第四章齒輪加工機床

1、2022-2-61第四章第四章 齒輪加工機床齒輪加工機床 目的和要求：目的和要求：1、理解齒輪加工機床的加工原理；、理解齒輪加工機床的加工原理；2、熟悉加工直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的運動和、熟悉加工直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪的運動和傳動原理；傳動原理；3、掌握加工直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪傳動原理、掌握加工直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪傳動原理圖的繪制和傳動鏈的調(diào)整計算；圖的繪制和傳動鏈的調(diào)整計算；4、了解插齒機的加工方法、特點和應用范圍。、了解插齒機的加工方法、特點和應用范圍。2022-2-62 主要教學內(nèi)容：主要教學內(nèi)容：第一節(jié)第一節(jié) 齒輪加工機床的工作原理和分類齒輪加工機床的工作原理和分類

2、 一、齒輪加工方法一、齒輪加工方法 二、齒輪加工機床類型二、齒輪加工機床類型第二節(jié)第二節(jié) 滾齒機的運動分析滾齒機的運動分析 一、滾齒原理一、滾齒原理 二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析 三、加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析三、加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析第三節(jié)第三節(jié) Y3150E滾齒機滾齒機 一、機床的特點及用途一、機床的特點及用途 二、機床的運動分析二、機床的運動分析 三、滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算三、滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算 四、滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算四、滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算 五、刀架快速移動傳動路線五、刀架快速移動傳動

3、路線第四節(jié)第四節(jié) 其它齒輪加工機床其它齒輪加工機床 一、插齒機的運動分析一、插齒機的運動分析 二、磨齒機二、磨齒機2022-2-63第四章第四章 齒輪加工機床齒輪加工機床 第一節(jié)第一節(jié) 齒輪加工機床的工作原理和分類齒輪加工機床的工作原理和分類一、齒輪加工方法一、齒輪加工方法 制造齒輪的方法很多，可以鑄造、鍛造、沖壓，但目前這些方法的加工制造齒輪的方法很多，可以鑄造、鍛造、沖壓，但目前這些方法的加工精度還不夠高。精密齒輪現(xiàn)在主要靠切削法，按輪齒成形原理分兩大類精度還不夠高。精密齒輪現(xiàn)在主要靠切削法，按輪齒成形原理分兩大類 （一）（一）成形法成形法 是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒。

4、成形法齒輪刀具是用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成形刀具切削輪齒。成形法齒輪刀具1、用單齒廓成形刀具、用單齒廓成形刀具 每次僅加工一個齒輪的齒槽，各個齒槽是利用分度裝置進行分齒依次切每次僅加工一個齒輪的齒槽，各個齒槽是利用分度裝置進行分齒依次切出的。出的。 優(yōu)點：優(yōu)點：機床較簡單，也可用通用機床加工機床較簡單，也可用通用機床加工 缺點：缺點：刀具隨模數(shù)、齒數(shù)而變化。（但每種模數(shù)通常只配八把刀）一般刀具隨模數(shù)、齒數(shù)而變化。（但每種模數(shù)通常只配八把刀）一般有較大的齒形誤差，精度較低。生產(chǎn)率低（每加工一個齒需分度一次，有較大的齒形誤差，精度較低。生產(chǎn)率低（每加工一個齒需分度一次，刀具回程一次）刀具回程一

5、次） 應用范圍：應用范圍：1）單件小批生產(chǎn)精度較低的齒輪）單件小批生產(chǎn)精度較低的齒輪 2）大型齒輪（因所用刀具和機床結(jié)構(gòu)較簡單）大型齒輪（因所用刀具和機床結(jié)構(gòu)較簡單）2022-2-64第四章第四章 齒輪加工機床齒輪加工機床 第一節(jié)第一節(jié) 齒輪加工機床的工作原理和分類齒輪加工機床的工作原理和分類2、用多齒廓成形刀具、用多齒廓成形刀具 可同時加工出齒輪的各個齒槽?？赏瑫r加工出齒輪的各個齒槽。 優(yōu)點：優(yōu)點：加工精度、生產(chǎn)率高。一次進給完成全部。加工精度、生產(chǎn)率高。一次進給完成全部。 缺點：缺點：刀具不通用，制造成本高。刀具不通用，制造成本高。 應用范圍：應用范圍：大批量生產(chǎn)中小型齒輪。大批量生產(chǎn)中小

