齿轮加工机床

3.4齿轮加工机床3.4.1齿面形成方法和齿轮加工机床13.4.1.1齿面形成方法齿轮的优点：传动比准确、传递功率大、结构紧凑、可靠耐用，因此被广泛应用。2齿轮加工机床：用以加工齿轮轮齿表面的机床。分类圆锥齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床普通精度切齿机床圆柱齿轮精加工机床滚齿机车剃齿机插齿机花键滚床车齿机等珩齿机圆柱齿轮磨齿机研齿机圆锥齿轮加工机床直齿锥齿轮加工机床弧齿锥齿轮加工机床3.4.1.1齿面形成方法3按齿形加工原理分有两大类：仿形法（成形法）：用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮坯，将轮坯齿槽的材料去掉。3.4.1.1齿面形成方法43.4.1.1齿面形成方法5一、成形铣刀齿轮的齿廓形状决定于基圆直径，对于不同的齿数，齿形不一样。3.4.1.1齿面形成方法63.4.1.1齿面形成方法7采用8把一套或l5把一套的齿轮铣刀，每把可切几个齿数的齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数制造。铣齿时，应根据被切齿轮的齿数选出相应刀号的铣刀。1234567812-1314-1617-2021-2526-3435-5455-134≥1353.4.1.1齿面形成方法8齿轮铣刀：盘状齿轮铣刀：m≤8

指状齿轮铣刀：m>8刀具与机床结构简单。加工的精度较低，存在齿形误差和分度误差，用于9级以下齿轮的加工。加工不连续，生产率较低，但可以用通用机床(如普通铣床)加工，主要用于修配和小批量的生产。二、成形法加工的特点3.4.1.1齿面形成方法9范成法（展成法）3.4.2滚齿机10一、展成法加工齿轮应用齿轮啮合的原理进行加工。切齿过程中，模拟某种齿轮副的啮合过程，把其中的一个做成刀具来加工另外一个。范成法（展成法）3.4.2滚齿机11二、滚齿：交错轴齿轮副滚齿

插齿：齿轮----齿轮副插齿

插齿：齿轮----齿条副插齿范成法（展成法）3.4.2滚齿机12三、用展成法加工齿轮的优点是，只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮。四、生产率和加工精度也都比较高。在齿轮加工中，展成法应用最为广泛。范成法（展成法）3.4.2滚齿机133.4.2滚齿机（一）滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程（二）滚齿机运动分析主运动—滚刀旋转运动；展成(啮合)运动—齿坯与滚刀按一定速比转动；进给运动—滚刀沿齿坯轴向运动。141.加工直齿圆柱齿轮时的运动分析内传动链为：滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯ux为啮合运动传动比。（3）进给运动A2齿坯—7—8—uf—9—10—刀架升降，uf为进给运动传动比。（2）展成运动滚刀旋转运动B111/K转(1齿)齿坯旋转运动B121/z转(1齿)

（1）主运动B11电机—1—2—uv—3—4—滚刀uv为主运动传动比。（4）滚刀的安装滚刀螺旋升角为λ0，加工直齿时，滚刀轴线与齿坯端面倾斜δ角，称为安装角。δ=λ0

右旋滚刀如图左旋相反15端面齿廓是渐开线；但齿长方向不是直线，而是螺旋线。加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动：一个是产生渐开线〔母线〕的展成运动；另一个是产生螺旋线〔导线〕的运动。产生螺旋线（附加运动)的运动。用来保证工件准确地转一转时，滚刀刚好移动一个工件的螺旋线导程。(B22)2.加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析16前者与加工直齿齿轮时相同，后者则有所不同。（Ⅰ）加工直齿圆柱齿轮时进给运动是直线运动,是一个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮时，进给运动是螺旋运动，是一个复合运动。（Ⅱ）该螺旋运动可分解为两部分，滚刀架的直线运动A21和工作台的旋转运动B222.加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析17f加工斜齿轮时导线（螺旋线）成形原理18设工件的导程为T(mm)，则当刀架直线移动T(mm)时，工件应在范成运动链所要求的转动基础上附加1转．因此，应在刀架与工件之间建立运动联系，这一传动联系称为差动传动链或附加传动链。该传动链为内联系传动链，刀架沿工件轴向的移动和工件的附加转动之间应保证严格、准确的传动比。2.加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析192.加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析（1）主运动B11电机—1—2—uv—3—4—滚刀（2）展成运动滚刀旋转运动B111/K转(1齿)齿坯旋转运动B121/z转(1齿)

内传动链为：滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯（3）进给运动A21与B22(螺旋线)齿坯B12—7—8—uf—9—10—A21A21—11—uy—12—7—齿坯附加转动B22(产生螺旋线的内传动链)uy按被切齿轮的螺旋角调整20实际上必须用合成机构把展成运动要求工件转动B12和差动链要求工件附加转动B22迭加起来，然后再传给工作台。滚齿机是根据滚切斜齿轮的传动原理设计的。当滚切直齿轮时，将差动链断开，并把合成机构固定成一个整体。21（4）滚刀的安装安装角δ取决于滚刀螺旋升角λ0

