第四章齿轮加工机床.pptx
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1、金属切削机床金属切削机床1第一节第一节 工作原理和分类工作原理和分类 一、齿轮的加工方法一、齿轮的加工方法:加工加工精度不高精度不高的齿轮:的齿轮:铸造、锻造、热轧、铸造、锻造、热轧、冲压冲压。加工加工精密精密齿轮:齿轮:切削加工切削加工。金属切削机床金属切削机床2二、切削齿轮的方法二、切削齿轮的方法 按按形成轮齿的原理形成轮齿的原理,切削齿轮的方法分为两,切削齿轮的方法分为两大类:大类:成形法成形法 展成法展成法 金属切削机床金属切削机床1、成形法、成形法 用与被加工齿轮用与被加工齿轮齿槽形状齿槽形状 相同的相同的成形刀具成形刀具切削轮齿。切削轮齿。例例:如图用盘形齿轮铣如图用盘形齿轮铣 刀
2、加工直齿齿轮。刀加工直齿齿轮。母线:母线:渐开线渐开线,由成形法形成,因而不需表面成由成形法形成,因而不需表面成由成形法形成,因而不需表面成由成形法形成,因而不需表面成形运动。形运动。形运动。形运动。导线:导线:直线直线,由相切法形成,需要两个独立的简由相切法形成,需要两个独立的简单成形运动,即盘形齿轮铣刀的旋转单成形运动,即盘形齿轮铣刀的旋转B1B1和铣刀沿和铣刀沿齿坯的轴向移动齿坯的轴向移动A2A2。辅助运动:辅助运动:齿坯作分度运动。齿坯作分度运动。金属切削机床金属切削机床加工模数较大的齿轮时,常用指状齿轮铣刀。加工模数较大的齿轮时,常用指状齿轮铣刀。用成形刨刀在刨床上刨齿。用成形刨刀在
3、刨床上刨齿。在插床上插齿。在插床上插齿。金属切削机床金属切削机床(1)成形齿轮铣刀)成形齿轮铣刀 齿轮的齿廓形状,决定于基圆直径齿轮的齿廓形状,决定于基圆直径d基基=mZCOS.即即使使齿轮的模数和压力角相同,不同的齿数,齿形不齿轮的模数和压力角相同,不同的齿数,齿形不一样。一样。采用采用8把一套或把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可切几个把一套的齿轮铣刀。每把可切几个齿数的齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数齿数的齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数制造。用来切其他齿数,就有误差,加工出来的齿制造。用来切其他齿数,就有误差,加工出来的齿形是近似的。形是近似的。金属切削机床金属切削机床(2
4、)成形法加工齿轮的特点)成形法加工齿轮的特点 精度不高精度不高 生产率也较低(每加工完一齿均需分度)生产率也较低(每加工完一齿均需分度)可以用通用机床可以用通用机床(如普通铣床如普通铣床)加工。加工。多用于对精度要求不高的修配行业,及重型机器多用于对精度要求不高的修配行业,及重型机器制造业中,以解决大型齿轮加工机床的问题。制造业中,以解决大型齿轮加工机床的问题。金属切削机床金属切削机床 2、展成法、展成法 展成法加工齿轮应用展成法加工齿轮应用齿轮啮合的原理进行齿轮啮合的原理进行加工。切齿过程中,加工。切齿过程中,模拟模拟某种某种齿轮副的啮齿轮副的啮合过程合过程,把其中的一,把其中的一个做成刀具
5、来加工另个做成刀具来加工另外一个。外一个。金属切削机床金属切削机床(1)用展成法加工齿轮的优点:)用展成法加工齿轮的优点:只要模数和压力角相同,一把刀具可以加工只要模数和压力角相同,一把刀具可以加工任意齿数的齿轮任意齿数的齿轮。生产率和加工精度也都比较高。生产率和加工精度也都比较高。在齿轮加工中,展成法应用最为广泛。在齿轮加工中,展成法应用最为广泛。金属切削机床金属切削机床 二、齿轮加工机床的类型二、齿轮加工机床的类型 分分圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床、锥齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类两大类。圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床:滚齿机滚齿机、插齿机等插齿机等精加工齿轮齿面的机床精加工齿轮齿
6、面的机床有有研齿机研齿机、剃齿机剃齿机和和磨齿机磨齿机等。等。锥齿轮锥齿轮加工机床加工机床直齿锥齿轮加工机床:直齿锥齿轮加工机床:刨齿机刨齿机、铣齿机铣齿机、拉齿机拉齿机等等曲线齿轮加工机床:曲线齿轮加工机床:加工各种不同曲线齿锥加工各种不同曲线齿锥 齿轮的齿轮的铣齿机铣齿机和和拉齿机拉齿机等等金属切削机床金属切削机床第二节第二节 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 滚齿机主要用于滚齿机主要用于滚切滚切直齿、斜齿圆柱直齿、斜齿圆柱齿轮齿轮和和蜗轮蜗轮。金属切削机床金属切削机床一、滚齿原理一、滚齿原理滚齿加工是根据滚齿加工是根据展成法原理展成法原理来加工齿轮轮齿的。来加工齿轮轮齿的。当机床使滚刀和