6、型齒輪。2022-2-65（二）（二）范成法范成法(包絡法或展成法）包絡法或展成法） 是利用齒輪的嚙合原理進行切削的，是利用齒輪的嚙合原理進行切削的，只需一把刀具就能加只需一把刀具就能加工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪，其加工精度和生產(chǎn)率比工出模數(shù)相同而齒數(shù)不同的齒輪，其加工精度和生產(chǎn)率比成形法高成形法高，因而應用也最廣泛。采用范成法的加工齒輪的，因而應用也最廣泛。采用范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。機床有滾齒機，插齒機，磨齒機，剃齒機和珩齒機等。 二、齒輪加工機床類型二、齒輪加工機床類型 圓柱齒輪加工機床：圓柱齒輪加工機床：滾齒機、插齒機等；滾齒機、插齒機等；

7、直齒錐齒輪加工機床直齒錐齒輪加工機床：刨齒機、銑齒機、拉齒機：刨齒機、銑齒機、拉齒機 ； 弧齒錐齒輪加工機床：弧齒錐齒輪加工機床：銑齒機。銑齒機。 齒輪精加工機床：齒輪精加工機床：剃齒，珩齒，磨齒，研齒。剃齒，珩齒，磨齒，研齒。 齒輪粗加工機床：齒輪粗加工機床：銑齒，滾齒，插齒。銑齒，滾齒，插齒。 2022-2-66第二節(jié)第二節(jié) 滾齒機的運動分析滾齒機的運動分析一、滾齒原理一、滾齒原理模擬一對螺旋齒輪嚙合過程模擬一對螺旋齒輪嚙合過程用滾齒機加工圓柱齒輪輪齒表面時，相當于一對相嚙合的軸線相反的螺旋齒輪用滾齒機加工圓柱齒輪輪齒表面時，相當于一對相嚙合的軸線相反的螺旋齒輪（斜齒輪）傳動，其中一個螺旋

8、齒輪做成刀具，即齒輪滾刀。另一個為被加工（斜齒輪）傳動，其中一個螺旋齒輪做成刀具，即齒輪滾刀。另一個為被加工齒輪，齒輪滾刀與被加工齒坯之間的傳動關(guān)系由機床傳動鏈進行保證。齒輪，齒輪滾刀與被加工齒坯之間的傳動關(guān)系由機床傳動鏈進行保證。滾刀特點：滾刀特點：（1）螺旋角很大（即螺旋升角很?。┞菪呛艽螅绰菪呛苄。?（2）齒數(shù)很?。ǔＳ谬X數(shù)）齒數(shù)很?。ǔＳ谬X數(shù)Z=1。即為單頭滾刀）。即為單頭滾刀） （3）牙齒很長（成蝸桿形。并將牙齒開槽、鏟背）牙齒很長（成蝸桿形。并將牙齒開槽、鏟背）滾刀實際上是：滾刀實際上是：一個經(jīng)開槽、鏟背的蝸桿。一個經(jīng)開槽、鏟背的蝸桿。齒輪滾刀齒輪滾刀在滾切過程中，工件的每

9、個齒形是由滾刀在旋轉(zhuǎn)中依次對工件切削的數(shù)條刀刃在滾切過程中，工件的每個齒形是由滾刀在旋轉(zhuǎn)中依次對工件切削的數(shù)條刀刃線包絡形成。線包絡形成。滾刀分屑槽數(shù)愈多滾刀分屑槽數(shù)愈多在轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中形成刀刃線愈多在轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)過程中形成刀刃線愈多工件齒形包絡誤差愈小。工件齒形包絡誤差愈小。2022-2-67二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析（一）機床的運動和傳動原理圖分析（一）機床的運動和傳動原理圖分析 主運動主運動B11滾刀旋轉(zhuǎn)運動；滾刀旋轉(zhuǎn)運動； 展成展成(嚙合嚙合)運動運動B12齒坯與滾刀按齒坯與滾刀按 一定速比轉(zhuǎn)動。為形成漸開線所需。一定速比轉(zhuǎn)動。為形成漸開線所需。 進給運動

10、進給運動A2滾刀沿齒坯軸向運滾刀沿齒坯軸向運 動。為形成導線所需。動。為形成導線所需。1 1、主運動、主運動B11 電機電機12uv34滾刀滾刀 uv為主運動傳動比。屬為主運動傳動比。屬“外聯(lián)系外聯(lián)系” 傳動鏈。傳動鏈。 2 2、展成運動、展成運動 滾刀旋轉(zhuǎn)運動滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11 1/K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運動齒坯旋轉(zhuǎn)運動B12 1/ z 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 內(nèi)傳動鏈為：內(nèi)傳動鏈為：滾刀滾刀45ux67齒坯，齒坯， ux為嚙合運動傳動比。為嚙合運動傳動比。2022-2-68二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析二、加工直齒圓柱齒輪時的運動分析 3 3、垂直進給運動、垂直進給運動A2 齒坯齒坯78uf

