近似的齿形,产生齿形误差;另外铣床所用分度头是通用附件,分度精度不高。铣齿应用:铣齿应用:适用于单件小批生产或维修工作中加工精度不高的低速齿轮。铣齿的加工精度为9级或9级以下
4、,齿面粗糙度值Ra为6.33.2m 2)展成法(范成法)展成法(范成法)利用齿轮的啮合原理加工齿轮。利用齿轮的啮合原理加工齿轮。常用的展成法齿轮刀具:滚齿刀、常用的展成法齿轮刀具:滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等插齿刀、剃齿刀等a)滚齿滚齿b)插齿插齿c)剃齿剃齿滚齿工艺特点:滚齿工艺特点:(1)滚刀的通用性好:)滚刀的通用性好:一把滚刀可以加工与其模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。(2)齿形精度及分度精度高。)齿形精度及分度精度高。(3)生产率高:)生产率高:滚齿的整个切削过程是连续的。(4)设备和刀具费用高:)设备和刀具费用高:滚齿机为专用齿轮加工机床,其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造、刃磨要困难
5、。滚齿应用:滚齿应用:应用范围较广,可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等,但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。9-2 滚齿机的工作原理及运动分析一、滚齿原理一、滚齿原理滚齿原理是刀具和工件的运动相当于滚齿原理是刀具和工件的运动相当于一对交错轴斜齿轮的啮合一对交错轴斜齿轮的啮合。滚刀实质上是一个滚刀实质上是一个斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮。二、加工直齿圆柱齿轮二、加工直齿圆柱齿轮u发生线发生线导线:导线:渐开线齿廓渐开线齿廓母线:母线:齿长线齿长线滚齿原理滚齿原理 1滚刀;滚刀;2工件工件1、成形所需运动、成形所需运动 母母线线:范范成成运运动动一一个个复复合合运运动动(滚滚刀刀的的旋旋转转运运动动n
6、1和和工件的旋转运动工件的旋转运动n2复合而成)复合而成)导线:导线:直线运动直线运动一个简单运动一个简单运动(滚刀架的移动(滚刀架的移动f3)主运动主运动(n1,n2)进给运动进给运动 f3图图9-3 滚齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图滚齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图2、运动联系、运动联系(1)主传动链)主传动链(2)范成传动链)范成传动链(3)进给传动链)进给传动链主运动主运动(n1,n2)进给运动进给运动 f3电动机电动机 滚刀滚刀滚刀滚刀 工件工件工件工件 刀架刀架(作用、末端件、位移关系、性质)(作用、末端件、位移关系、性质)范成传动链(展成运动)范成传动链(展成运动)滚刀滚刀 工
7、件工件其中:K滚刀头数;Z工件齿数。末端件:末端件:位移关系:位移关系:3、滚刀安装角、滚刀安装角:滚刀轴线与水平线之间的夹角滚刀轴线与水平线之间的夹角左旋左旋右旋右旋:滚刀螺旋线的升角滚刀螺旋线的升角目的:滚刀刀齿的排列与工件齿槽方向一致目的:滚刀刀齿的排列与工件齿槽方向一致渐开线斜齿与直齿的不同:齿长方向渐开线斜齿与直齿的不同:齿长方向三、加工斜齿圆柱齿轮传动原理分析三、加工斜齿圆柱齿轮传动原理分析斜齿轮的齿长是螺旋形斜齿轮的齿长是螺旋形螺旋运动螺旋运动斜齿轮的齿长是螺旋形斜齿轮的齿长是螺旋形螺旋运动螺旋运动滚刀架沿工件轴向运动滚刀架沿工件轴向运动f3和工件附加回转运动和工件附加回转运动f
8、4复合而成复合而成图图9-3 滚齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图滚齿机加工直齿圆柱齿轮的传动原理图图图9-5 滚齿机加工斜齿圆柱齿轮传动原理图滚齿机加工斜齿圆柱齿轮传动原理图斜齿轮的齿长是螺旋形斜齿轮的齿长是螺旋形螺旋运动螺旋运动滚刀架沿工件轴向运动滚刀架沿工件轴向运动f3和工件附加回转运动和工件附加回转运动f4复合而成复合而成差动传动链差动传动链 工件主轴工件主轴滚刀架滚刀架作用:作用:使工件有附加回转运动,形成齿形的螺旋线;使工件有附加回转运动,形成齿形的螺旋线;位移关系:位移关系:滚刀架垂直移动滚刀架垂直移动T(mm)工件工件附加附加回转回转1(r)性质:性质:内联系内联系末端件:末端件
9、:被加工斜齿轮的被加工斜齿轮的螺旋线导程螺旋线导程(1)主传动链)主传动链(2)范成传动链)范成传动链(3)进给传动链)进给传动链电动机电动机 滚刀滚刀滚刀滚刀 工件工件工件工件 刀架刀架加工斜齿圆柱齿轮传动链加工斜齿圆柱齿轮传动链(4)差动传动链)差动传动链 工件主轴工件主轴滚刀架滚刀架作业:作业:分析斜齿圆柱齿轮传动,写出:分析斜齿圆柱齿轮传动,写出:(1)所需要的传动链;)所需要的传动链;(2)各传动链的末端件;)各传动链的末端件;(3)写出机床的位移关系;)写出机床的位移关系;(4)写出传动链的性质。)写出传动链的性质。分析滚齿机对斜齿圆柱齿轮齿形成形中需要哪些传动链,说明分析滚齿机对
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