齿轮加工机床机床(共53张)课件

1、齿轮加工机床机床(共53张)齿轮加工机床机床(共53张)齿轮种类举例：圆柱齿轮（直齿、斜齿、人字齿）圆锥齿轮（直齿、斜齿、弧齿）小型齿轮（直径仅数毫米，采用不根切的摆线齿形的手表齿轮。）巨型齿轮（用于无线电望远镜、轧钢机、水轮发电机、雷达天线等，直径数米或十余米）各种精度的齿轮。特殊齿轮（间歇齿轮、非圆齿轮）齿轮种类举例：圆柱齿轮（直齿、斜齿、人字齿）针对齿轮的不同要求，机床具有相应的品种 例如： 对应于不同精度的齿轮，设备上就有滚齿机、剃齿机、磨齿机、研齿机等等。 因轮齿的工作表面是一非圆曲面，故加工时机床的运动一般较复杂，认识与了解齿轮加工机床，首先要进行机床的运动分析。针对齿轮的不同要求

2、，机床具有相应的品种 例如： 第一节 机床运动分析的基本概念 机床加工的是工件上一定形状的表面，因此，了解或设计一台机床的过程通常是：工件表面的形状机床运动传动结构。第一节 机床运动分析的基本概念 机床加工的是工件上一、工件加工表面的形状工件常由一个表面或多个表面构成。常见的工件表面，按其形状 可分为三类：1.旋转表面转动而形成。2.纵向表面直线移动而形成或沿直线移动而形成。3.特形表面由复杂运动而形成。一、工件加工表面的形状工件常由一个表面或多个表面构成。常见的齿轮加工机床机床(共53张)齿轮加工机床机床(共53张)c.切入运动使工件获得要求的尺寸。d.辅助运动为切削加工创造条件的运动，如进

3、、退刀、转 位、回程等运动。e.操纵及控制运动。 从获得要求的工件表面形状来看，成形运动是最主要的，现对其作进一步讨论。c.切入运动使工件获得要求的尺寸。2.工件表面形成的几何学原理 工件上的表面都可视作一条线（母线）沿另一条线（导线）运动的轨迹。母线与导线统称为表面的发生线。在机床上发生线靠刀刃与工件的相对运动来体现。2.工件表面形成的几何学原理 工件上的表面都可视作一条齿轮加工机床机床(共53张) 表面的形状不但取决于发生线的形状，而且还取决于发生线的原始相对位置。 表面的形状不但取决于发生线的形状，而且还取决于发生线3.发生线成形的方法及所需的运动a.轨迹法点切削刃，点接触，形成发生线需

4、要一个独立运动。3.发生线成形的方法及所需的运动a.轨迹法点切削刃，点接b.成型法线刃，吻合，不需要运动。b.成型法线刃，吻合，不需要运动。c.旋切法线刃，点接触，需要两个独立的成形运动。c.旋切法线刃，点接触，需要两个独立的成形运动。d.范成法线刃，点接触（刀刃与工件廓形共轭）需要两个简单运动复合成一个复合运动。d.范成法线刃，点接触（刀刃与工件廓形共轭）需要两个简单运4.形成工件表面的成形运动形成母线的运动与形成导线的运动。4.形成工件表面的成形运动三、机床的传动原理图传动原理图与传动系统图的区别。1.表示的运动数不一样。 传动原理图只表示与表面成形有直接关系的运动及其传动联系。 传动系统

5、图表示机床的所有运动及其传动联系。三、机床的传动原理图1.表示的运动数不一样。2.像真度不一样。 传动系统图的像真度高，具体表示了各传动件的结构形式。 传动原理图仅用简单的符号表示运动源和执行件、执行件和执行件之间的传动联系。2.像真度不一样。设计机床的步骤：传动原理图传动系统图结构图。设计机床的步骤：传动原理图传动系统图结构图。齿轮加工机床机床(共53张)齿轮加工机床机床(共53张)齿轮加工机床机床(共53张)2.传动链的两种类型a.外联系传动链运动源与执行件之间的传动链。2.传动链的两种类型a.外联系传动链运动源与执行件之间的传b.内联系传动链两个执行件之间的传动链。b.内联系传动链两个执