11、910刀架刀架 升降，升降，uf為進給運動傳動比。為為進給運動傳動比。為 外聯(lián)系傳動鏈外聯(lián)系傳動鏈,實現(xiàn)齒寬方向運動實現(xiàn)齒寬方向運動（二）滾刀的安裝（二）滾刀的安裝 滾刀螺旋升角為滾刀螺旋升角為0， 加工直齒時，滾刀軸線加工直齒時，滾刀軸線 與齒坯端面傾斜與齒坯端面傾斜角，角， 稱為安裝角。稱為安裝角。 =0 右旋滾刀如圖，左旋相反。右旋滾刀如圖，左旋相反。（假設滾刀在前工件在后）（假設滾刀在前工件在后）2022-2-69三、加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析三、加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析（1 1）主運動）主運動B11 電機電機12uv34滾刀滾刀（2 2）展成運動）展成運動 滾刀旋轉(zhuǎn)運動滾刀旋轉(zhuǎn)

12、運動B11 1/K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運動齒坯旋轉(zhuǎn)運動B12 1/ z 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 內(nèi)傳動鏈為：內(nèi)傳動鏈為：滾刀滾刀45ux67齒坯齒坯（3 3）進給運動）進給運動A21與與B22 (螺旋線螺旋線) 齒坯齒坯B1278uf910A21（4 4）差動傳動鏈差動傳動鏈 A2111uy127齒坯附加轉(zhuǎn)齒坯附加轉(zhuǎn)動動B22( (產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)傳動鏈產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)傳動鏈) ) uy按被切齒輪的螺旋角調(diào)整按被切齒輪的螺旋角調(diào)整2022-2-610實際上必須用實際上必須用合成機構(gòu)合成機構(gòu)把展成運動要求工件轉(zhuǎn)把展成運動要求工件轉(zhuǎn)動動B12和差動鏈要求工件和差動鏈要求工件附加轉(zhuǎn)動附加轉(zhuǎn)動B22迭加起來，

13、迭加起來，然后再傳給工作臺。然后再傳給工作臺。滾齒機是根據(jù)滾切斜齒輪滾齒機是根據(jù)滾切斜齒輪的傳動原理設計的。當滾的傳動原理設計的。當滾切直齒輪時，將差動鏈斷切直齒輪時，將差動鏈斷開，并把合成機構(gòu)固定成開，并把合成機構(gòu)固定成一個整體。一個整體。2022-2-611（5 5）滾刀的安裝）滾刀的安裝 安裝角安裝角取決于滾刀螺取決于滾刀螺 旋升角旋升角0 、旋向及齒輪、旋向及齒輪 螺旋角螺旋角、旋向。、旋向。 二者同向時二者同向時= 0 ； 二者反向時二者反向時= 0 右旋滾刀如圖，右旋滾刀如圖，左旋相反左旋相反。（6 6）齒坯附加轉(zhuǎn)動的方向）齒坯附加轉(zhuǎn)動的方向 圖圖a)為右旋滾刀切右旋齒為右旋滾刀切

14、右旋齒 輪，附加轉(zhuǎn)動輪，附加轉(zhuǎn)動B22與與B12同同 向向，即比切直齒時多轉(zhuǎn)些。，即比切直齒時多轉(zhuǎn)些。 圖圖b)為右旋滾刀切左旋齒為右旋滾刀切左旋齒 輪，附加轉(zhuǎn)動輪，附加轉(zhuǎn)動B22與與B12反向反向，即比切直齒時少轉(zhuǎn)些。，即比切直齒時少轉(zhuǎn)些。滾切斜齒輪時，應盡量采用與工滾切斜齒輪時，應盡量采用與工件螺旋方向相同的滾刀，使?jié)L刀件螺旋方向相同的滾刀，使?jié)L刀安裝角較小，有利于提高機床運安裝角較小，有利于提高機床運動平穩(wěn)性及加工精度。動平穩(wěn)性及加工精度。2022-2-612第三節(jié)第三節(jié) Y3150E滾齒機滾齒機 一、機床的特點及用途一、機床的特點及用途 機床的技術(shù)性能參數(shù)如下：機床的技術(shù)性能參數(shù)如下：

15、工件最大直徑主要：工件最大直徑主要：500mm工件最大加工寬度：工件最大加工寬度：250mm工件最大模數(shù)：工件最大模數(shù)： 8mm工件最小齒數(shù)：工件最小齒數(shù)： Zmin=5K滾刀頭數(shù)滾刀頭數(shù)滾刀主軸轉(zhuǎn)速：滾刀主軸轉(zhuǎn)速： 40、50、63、80、100、 125、160、200、250 r/min刀架軸向進給量：刀架軸向進給量： 0.4、0.56、0.63、0.87、1、1.16、1.41、1.6、1.8、2.5、2.9、4 mm/r2022-2-613第三節(jié)第三節(jié) Y3150E滾齒機滾齒機 二、機床的運動分析（二、機床的運動分析（錄象錄象1, 2） 抓兩端抓兩端連中間連中間（1）主運動傳動鏈）主

