圆柱齿轮齿形加工方法的选用

学习任务2,圆柱齿轮齿形加工方法的选用,能力目标,知识目标,了解齿形的常用加工方法；掌握齿形加工方法的选用。,能够正确选用齿形加工方法。,提问,请问齿形加工方法有哪几种？,一、齿形加工方法,按加工中有无切屑：无切屑加工： 包括热轧齿轮、冷轧齿轮、精锻等新工艺。 特点：生产率高，材料消耗少、成本低等特点，但加工精度低，工艺不稳定。有切屑加工： 按加工原理有仿形法和展成法。,仿形法,是在铣床上用形状与被切齿轮齿槽形状完全相同的圆盘铣刀或指状铣刀切制齿轮的方法。其中后者适用于加工大模数的直齿、斜齿齿轮，特别是人字齿轮。,仿形法加工动画演示,仿形法加工方便易行，但精度难以保证，一般9-12级以下。 在生产中常用同一号铣刀切制同模数、不同齿数的齿轮。,圆盘铣刀加工齿数的范围,展成法是利用一对齿轮啮合或齿轮与齿条啮合原理，使其中一个作为刀具，在啮合过程中加工齿面的方法，如滚齿、插齿、剃齿、磨齿和珩齿等 。,展成法,特点：只要刀具与被加工齿轮的模数和压力角相同，不管被加工齿轮的齿数是多少，都可以用同一把刀具来加工。,滚齿是最常用的切齿方法，能加工直齿、斜齿和修正齿形。由于滚齿整个切削过程是连续的，所以生产率较高。（1）滚齿加工原理 滚齿加工相当于一对螺旋圆柱齿轮传动。,1、滚齿,滚齿原理,滚齿机,1床身；2立柱；3刀架溜板；4刀杆；5刀架体；6支架；7心轴；8后立柱；9工作台；10床鞍,1）切削运动： 就是滚刀的旋转。,2）分齿运动：保证齿刀转速和被切齿轮转速之间的啮合关系（也就是滚刀转一转，相当于齿条轴向移动一个齿矩）。,3）垂直进给运动： 滚刀沿被切齿轮轴线作垂直进给运动，以形成直线的运动轨迹，从而在工件上切出整个齿宽的齿形。,（2）滚齿运动,能加工内外啮合齿轮、扇形齿轮齿条、斜齿轮等。（1）插齿加工原理 插齿刀与相啮合的齿坯之间保持一对齿轮啮合的传动比关系，并沿工件轴向作直线往复运动。,2、插齿,插齿原理,插齿机,1）切削运动：插齿刀上下往复直线运动。,2）分齿运动：保证插齿刀和被切齿轮转速啮合关系。,3）径向进给运动：逐渐切至齿的全深。,（2）插齿运动,4）让刀运动：向上空回行程时刀具和工件之间让开一小段距离（一般为0.5mm的间隙）避免擦伤已加工表面和减少擦齿刀刀齿的磨损。,插齿的齿向误差比滚齿大，运动精度比滚齿差。 对运动精度要求较高的齿轮，则用滚齿较为有利。插齿加工方法主要适用于加工中小模数的直齿轮、也能加工斜齿轮及人字齿轮，特别适合加工内齿轮及齿圈间距很小的双联或三联齿轮。,插齿与滚齿应用区别,剃齿是在滚齿之后，对未硬齿轮的齿形进行精加工的一种常用方法。 轮齿加工主要工艺路线为：滚（插）齿剃齿。可达到精度为67级，表面粗糙度Ra值为0.80.2 。,3、剃齿,（1）剃齿加工原理 剃齿刀实质是一个高精度的斜齿圆柱齿轮，在齿侧面开有许多容屑槽，形成剃齿刀的切削刃。由剃齿刀带动被剃齿轮作双面无侧隙对滚。,剃齿原理,剃齿机,1）剃齿刀带动工件高速正、反转运动为基本运动。,2）工件沿轴向往复运动，从而使齿轮全齿宽均剃出。,3）工件径向进给运动用来切除全部余量。,（2）剃齿运动,珩齿是齿轮淬硬后的一种光整加工方法，可提高齿面光洁度，修正部分淬火变形，改善齿轮副啮合噪声。 加工精度可达到67级，可使表面粗糙度Ra值从1.25 2.5 减小到0.16 1.25 。 生产率高、设备简单、成本低，在成批和大批生产中广泛采用。,4、珩齿,（1）珩齿加工原理 珩齿加工原理与剃齿相似，所不同的是开车后一次径向进给到预定位置，故开始时齿面压力较大，随后逐渐减小，直到压力消失时珩齿便结束。 珩齿过程具有磨、剃、抛光等几种精加工的综合性质。珩磨轮做成齿轮式来直接加工直齿和斜齿圆柱齿轮。,珩齿原理,珩齿机,1）珩轮结构和磨轮相似，珩齿后表面质量较好，珩齿速度甚低（通常为13m/s），故珩齿过程实际是一种低速磨削、研磨和抛光的综合过程，齿面不会产生烧伤和裂痕。2）珩轮弹性较大，对珩前齿轮的各项误差修正作用不强。故珩前齿轮的精度要求高。3）珩齿余量一般不超过0.025mm。4）珩轮生产率甚高，一般一分钟珩一个，通过35次往复即可完成，成本低，设备要求简单，操作方便。,（2）珩齿特点,磨齿是目前齿形加工中精度最高的一种方法。 它既可磨削未淬硬齿轮，也可磨削淬硬的齿轮。对齿轮误差及热处理变形有较强的修正能力。 多用于硬齿面高精度齿轮及插齿刀、剃齿刀等齿轮刀具的精加工。,5、磨齿,磨齿机,（1）磨齿加工原理 按磨齿的原理可分为成形法与展成法两类，生产中多用展成法磨齿。,磨齿原理,1） 加工精度高，一般条件下磨齿精度为46级，表面粗糙度Ra值为0.40.8 。2）可以加工表面硬度很高的齿轮。3）磨齿加工效率低，机床复杂、加工成本较高. 主要应用于齿轮精度要求很高的单件小批生产场合。,（2）磨齿特点,常用的齿形加工方法,二、齿形加工方案选择,加工方案选择的原则： 1.对于8级及8级以下精度、需调质齿轮，可用铣齿、滚齿或插齿直接达到加工精度要求。 2.对于8级及8级以下精度的需淬火的齿轮，需在淬火前将精度提高一级，其加工方案可采用：滚（插）齿齿端加工齿面淬硬修正内孔。 3.对于6 7级精度的不淬硬齿轮，其齿轮加工方案：滚齿剃齿。,4.对于67级精度的淬硬齿轮，一般有两种方案：1）小批生产齿坯粗、精加工滚（插）齿齿端加工热处理（淬火）修正内孔磨齿。2）成批加工齿坯粗、精加工滚（插）齿齿端加工剃齿热处理（淬火