工程材料与机械制造基础第16讲滚齿的原理和切削运动.pptx

a b 滚齿原理c 包络线d 滚刀 二 滚齿 1 滚齿的原理和切削运动滚齿是利用齿轮滚刀在滚齿机上加工齿轮的轮齿 滚切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 滚刀是一个齿数为1而螺旋角很大 近90o 的斜齿圆柱齿轮 此齿轮就相当于渐开线蜗杆 这个蜗杆用高速钢制造 并在垂直于螺旋线方向开出多条沟槽 即容屑槽 从而形成多排刀齿 在铲背并刃磨后 蜗杆就变成齿轮滚刀 滚切齿轮的切削运动 主运动滚刀的旋转运动 用转速n0 r min 表示 分齿运动滚刀与齿坯之间的强制啮合运动 即 nw n0 z0 zw分齿运动由滚齿机的传动系统来实现 齿坯的分度是连续的 垂直进给运动为切出整个齿宽 滚刀需要沿工件的轴向作进给移动 即为垂直进给运动 每分钟滚刀沿齿坯轴向移动的距离 mm min 称为垂直进给量 3 滚齿的工艺特点及应用 滚齿与铣齿比较有如下特点 1 滚刀的通用性好 2 齿形精度及分度精度高 3 生产率高 4 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 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滚齿的精度一般可达8 7级 用精密滚齿 可以达到6级精度 表面粗糙度Ra值为 3 2 1 6 m 滚齿的整个切削过程是连续的 滚齿应用范围较广 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 三 插齿 1 插齿的原理和切削运动在插齿机上用插齿刀加工齿形的过程 其原理是刀具和工件的运动相当于一对圆柱齿轮传动 刀齿侧面运动轨迹所形成的包络线 既为被切齿轮的渐开线齿形 nw n0 z0 zw 主运动插齿刀的上下往复直线运动 分齿运动插齿刀和齿坯之间被强制的啮合运动 也称为展成运动 径向进给运动 即插齿刀逐渐向工件中心移动 的运动 以切出全齿高 让刀运动为了避免插齿刀在返回行程中 刀齿的后刀面与工件的齿面发生摩擦 插齿刀返回时 齿坯沿径向让开一段距离 当切削行程开始前 齿坯恢复原位 这种运动即为让刀运动 2 插齿的工艺特点及应用 插齿与滚齿 铣齿比较有如下特点 1 齿面粗糙度小 插齿时 插齿刀沿齿宽连续地切下切屑 而在滚齿和铣齿时 轮齿齿宽是由刀具多次断续切削而成 并且在插齿的过程中 包络齿形的切线数量比较多 所以插齿的齿面粗糙度小 一般可达1 6 m 2 插齿和滚齿的精度相当 且都比铣齿高 一般条件下 插齿和滚齿能保证7 8级精度 若采用精密插齿或滚齿 可以达到6级精度 3 插齿和滚齿同属于展成法加工 所以选择刀具时只要求刀具的模数和压力角与被切齿轮一致 与齿数无关 最少齿数z 17 4 插齿的生产率低于滚齿而高于铣齿 因为滚齿为连续切削 插齿不仅有返回空行程 而且插齿刀的往复运动 使切削速度的提高受到限制 所以 滚齿的切削速度高于插齿 由于插齿和滚齿的分齿运动是在切削过程中连续进行的 省去了铣齿那样的单独分度时间 所以插齿和滚齿的生产率都高于铣齿 插齿多用于加工滚齿难以加工的内齿轮 多联齿轮 带台阶齿轮 扇形齿轮 齿条及人字齿轮 端面齿盘等 但不能加工蜗轮 本讲复习思考题 1 试说明滚齿和插齿的加工原