16、運動傳動鏈 電動機電動機主軸（滾刀）主軸（滾刀）（2）展成運動傳動鏈）展成運動傳動鏈 滾刀轉(zhuǎn)滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)K/z r（3）進給傳動鏈）進給傳動鏈 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動刀架移動mm（4）滾斜齒輪時的差動鏈）滾斜齒輪時的差動鏈 刀架移動刀架移動L 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1r（5）滾切蝸輪）滾切蝸輪 徑向法滾切徑向法滾切2022-2-614三、三、 滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算及換置計算 a) a) 主運動傳動鏈主運動傳動鏈 找末端件：電動機找末端件：電動機滾刀滾刀 確定計算位移：確定計算位移：n n電電 r/minnr/minn刀刀 r/minr/min 列出運動

17、平衡式：列出運動平衡式： 計算換置式：計算換置式： 只要確定了只要確定了n n刀刀，就可計算出，就可計算出u uv v 的值，并由此確定出變速箱的值，并由此確定出變速箱中嚙合的齒輪對和掛輪的齒數(shù)。中嚙合的齒輪對和掛輪的齒數(shù)。 Y3150EY3150E型滾齒機提供的主變速掛輪型滾齒機提供的主變速掛輪A/BA/B分別為分別為22/4422/44、33/3333/33和和44/22 44/22 。刀變電nBAun80202828282828284221165115583.124刀變nBAuuv2022-2-615 b) 范成運動傳動鏈范成運動傳動鏈 找末端件：找末端件： 滾刀滾刀工件；工件； 確定計

18、算位移：確定計算位移： 1/K r( 1/K r(滾刀）滾刀）1/Z1/Z工工 r r（工件）（工件） 列出運動平衡式：列出運動平衡式： u u合成合成表示通過合成機構(gòu)的傳動比。當加工直齒圓柱齒輪時，以軸表示通過合成機構(gòu)的傳動比。當加工直齒圓柱齒輪時，以軸端使端使用短齒爪式離合器用短齒爪式離合器M M1 1，M M1 1將合成機構(gòu)的轉(zhuǎn)臂與軸將合成機構(gòu)的轉(zhuǎn)臂與軸連成一體。此時連成一體。此時u u合成合成=1=1。工合成ZdcbafeuK1721564228282828282820801 2022-2-616 計算換置式：計算換置式：式中式中e e、ff結(jié)構(gòu)掛輪，根據(jù)被加工齒輪的齒數(shù)選取，用以調(diào)整

19、結(jié)構(gòu)掛輪，根據(jù)被加工齒輪的齒數(shù)選取，用以調(diào)整u ux x的數(shù)的數(shù)值，使其不會過大或過小，便于掛輪的選取。值，使其不會過大或過小，便于掛輪的選取。 稱為分齒掛輪稱為分齒掛輪 。 當當5Z5Z工工/ /K20K20時，取時，取e = 48, f =24 e = 48, f =24 ； 當當 21 21ZZ工工/ /K142K142時，取時，取e =36, f =36e =36, f =36； 當當Z Z工工/ /K143K143時，取時，取 e =24, f = 48e =24, f = 48。dcba工ZKefdcbaux242022-2-617 c) c) 進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈 找末端

20、件：找末端件： 工件（工作臺）工件（工作臺）刀架刀架 確定計算位移確定計算位移: 1 rf mm: 1 rf mm 列出運動平衡式列出運動平衡式: : 計算換置式計算換置式: : 進給量進給量f f是根據(jù)工件材料，加工精度及銑削方式（順銑或逆銑）等情況確是根據(jù)工件材料，加工精度及銑削方式（順銑或逆銑）等情況確定的。選定了定的。選定了f f值就可確定出掛輪值就可確定出掛輪a1/b1 a1/b1 及進給箱中變速組的傳動比值。及進給箱中變速組的傳動比值。fuba325269233939252172111進4608.011fubauf進2022-2-618四、滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算四、滾切

