齿形加工课件

齒形加工§8-1齒形加工方法一、齒形加工方法的概述齒輪的加工方法分無切削加工和切削加工兩類1、無切削加工 齒輪的無切削加工方法有鑄造、熱軋、冷擠、注塑等方法。無切削加工具有生產率高、材料消耗小和成本低等優點。2、切削加工 對於有較高傳動精度要求的齒輪來說，切削加工仍是目前主要的加工方法。通常要經過切削和磨削加工來獲得所需的齒輪精度。根據所用的加工裝備不同，齒輪的切削加工有銑齒、滾齒、插齒、刨齒、磨齒、剃齒、珩齒等多種方法二、齒形加工原理 按齒輪輪廓的成形原理不同，齒輪的切削加工又可分為成形法和展成法兩種 1、成形法:是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒. ①盤狀齒輪銑刀:為鏟齒成形銑刀,其加工精度,生產率都較低, 但結構簡單,成本低.刀具是旋轉運動;銑刀眼齒輪坯的軸向移動。②指狀齒輪銑刀:加工模數較大齒輪.(m=10-100mm),如:直齒,斜圓柱齒,人字齒。2、範成法(包絡法或展成法):是利用齒輪的嚙合原理進行切削的,只需一把刀具就能加工出模數相同而齒數不同的齒輪,其加工精度和生產率比成形法高,因而應用也最廣泛.採用範成法的加工齒輪的機床有滾齒機,插齒機,磨齒機,剃齒機和珩齒機等.3、齒輪精加工方法:剃齒,珩齒,磨齒,研齒。4、齒輪粗加工方法:銑齒,滾齒,插齒。5、齒輪刀具齒輪刀具是用於切削齒輪齒形的刀具。齒輪刀具結構複雜，種類繁多。按其工作原理，可分為兩大類。（1）成形法齒輪刀具這類刀具切削刃的廓形與被切齒輪齒槽的廓形相同或相似。常用的成形法齒輪刀具有：盤形齒輪銑刀

，指狀齒輪銑刀等。（2）展成法齒輪刀具

這類刀具是利用齒輪的嚙合原理來加工齒輪的。加工時，刀具本身就相當於—個齒輪，它與被切齒輪作無側隙嚙合，工件齒形由刀具切削刃在展成過程中逐漸切削包絡而成。常用的展成法齒輪刀具有：齒輪滾輪刀、插齒刀、剃齒刀等。三、齒輪加工機床在金屬切削機床中,用來加工齒輪輪齒的機床稱為齒輪加工機床。 齒輪加工機床分為:⑴圓柱齒輪加工機床主要由滾齒機、插齒機等。⑵圓錐齒輪加工機床有加工直齒錐齒齒輪的刨齒機、銑齒機、拉齒機和加工弧齒錐齒齒輪的銑齒機。⑶用來精加工齒輪齒面的機床有珩齒機、剃齒機和磨齒機等。§8-2滾齒加工一、滾齒加工原理 滾齒加工過程實質上是一對交錯軸螺旋齒輪的嚙合傳動過程。在加工過程中，滾刀相當於一個螺旋角很大的斜齒圓柱齒輪，與被加工齒輪作空間嚙合，滾刀的刀齒就將齒輪齒形逐漸包絡出來。滾齒時，滾刀軸線與工件端面傾斜一定角度。滾刀的旋轉運動為主運動。加工直齒輪時，滾刀每轉一轉，工件轉過一個齒(當滾刀為單頭時)或數個齒(當滾刀為多頭時)，以形成展成運動，即圓周進給運動；為了在齒輪的全齒寬上切出牙齒，滾刀還需沿齒輪軸線方向進給。加工斜齒輪時，除上述運動外，還需給工件一個附加的轉動，以形成斜齒輪的螺旋齒槽。二、齒輪滾刀1、滾刀基本蝸杆 齒輪滾刀相當於一個齒數很少、螺旋角很大，而且輪齒很長的斜齒圓柱齒輪。為了使這個蝸杆能起到切削作用，需在其上開出幾個容屑槽(直槽或螺旋槽)，形成很多較短的刀齒，因此而產生前刀面和切削刃。每個刀齒有兩個側刃和一個頂刃。滾刀的切削刃必須保持在蝸杆的螺旋面上，這個蝸杆就是滾刀的產形蝸杆，也稱為滾刀的基本蝸杆。 基本蝸杆有漸開線蝸杆和阿基米德蝸杆兩種。在理論上，加工漸開線齒輪的齒輪滾刀基本蝸杆應該是漸開線蝸杆。漸開線蝸杆在其端剖面內的截形是漸開線，在其基圓柱的切平面內的截形是直線，但在軸剖面和法剖面內的截形都是曲線，這就使滾刀的製造和檢驗較為困難，因此，生產中一般採用阿基米德蝸杆或法向直廓蝸杆，作為齒輪滾刀的基本蝸杆。阿基米德蝸杆在軸剖面內的齒形為直線，而法向直廓蝸杆則是在法則面內的齒形為直線三、滾刀的選用用於加工基準壓力角為20°的漸開線齒輪的齒輪滾刀已經標準化了，均為阿基米德整體式滾刀，模數m＝1—10mm，單頭，右旋，0°前角和直槽。 選用齒輪滾刀時、應注意以下幾點： (1)齒輪滾刀的基本參數(如模數、壓力角、齒頂高係數等)應按被切齒輪的相同參數選取。齒輪滾刀的參數標注在其端面上。