、旋向及齿轮螺旋角β、旋向。二者同向时δ=β－λ0；二者反向时δ=β＋λ0

右旋滚刀如图左旋相反（5）齿坯附加转动的方向图a)为右旋滚刀切右旋齿轮，附加转动B22与B12同

向，即比切直齿时多转些。图b)为右旋滚刀切左旋齿轮，附加转动B22与B12反向，即比切直齿时少转些。22

（6）滚刀的等级：

滚刀有AAA、AA、A、B、C五个精度等级，AAA级最高，A、B、C为普通级。A级滚刀可加工出8级精度的齿轮，AA级可直接滚切出7级精度的齿轮。231.机床的用途和布局

Y3150E型滚齿机主要用于滚切直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮。也可使用手动径向进给法滚切蜗轮，还可以使用花键滚刀加工花键轴。3.4.2.4Y3150E滚齿机

能加工工件最大直径为500mm，最大模数为8。242.传动路线表达式25Y3150E滚齿机

3.机床的运动分析

抓两端—连中间（1）主运动传动链电动机→主轴（滚刀）（2）展成运动传动链滚刀转1r→工件转K/zr（3）进给传动链工件转1r→刀架移动mm（5）滚切蜗轮径向法滚切（4）滚斜齿轮时的差动链刀架移动L→工件转±1r26（1）主运动传动链电动机→主轴（滚刀）1430×Φ115/Φ165×21/42×u变速箱(iⅡ—Ⅲ）×A/B×28/28

×28/28×28/28×20/80=n刀u变速箱(iⅡ—Ⅲ)—--三种传动比；A/B—--------------三种传动比。27主运动传动链换置公式：28滚刀主轴转速挂轮表挂轮n主(r/min)4080160631252505010020029（2）展成运动传动链滚刀转1r→工件转K/zr1×80/20×28/28×28/28×28/28×42/56×u合成×e/f×a/b×c/d×1/72=K/z

滚直齿轮时，u合成＝1两端件：滚刀------工件。计算位移:1/K转(滚刀)------1/Z工转(工件)30换置公式：结构性挂轮31（3）进给传动链工件转1r→刀架移动mm1×72/1×2/25×39/39×a1/b1×23/69×u进给箱(iⅩⅡ—ⅩⅢ)×2/25×3π=f两端件：工作台------刀架。计算位移：1转(工作台)------f毫米(刀架轴向移动)32换置公式：3334（4）滚切斜齿圆柱齿轮的调整计算主运动传动链、范成运动传动链、轴向进给传动链的调整计算与滚切直齿相同。为形成螺旋线需增加一条差动传动链但注意：此时的范成传动链中u合成=－1；需配置挂轮。35（4）滚斜齿轮时的差动链刀架移动T→工件转±1rT×1/(3π)×25/2×2/25×a2/b2×c2/d2×36/72×u合成×e/f×a/b×c/d×1/72=±1滚斜齿轮时，u合成＝2两端件：刀架------工件。计算位移:T毫米(刀架轴向移动)------±1转（工件）36U合成=2运动平衡式:3738计算换置公式:39滚切蜗轮时的调整(1)在Y3150E型滚齿机上，可用径向进给法滚切蜗轮。(2)机床主运动及范成运动传动链的调整与滚切直齿圆柱齿轮相同。(3)工件的径向进给运动是由手动得到的。用扳手转动方头P4，经蜗杆蜗轮副2/25及齿轮副75/36带动螺母转动，使工件台溜板作径向进给。403.4.3.1插齿机应用：加工内齿轮、多联齿轮、扇形齿轮、齿条等。1.插齿原理主运动：插齿刀上下往复运动，插斜齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上运动；展成运动：插齿刀与齿坯按一定速比转动；让刀运动；径向进给运动；412、插齿机及其运动主运动：插刀的直线往复运动。（str/min）传动链：电机-1-2-iv-3-4-偏心轮-刀具主轴展成运动：维持插齿刀与被切齿轮之间的啮合关系。内传动链：B11-8-9-ix-10-11-B12径向进给运动：在分齿运动的同时，插齿刀沿工件半径方向的进给运动。当进给到要求深度时，径向进给停止。圆周进给运动：插齿刀的转动。传动链：偏心轮-4-5-6-if-7-8-刀具主轴让刀运动：插齿刀在回程时径向退离工件，切削时复原。423、滚齿与插齿的比较加工精度和齿面粗糙度基本相同，精度为8~7级，Ra值为1.6μm左右。插齿的分齿精度略低于滚齿，而齿形精度高于滚齿。插齿后的齿面粗糙度略优于滚齿。滚齿的生产率高于插齿。加工范围不同。插齿通常用于内齿轮、小间距的多联齿轮等的加工；园柱齿轮、螺旋齿轮、蜗轮、齿轮轴等多由滚齿加工。43齿轮的精加工剃齿：非强制啮合的展成加工。用于未经淬火的齿轮的精加工。精度：7~6级，Ra0