21、斜齒圓柱齒輪的傳動鏈及換置計算 合成機構(gòu)合成機構(gòu) 滾切斜齒圓柱齒輪時，將短齒離合器滾切斜齒圓柱齒輪時，將短齒離合器M M1 1換成長齒離合器換成長齒離合器M M2 2。M M2 2的端面齒長度足夠同時與合成機構(gòu)殼體（系桿的端面齒長度足夠同時與合成機構(gòu)殼體（系桿H H）的端）的端面齒及空套在殼體上的齒輪面齒及空套在殼體上的齒輪Z Z7272的端面齒相嚙合，使它們聯(lián)接的端面齒相嚙合，使它們聯(lián)接在一起，系桿在一起，系桿H H與外部接通。由范成運動傳動鏈和差動傳動鏈與外部接通。由范成運動傳動鏈和差動傳動鏈傳來的運動分別通過齒輪傳來的運動分別通過齒輪Z Z5656和和Z Z7272輸入合成機構(gòu)，運動合成

22、后輸入合成機構(gòu)，運動合成后由由軸輸出。軸輸出。 M M1 1,M,M2 2的結(jié)構(gòu)（的結(jié)構(gòu)（圖圖1 1、圖圖2 2） M M1 1,M,M2 2的連接方式（的連接方式（圖圖1 1、圖圖2 2）2022-2-619 以以 n n5656、n n7272、n n分別代表齒輪分別代表齒輪Z Z5656、Z Z7272和軸和軸的轉(zhuǎn)速，則的轉(zhuǎn)速，則按差動輪系的轉(zhuǎn)化，可得：按差動輪系的轉(zhuǎn)化，可得： 若若 n n7272=0=0，則，則 ; ; 若若 n n56=0=0，則，則 ; ; u u合合1 1、u u合合2 2分別為范成運動鏈和差動傳動鏈通過合成機構(gòu)分別為范成運動鏈和差動傳動鏈通過合成機構(gòu)的傳動比。

23、的傳動比。27212nnux合1303030307256721nnnnx15611nnux合2022-2-620 滾切斜齒圓柱齒輪傳動鏈分析 a) a) 主運動傳動鏈主運動傳動鏈 與滾切直齒圓柱齒輪的運動傳動鏈完全相同。與滾切直齒圓柱齒輪的運動傳動鏈完全相同。 b)b)范成運動傳動鏈范成運動傳動鏈 只需用只需用u u合合1 1=-1=-1取代取代u u合，合，其余與滾切直齒圓柱齒輪完全相其余與滾切直齒圓柱齒輪完全相 同。同。 c) c) 進給運動傳動鏈進給運動傳動鏈 與滾切直齒圓柱齒輪完全相同。與滾切直齒圓柱齒輪完全相同。 2022-2-621 d) d) 差動傳動鏈（附加傳動鏈）差動傳動鏈（

24、附加傳動鏈） 找末端件：找末端件： 刀架刀架工件工件 確定計算位移：確定計算位移： L mm1 rL mm1 r（附加）（附加） 被加工斜齒輪螺旋線導程；被加工斜齒輪螺旋線導程； m端端齒輪的端面模數(shù)；齒輪的端面模數(shù)； m法法齒輪的法面模數(shù)；齒輪的法面模數(shù)； 齒輪的螺旋角。齒輪的螺旋角。tgZmL工端cos法端mmsincos工法工法ZmtgZmL2022-2-622 列出運動平衡式：列出運動平衡式： 對于差動運動傳動鏈對于差動運動傳動鏈, u, u合成合成= u= u合合2 2=2,=2, 計算換置公式：計算換置公式： 式中式中 稱為差動掛輪。稱為差動掛輪。 “ “1”1”由附加運動傳動鏈傳

25、給工件的附加運動方向，可能與范成運動中由附加運動傳動鏈傳給工件的附加運動方向，可能與范成運動中的的工件轉(zhuǎn)向相同，也可能相反工件轉(zhuǎn)向相同，也可能相反 。1721723625222532222xufeudcbaL合成工ZKefdcbaux24Kmdcbauy法sin922222222dcca2022-2-623對于附加運動傳動鏈的運動平衡式和換置公式作如下分析對于附加運動傳動鏈的運動平衡式和換置公式作如下分析： 附加運動傳動鏈是形成螺旋線的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，其傳附加運動傳動鏈是形成螺旋線的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，其傳動比數(shù)值的精確度直接影響工件輪齒的齒向精度，所以掛動比數(shù)值的精確度直接影響工件輪齒的齒向精度，所

26、以掛輪傳動比應配算準確。輪傳動比應配算準確。 但是，換置公式中包含有無理數(shù)但是，換置公式中包含有無理數(shù)sin，這就給精確配算掛，這就給精確配算掛輪輪帶來困難，因為掛輪個數(shù)有限，且與展成運動共用一帶來困難，因為掛輪個數(shù)有限，且與展成運動共用一套。為保證展成運動掛輪傳動比絕對準確，套。為保證展成運動掛輪傳動比絕對準確，一般先選定展一般先選定展成運動掛輪成運動掛輪，剩下的掛輪供附加運動傳動鏈中掛輪選擇，剩下的掛輪供附加運動傳動鏈中掛輪選擇，故無法配算得非常準確。其配算結(jié)果和計算結(jié)果之間的誤故無法配算得非常準確。其配算結(jié)果和計算結(jié)果之間的誤差，對于差，對于8級精度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點后第四位數(shù)級精