(2)齒輪滾刀的精度等級，應按被切齒輪的精度要求或工藝檔的規定選取。

(3)齒輪換刀的旋向，應盡可能與被切齒輪的旋向相同，以減小滾刀的安裝角度，避免產生切削振動，以提高加工精度和表面品質。滾切直齒輪，一般用右旋滾刀；滾切左旋齒輪，最好選用左旋滾刀。§8-3插齒加工

插齒——相當於一對圓柱齒輪相嚙合。插齒的原理相當於一對圓柱齒輪相嚙合，其中一個假想的齒輪是工件，另一個齒輪轉化為磨有前角、後角而形成切削刃的刀具-----插齒刀。插齒刀——齒輪磨出前後角以形成切削刃，嚙合運動包絡線形成齒形

插齒刀的形狀如同圓柱齒輪，但其具有前角、後角和切削刃。插齒時，它的切削刃隨插齒機床的住複運動在空間形成一個漸開線齒輪，稱為產形齒輪。展成運動一方面包絡形成齒輪漸開線齒廓，另一方面又是切削時的圓周進給運動和連續的分齒運動。在開始切削時，還有徑向進給運動，切到全齒深時徑向進給運動自動停止。為了避免後刀面與工件的摩擦，插齒刀每次空行程退刀時，應有讓刀運動。插齒刀是—種展成法齒輪刀具，它可以用來加工同模數、同壓力角的任意齒數的齒輪；既可以加工標準齒輪，也可以加工變位齒輪。工藝特點：應用廣——加工直齒輪、多聯齒輪、內齒輪，扇形齒輪、齒條精度7～8級，Ra1.6往復運動，有空行程，剛度差，生產率較低多用於中小模數齒輪的加工品質：運動多，傳動鏈複雜，切向誤差大——傳遞運動準確性比滾齒低 插齒刀製造刃磨方便，精確，齒形誤差小——傳遞運動平穩性比滾齒高往復頻繁，導軌磨損，刀具剛性差，齒向誤差大——承受載荷均勻性比滾齒差

輪齒被切削的次數多，即包絡線多——插齒齒面粗糙度Ra值較小 硬質合金插齒刀——加工淬硬齒輪，精度6～7級，Ra0.4～0.8，工藝簡單，成本低§8-4其他齒輪加工方法

一、剃齒

1、剃齒原理 剃齒加工原理相當於一對螺旋齒輪作雙面無側隙嚙合的過程。剃齒刀是一個沿齒面齒高方向上開有很多容屑槽形成切削刃的斜齒圓柱齒輪，另一個是被加工齒輪。

2、剃齒的工藝特點及應用

1）剃齒加工效率高，一般只要求2-4min便可完成一個齒輪的加工。

2）剃齒加工對齒輪的切向誤差的修正能力差。

3）剃齒加工對齒輪的齒形誤差和基節誤差有較強的修正能力，因而有利於提高齒輪的齒形精度。 剃齒刀——高精度斜齒輪，開槽形成切削刃 剃齒刀高速正反轉，帶工件自由對滾—相對滑移，剃下切屑工藝特點：精度6～7級，Ra0.8～0.2，生產率高，機床結構簡單，操作方便，刀具耐用度高，刀具昂貴，修磨難——成批大量生產未淬硬齒輪精加工品質：無強制展成運動，——對傳遞運動準確性提高不多或無法提高，對傳動平穩性和承載均勻性都有較大提高，齒面粗糙度值較小 剃前齒形加工——以滾齒為好

二、磨齒 磨齒是齒輪的精加工方法。磨齒機加工齒輪齒面的方式是用砂輪磨削，主要用於加工已淬硬的齒輪，但對模數較小的某些齒輪，可以直接在齒坯上磨出輪齒。

1、成形法 成形法磨齒用的砂輪，需用專門的機構以金剛石進行修整，使其截面與被磨削齒輪的齒廓形狀相同。

2、展成法

(1)

蝸杆形砂輪磨齒機

這是一種連續磨削的高效率的磨齒機，其工作原理與滾齒機相同。

(2)錐形砂輪磨齒機

這種機床屬於單齒分度型，每次磨削一個齒，其磨齒原理相當於齒輪和齒條相嚙合

工藝特點：高精度齒面加工，精度4～6級，最高3級，Ra0.8～0.2，可磨淬硬齒面，成本高，生產率低——硬齒面光整加工展成法——常用。按砂輪形狀，分為：

1）碟形砂輪磨齒——兩片砂輪傾斜安裝，構成齒條的齒面，精度3～5級，生產率低

2)錐形砂輪磨齒——砂輪修整成假想齒條的齒廓，精度5～6級，生產率較高

3)蝸杆砂輪磨齒——砂輪蝸杆狀，運動與滾齒相同，精度4～5級，生產率高——大批量生產齒輪精加工 三、珩齒——與剃齒相似 珩磨輪——磨料與環氧樹脂等材料混合——