6、行件之间的传动链。内联系目的：i)保证两执行件之间严格的传动比，不可置入摩擦传动元件，实现复合的成形运动。例如车螺纹的传动链。ii)合理简化机床的传动系统，其可用外联系传动链代替。例如车外圆的传动链。内联系目的：i)保证两执行件之间严格的传动比，不可置入摩擦传第二节 滚齿机第二节 滚齿机一、滚齿的原理与机床的传动原理（65页）1.滚齿机的用途： 加工直齿和斜齿的圆柱齿轮；加工蜗轮、短花键轴、棘轮、盘形凸轮等。当然各自应配用相应的滚刀。 这里仅对加工渐开线圆柱齿轮进行讨论。一、滚齿的原理与机床的传动原理（65页）1.滚齿机的用途：2.滚齿的原理 在滚齿机上加工圆柱齿轮时，工件和滚刀相当于一对相互

7、啮合的螺旋齿轮，这时滚刀是一只表面开有刃口的螺旋齿轮，但它的齿数极少（14齿）螺旋角很大。2.滚齿的原理 在滚齿机上加工圆柱齿轮时，工件和滚刀相齿轮加工机床机床(共53张)3.直齿圆柱齿轮的滚削滚削齿形表面的运动 形成母线n1 + n2 1/k 1/z工 1 k/z工形成导线f3 (沿工件轴向即齿向）3.直齿圆柱齿轮的滚削滚削齿形表面的运动形成导线f3 这样，即可方便地绘出传动原理图 滚刀垂直进给运动f3不是复合运动，采用内联系传动链是为了简化结构，因此亦可改为外联系传动链。这样，即可方便地绘出传动原理图 滚刀垂直进给运动f3不4.斜齿圆柱齿轮的滚削 其原理上与直齿基本相同，只是导线由直线变成

8、了螺旋线，待后叙。4.斜齿圆柱齿轮的滚削 其原理上与直齿基本相同，只是导二、Y3150E型滚齿机 1.机床的布局与主要部件的运动二、Y3150E型滚齿机齿轮加工机床机床(共53张)3.加工直齿圆柱齿轮时机床传动系统的分析 根据传动原理图分析传动系统图i.主运动 主电机滚刀主轴ii.范成运动 滚刀工作台 （工件）iii.垂直进给运动 工作台滚刀架3.加工直齿圆柱齿轮时机床传动系统的分析i.主运动 主电机齿轮加工机床机床(共53张)a.主运动传动链（1）两端件的计算位移主电机1430rpm滚刀ncrpm（2）传动平衡式（3）挂轮计算公式 实际工作中，A、B、ugv查机床说明书中的专用表格来选取。a

9、.主运动传动链（1）两端件的计算位移（3）挂轮计算公式 b.范成传动链 （1）两端件的计算位移滚刀1转工件k/z （2）传动平衡式加工直齿轮 uE1=1 加工斜齿轮 uE1=1 （后叙）（3）挂轮计算公式b.范成传动链加工直齿轮 uE1=1 加机床的布局与主要部件的运动外联系传动链运动源与执行件之间的传动链。对应于不同精度的齿轮，设备上就有滚齿机、剃齿机、磨齿机、研齿机等等。(1)两端件的计算位移形成工件表面的成形运动加工直齿轮，不需要合成机构，用M1合成机构： 具有两个输入端，(1)两端件的计算位移1 k/z工（工件）从获得要求的工件表面形状来看，成形运动是最主要的，现对其作进一步讨论。旋转