27、度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點后第四位數(shù)字，對于字，對于7級精度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點后第五位數(shù)級精度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點后第五位數(shù)字，才能保證不超過精度標準中規(guī)定的齒向允差。字，才能保證不超過精度標準中規(guī)定的齒向允差。2022-2-624 Y3150E型滾齒機把從型滾齒機把從“合成機構(gòu)合成機構(gòu)ix工件工件”這一段這一段傳動鏈設計成展成運動傳動鏈和附加運動傳動鏈的公用段，傳動鏈設計成展成運動傳動鏈和附加運動傳動鏈的公用段，這種結(jié)構(gòu)方案，可使附加掛輪與被加工齒輪齒數(shù)這種結(jié)構(gòu)方案，可使附加掛輪與被加工齒輪齒數(shù)z無關(guān)。無關(guān)。它的好處在于：它的好處在于：當用一把滾刀加工一對相嚙合的斜齒輪時，當用一把

28、滾刀加工一對相嚙合的斜齒輪時，由于其模數(shù)相同，螺旋角絕對值也相同。即使這對齒輪的由于其模數(shù)相同，螺旋角絕對值也相同。即使這對齒輪的齒數(shù)不同，仍齒數(shù)不同，仍可用同一套附加運動掛輪，而且只需計算和可用同一套附加運動掛輪，而且只需計算和調(diào)整掛輪一次調(diào)整掛輪一次。附加運動的方向，則通過惰輪的取舍來保。附加運動的方向，則通過惰輪的取舍來保證。證。尤為重要的是，由于附加掛輪近似配算所產(chǎn)生的螺旋尤為重要的是，由于附加掛輪近似配算所產(chǎn)生的螺旋角誤差對兩個斜齒輪是相同的，角誤差對兩個斜齒輪是相同的，因此仍可獲得良好的嚙合。因此仍可獲得良好的嚙合。 刀架絲杠采用模數(shù)螺紋，導程為刀架絲杠采用模數(shù)螺紋，導程為3。由于

29、絲杠的導程。由于絲杠的導程值中包含值中包含，可消去運動平衡式中被加工齒輪輪齒螺旋線，可消去運動平衡式中被加工齒輪輪齒螺旋線導程導程S里的里的，使換置計算簡便。，使換置計算簡便。2022-2-625 五、五、刀架快速移動傳動路線刀架快速移動傳動路線 利用快速電動機可使刀架作快速升降運動，以便利用快速電動機可使刀架作快速升降運動，以便調(diào)整刀架位置及在進給前后實現(xiàn)快進和快退。由調(diào)整刀架位置及在進給前后實現(xiàn)快進和快退。由圖可知刀架快速移動的傳動路線為：圖可知刀架快速移動的傳動路線為： 快速電動機一快速電動機一13/26(鏈傳動鏈傳動)一一M3一一2/25一一(刀刀架軸向進給絲桿架軸向進給絲桿) 此外，

30、在加工斜齒圓柱齒輪時，啟動快速電動機，此外，在加工斜齒圓柱齒輪時，啟動快速電動機，可經(jīng)附加運動傳動鏈帶動工作臺旋轉(zhuǎn)，還可經(jīng)附加運動傳動鏈帶動工作臺旋轉(zhuǎn)，還可檢查可檢查工作臺附加運動的方向工作臺附加運動的方向是否符合附加運動的要求。是否符合附加運動的要求。2022-2-626 刀架快速移動的方向可通過控制快速電動機的旋轉(zhuǎn)刀架快速移動的方向可通過控制快速電動機的旋轉(zhuǎn)方向來變換。在方向來變換。在Y3150E型滾齒機上，啟動快速電型滾齒機上，啟動快速電動機之前，必須先將操縱手柄動機之前，必須先將操縱手柄P3放于放于“快速移動快速移動”位置上，此時軸位置上，此時軸上的三聯(lián)滑移齒輪處于空檔位上的三聯(lián)滑移齒

