3实验三渐开线齿廓的范成原理.doc

实验三 渐开线齿廓的范成原理一、 实验目的1、 掌握用范成法加工渐开线齿轮齿廓的基本原理，观察齿廓形成的过程。2、 了解用范成法加工齿轮时，渐开线齿轮产生根切现象的原因及避免根切的方法。3、 分析比较标准齿轮和变位齿轮的异同点。二、 实验内容用齿轮范成仪在圆形图纸上（预先画好分度圆及三个象限）依次用铅笔描绘齿条刀具相对于轮坯在各个位置的包络线，就形成被切削齿轮的渐开线齿廓。分别在三个象限内画出标准齿轮、正变位和负变位齿轮，以作分析比较。三、 设备和工具1、 齿轮范成仪范成仪上齿条刀具齿廓和被加工齿廓的主要参数见下表：齿条刀具参数被加工齿轮主要参数类 型m=20mm =20 Cx=0.25Z=10 x=0标 准m=20mm =20 Cx=0.25Z=10 x=0.5正 变 位m=20mm =20 Cx=0.25Z=10 x=-0.5负 变 位齿轮范成仪圆盘规格：外径260mm 内孔48mm2、 学生自备绘图纸、圆规、三角板、剪刀、铅笔、计算器（学生自备）。四、 原理和方法范成法制造渐开线齿轮是和用一对齿轮互相啮合时其共轭齿廓为包络线的原理来加工轮齿的，由于在实际加工时看不到刀刃在各个位置形成包络线的过程，因而我们利用齿轮范成仪来表现这一刀具加工齿轮的过程，先用铅笔将刀具的刀刃的各个位置记录在绘图纸上后，这些铅笔线将形成包络线，通过它我们就能清图3-1范成仪楚地观察到齿轮范成的过程。图3-1为齿轮范成仪简图，圆盘上“1”代表被加工齿轮的轮坯，安装在机架“4”上，并可绕“o”轴运动。代表切齿刀具的齿条“2”安装在溜板“3”上，当移动溜板时，圆盘“1”与溜板“3”作纯滚动。齿条“2”可以安装在相对于圆盘“1”的各个不同位置上，如把齿条中线安装在与圆盘“1”的分度圆相切的位置时，则可以绘出标准齿轮的齿廓。当齿条“2”的中心线与圆盘“1”的分度圆间有距离时（其移距值xm可以在溜板“3”的刻度上直接读出来），则可按移距的大小和方向绘制出各种正变位或负变位齿轮。在切制标准齿轮时，将刀具中线调节至与被加工齿轮分度圆相切的位置（或使刀具的齿顶线与齿轮的齿根圆相切）；在切制变位齿轮时，应根据变位移动距离xm，重新调节刀具中心线的位置（或使刀具的齿顶线与变位齿轮的齿根圆相切）。五、 实验步骤1、 根据已知的刀具参数和被加工齿轮分度圆直径，计算被加工的标准齿轮与变位齿轮的基圆、齿根圆和齿顶圆的直径，并将上述几个圆分别画在绘图纸上，然后将纸剪成比齿顶圆直径略大12毫米的圆形作轮坯。2、 把代表轮坯的图纸放在圆盘上，对准中心后用压坯压住。3、 调节刀具中心线，使其与被加工齿轮分度圆相切，刀具处于切制标准齿轮时的安装位置上。4、 开始“切制”齿廓时，可先将刀具推至范成仪的一端，然后每当向另一端移动一个不大的距离（23毫米）时，用铅笔描下刀刃在图纸轮坯的位置，直到形成了23个完整的轮齿时为止。在上述过程中应注意轮坯上齿廓形成过程。5、 观察切制的齿轮有无根切现象，如有根切，则分析其原因，并计算最小变位系数。6、 使刀具离开轮坯中心正移距+xm毫米（x），将齿坯相对于齿条刀具转动1200，再绘出齿廓，观察齿廓形状，看齿顶有无变尖现象。7、 使刀具移近轮坯中心负移距-xm毫米，将齿坯相对于齿条刀具再转动1200，绘出齿廓，观察齿廓形状