10、表面转动而形成。由于齿轮品种很多，故齿轮机床的种类繁多，大小规格极众。传动原理图仅用简单的符号表示运动源和执行件、执行件和执行件之间的传动联系。形成工件表面的成形运动合成机构： 具有两个输入端，e、f一对结构挂轮 采用e、f 的目的：避免a/b, c/d 分子、分母的值相差太大，即避免挂轮直径过大。当z/k20，取e=48, f=2421 z/k 142, 取e=36, f=36143 z/k, 取e=24, f=48 换向机构：36/36机床的布局与主要部件的运动e、f一对结构挂轮 采用e、c.垂直进给传动链 （1）两端件的计算位移 工作台（每转）滚刀架f（mm) （2）传动平衡式（3）挂轮

11、计算公式换向机构：39/39c.垂直进给传动链（3）挂轮计算公式换向机构：39/39齿轮加工机床机床(共53张)用左旋滚刀时滚刀架逆时针方向旋转。用右旋滚刀时滚刀架顺时针方向旋转。=用左旋滚刀时=工件螺旋角工件与滚刀螺旋方向相同 取“”号；工件与滚刀螺旋方向相反 取“+”号=工件螺旋角4.差动机构传动合成机构合成机构合成机构： 具有两个输入端，一个输出端。合成机构合成机构加工直齿轮，不需要合成机构，用M1 uE1=1加工斜齿轮 需要合成机构 用M2Z56Ze uE1=-1Z72Ze uE2=2Z72Z56 Ze4.差动机构传动合成机构合成机构合成机构： 具有两个输5.斜齿圆柱齿轮滚切原理与传动

12、系统的分析导线螺旋线 垂直进给与附加转动之间要有传动比要求，形成斜齿轮的螺旋线（导线）。 滚刀架工作台必须新增一条内联系传动链。5.斜齿圆柱齿轮滚切原理与传动系统的分析 垂直进给与附加转传动链的分析： 斜齿轮加工与直齿轮相比。区别：a.范成传动链 直齿 M1 uE1=1 斜齿 M2 uE1=-1b.差动传动链新增传动链的分析：区别：a.范成传动链(1)两端件的计算位移 刀架滑板T(mm)工作台附加1(r)(2)传动平衡式(3)挂轮计算公式换向机构：a2、b2之间的惰轮。(1)两端件的计算位移(2)传动平衡式(3)挂轮计算公式换向齿轮加工机床机床(共53张)第三节 插齿机简介一、插齿机的工作原理

13、第三节 插齿机简介一、插齿机的工作原理二、插齿机的传动原理与外形二、插齿机的传动原理与外形刀架滑板T(mm)工作台附加1(r)i)保证两执行件之间严格的传动比，不可置入摩擦传动元件，实现复合的成形运动。加工蜗轮、短花键轴、棘轮、盘形凸轮等。刀架滑板T(mm)工作台附加1(r)旋切法线刃，点接触，需要两个独立的成形运动。滚刀架顺时针方向旋转。传动系统图表示机床的所有运动及其传动联系。旋切法线刃，点接触，需要两个独立的成形运动。从获得要求的工件表面形状来看，成形运动是最主要的，现对其作进一步讨论。根据传动原理图分析传动系统图合成机构： 具有两个输入端，垂直进给与附加转动之间要有传动比要求，形成斜齿轮的螺旋线（导线）。1 k/z工传动原理图与传动系统图的区别。主运动 主电机滚刀主轴由于齿轮品种很多，故齿轮机床的种类繁多，大小规格极众。其原理上与直齿基本相同，只是导线由直线变成了螺旋线，待后叙。滚刀架逆时针方向旋转。斜齿轮加工与直齿轮相比。机床加工的是工件上一定形状的表面，因此，了解或设计一台机床的过程通常是：加工蜗轮、短花键轴、棘轮、盘形凸轮等。对应于不同精度的齿轮，设备上就有滚齿机、剃齿机、磨齿机、研齿机等等。由于齿轮