31、輪處于空檔位置，脫開軸置，脫開軸和軸和軸之間的傳動聯(lián)系，同時接之間的傳動聯(lián)系，同時接通離合器通離合器M3，此時方能啟動快速電動機。，此時方能啟動快速電動機。 在加工斜齒圓柱齒輪過程中，附加運動傳動鏈不允在加工斜齒圓柱齒輪過程中，附加運動傳動鏈不允許斷開，讓滾刀在快速進退刀時按原來螺旋線軌跡許斷開，讓滾刀在快速進退刀時按原來螺旋線軌跡運動，避免工件產(chǎn)生運動，避免工件產(chǎn)生“亂牙亂牙”損壞刀具及機床。損壞刀具及機床。 滾齒機傳動路線動畫演示之滾齒機傳動路線動畫演示之1，之之 22022-2-627（1）主運動傳動鏈）主運動傳動鏈 電動機電動機主軸（滾刀）主軸（滾刀） 1430115/16521/42

32、i A / B 28/28 28/28 28/2820/80=n刀刀 i 三種傳動比；三種傳動比； A / B 三種傳動比。三種傳動比。（2）展成運動傳動鏈）展成運動傳動鏈 滾刀轉(zhuǎn)滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)K/z r 180/2028/2828/2828/28 42/56i合成合成e/fa/bc/d 1/72=K/z 滾直齒輪時，滾直齒輪時，u合成合成1（3）進給傳動鏈）進給傳動鏈 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動刀架移動mm 172/12/2539/39 a1/b1 23/69 i 2/253=f（4）滾斜齒輪時的差動鏈）滾斜齒輪時的差動鏈 刀架移動刀架移動L 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1r L 1/(3)25/2

33、2/25 a2/b2c2/d2 36/72 i合成合成e/fa/bc/d 1/72=1 滾斜齒輪時，滾斜齒輪時， i合成合成22022-2-628第四節(jié)第四節(jié) 其它齒輪加工機床其它齒輪加工機床一、插齒機的運動分析一、插齒機的運動分析用途：用途：主要用于加工直齒圓柱齒輪，特別適合于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，主要用于加工直齒圓柱齒輪，特別適合于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，這是滾齒機無法加工的。但插齒機不能加工蝸輪。這是滾齒機無法加工的。但插齒機不能加工蝸輪。（一）插齒原理及所需的運動（一）插齒原理及所需的運動插齒原理：插齒原理：插齒機是按展成法來加工圓柱齒輪的，插齒時，插齒刀沿工插齒機是按展成法來加工圓柱齒

34、輪的，插齒時，插齒刀沿工件軸向所作的直線往復運動是主運動，插齒刀和工件輪坯在無間隙的件軸向所作的直線往復運動是主運動，插齒刀和工件輪坯在無間隙的嚙合運動過程中，在輪坯加工上加工出全部輪齒輪廓，加工過程中，嚙合運動過程中，在輪坯加工上加工出全部輪齒輪廓，加工過程中，刀具每往復一次僅切出工件齒槽的一小部分，工件齒槽的齒形曲線是刀具每往復一次僅切出工件齒槽的一小部分，工件齒槽的齒形曲線是由插齒刀刀刃多次切削的包絡線組成。由插齒刀刀刃多次切削的包絡線組成。插齒刀類型插齒刀類型2022-2-629插齒運動插齒運動：以加工直齒圓柱齒輪為例。以加工直齒圓柱齒輪為例。1、主運動、主運動是插齒刀沿工件軸向所作的

35、直線往復運動。是插齒刀沿工件軸向所作的直線往復運動。一般刀具垂直向下為工作行程，向上為回程。一般刀具垂直向下為工作行程，向上為回程。如切削速度為如切削速度為v m/min，行程長度為，行程長度為Lmm，則插齒刀每分鐘往復，則插齒刀每分鐘往復行程行程 n刀刀=1000v/2L （往復行程數(shù)（往復行程數(shù)/分）分）2、展成運動、展成運動加工過程中，插齒刀和工件應保持一對圓柱齒輪的嚙合。加工過程中，插齒刀和工件應保持一對圓柱齒輪的嚙合。運動關(guān)系：即刀轉(zhuǎn)運動關(guān)系：即刀轉(zhuǎn)1/Z刀刀( r ) 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1/Z( r )3、圓周進給運動、圓周進給運動插齒刀的轉(zhuǎn)動為圓周進給運動。插齒刀的轉(zhuǎn)動為圓周進給運動。

36、f圓周由插齒刀每次往復行程中，刀具在分度圓周上所轉(zhuǎn)過的弧長圓周由插齒刀每次往復行程中，刀具在分度圓周上所轉(zhuǎn)過的弧長表示。表示。Mm/往復行程往復行程f圓周圓周=切削次數(shù)切削次數(shù)=曲線精度曲線精度2022-2-6304、讓刀運動、讓刀運動插齒刀作回程，為避免擦傷工件齒面和刀具磨損，工件和刀具間應讓插齒刀作回程，為避免擦傷工件齒面和刀具磨損，工件和刀具間應讓開一小段間隙，工作行程時，恢復原位。開一小段間隙，工作行程時，恢復原位。讓刀運動由讓刀運動由 工作臺移動實現(xiàn)工作臺移動實現(xiàn)振動較大或刀具主軸擺動，較好。振動較大或刀具主軸擺動，較好。5、徑向切入運動、徑向切入運動如插齒刀徑向切入太深因切削負荷過