7、工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运动时,就可在工件上连续不断地切出系作相对旋转运动时,就可在工件上连续不断地切出齿来。齿来。金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床二、滚切直齿圆柱齿轮二、滚切直齿圆柱齿轮 1、用滚刀加工直齿圆柱、用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具有以下齿轮必须具有以下两两个运动:个运动:形成形成渐开线渐开线(母线母线):展成运动展成运动(B11,B12)形成形成导线导线:滚刀沿工件轴线的移滚刀沿工件轴线的移动动(A2)金属切削机床金属切削机床2、传动原理图、传动原理图展成运动链展成运动链:滚刀:滚刀45ix67工件工
8、件 主运动链主运动链:电动机:电动机12iv34滚刀滚刀 进给传动链进给传动链:工件:工件78if910刀架升刀架升降丝杠降丝杠 金属切削机床金属切削机床金属切削机床金属切削机床综上所述,综上所述,滚切直齿齿轮时,用展成法滚切直齿齿轮时,用展成法和相切法加工轮齿的齿面和相切法加工轮齿的齿面。用用展成法形成渐开线展成法形成渐开线(母线母线),需要一个复合,需要一个复合的成形运动,这个运动需要一条内联系传动的成形运动,这个运动需要一条内联系传动链链(展成运动链展成运动链)和一条外联系传动链和一条外联系传动链(主运动主运动链链)。用用相切法形成直线相切法形成直线,需要两个简单的成形运,需要两个简单的
9、成形运动。一个是滚刀的旋转,与展成法成形运动动。一个是滚刀的旋转,与展成法成形运动的一部分的一部分B11重合;另一个是直线运动。重合;另一个是直线运动。需要一条外联系传动链需要一条外联系传动链(进给传动链进给传动链)。金属切削机床金属切削机床三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮l斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮,端面齿廓是渐开线端面齿廓是渐开线;但;但齿长齿长方向方向不是直线,而不是直线,而是螺旋线是螺旋线。金属切削机床金属切削机床1、滚切斜齿圆柱齿轮时滚切斜齿圆柱齿轮时机床的运动机床的运动 加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动:一个是加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动:一个是产生渐开线产生渐开线(母线母线
10、)的展成运动的展成运动;另一个是;另一个是产产生螺旋线生螺旋线(导线导线)的运动的运动。前者与加工直齿齿轮时相同;后者则有所不前者与加工直齿齿轮时相同;后者则有所不同。同。金属切削机床金属切削机床滚切斜齿圆柱齿轮滚切斜齿圆柱齿轮加工加工直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮时,时,进给运动进给运动是是直线运动直线运动,是一个简单运动。加工是一个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮时,时,进给运动进给运动是是螺旋运动螺旋运动,是一个复合运动。,是一个复合运动。这个这个螺旋运动螺旋运动可分解为两部分,滚刀架的直可分解为两部分,滚刀架的直线运动线运动A21和工作台的旋转运动和工作台的旋转运动B22。(差动。(差
11、动传动链)传动链)金属切削机床金属切削机床附加转动附加转动 u滚切斜齿圆柱齿滚切斜齿圆柱齿轮时,工作台要轮时,工作台要同时完成同时完成B12和和B22两种旋转运动,两种旋转运动,故故B22常称为常称为附加附加转动转动。金属切削机床金属切削机床附加转动方向附加转动方向金属切削机床金属切削机床附加转动方向附加转动方向用用右旋右旋滚刀,刀架向滚刀,刀架向下下移动时:切削移动时:切削右旋齿右旋齿轮轮,工件应比切直齿时,工件应比切直齿时多转多转一些;切一些;切左旋左旋齿齿轮,则应轮,则应少转少转一些一些。用右旋滚刀时,刀架向下移动螺旋线导程用右旋滚刀时,刀架向下移动螺旋线导程T,工件应多转,工件应多转(
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