37、大會損壞刀具和工件。在工件和如插齒刀徑向切入太深因切削負荷過大會損壞刀具和工件。在工件和插齒刀作展成運動同時，刀具相對工件作徑向切入運動，插齒刀作展成運動同時，刀具相對工件作徑向切入運動， 直到全齒直到全齒深后，停止切入。深后，停止切入。 2022-2-631（二）插齒機的傳動原理圖（二）插齒機的傳動原理圖插削直齒園柱齒輪時機床的傳動原理圖如插削直齒園柱齒輪時機床的傳動原理圖如圖圖4-21。1、主運動傳動鏈、主運動傳動鏈A2：電機電機12Uv354曲柄偏曲柄偏心盤心盤-插齒刀。插齒刀。Uv調(diào)節(jié)每分鐘往復行程數(shù)。簡單運動，調(diào)節(jié)每分鐘往復行程數(shù)。簡單運動，外聯(lián)系傳動鏈。外聯(lián)系傳動鏈。2、周向進給運

38、動：、周向進給運動：456Uf78插齒刀主軸。插齒刀主軸。Uf調(diào)節(jié)周向進給量，以插齒刀上下往復一次時插齒刀在節(jié)園調(diào)節(jié)周向進給量，以插齒刀上下往復一次時插齒刀在節(jié)園上所轉(zhuǎn)過的弧長來表示。上所轉(zhuǎn)過的弧長來表示。3、展成運動：、展成運動：插齒刀插齒刀B1189Ux1011工作臺工作臺B12。Ux調(diào)節(jié)工件與刀齒之間的傳動比使插齒刀轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)工件與刀齒之間的傳動比使插齒刀轉(zhuǎn)1/Z刀刀轉(zhuǎn)，工轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)件轉(zhuǎn)1/Z工工轉(zhuǎn)。轉(zhuǎn)。 在插齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，必須采用斜齒插齒刀，在插齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，必須采用斜齒插齒刀，其螺旋角與工件螺旋角相等，而方向相反，適合大批量生其螺旋角與工件螺旋角相等，而方向相反，

39、適合大批量生產(chǎn)。（產(chǎn)。（錄象錄象）2022-2-632二、磨齒機（二、磨齒機（錄象錄象） 珩齒錄象珩齒錄象 多用于淬硬齒輪的齒面精加工，多用于淬硬齒輪的齒面精加工，63級精度。級精度。 磨齒機分兩大類：磨齒機分兩大類：成形法磨齒和成形法磨齒和展成法磨齒展成法磨齒展成法磨齒分：展成法磨齒分：連續(xù)磨齒連續(xù)磨齒(砂輪為蝸桿形砂輪為蝸桿形)分度磨齒分度磨齒(砂輪有碟型、砂輪有碟型、大平面型、錐大平面型、錐形，利用齒條形，利用齒條和齒輪嚙合原和齒輪嚙合原理理)#2022-2-633習題習題 4-1、分析比較應用展成法與成形法加工圓柱齒輪各有何特點? 4-2、在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪分別需要調(diào)整哪

40、幾條傳動鏈？畫出傳動原理圖，并說明各傳動鏈的兩端件及計算位移是什么?說明各傳動鏈換置機構(gòu) 的作用? 4-3、滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，工件的展成運動(B12)和附加運動(B22)的方向如何確定? 以Y3150E型滾齒機為例，說明在使用中如何檢查這兩種運動方向是否正確? 4-4、在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時，如何確定滾刀刀架扳轉(zhuǎn)角度與方向? 4-5、在滾齒機上加工一對斜齒輪時，當一個齒輪加工完成后，在加工另一個齒輪前應當進行哪些掛輪計算和機床調(diào)整工作？2022-2-634習題習題 4-6、在Y3150E型滾齒機上，采用單頭右旋滾刀，滾刀螺旋升角2o19， 滾刀直徑為55mm，切削速度，軸

41、向進給量取，加工斜齒圓柱齒輪，螺旋方向右旋，螺旋角，模數(shù)mn2mm，8級精度。要求： (1) 畫圖表示滾刀安裝角、刀架扳動方向，滾刀和工件的運動方向； (2) 列出加工時各傳動鏈的運動平衡式，確定其掛輪齒數(shù)。 4-7、在其它條件不變，而只改變下列某一條件情況下，滾齒機上哪些傳動鏈的換向機構(gòu)應變向? (1) 由滾切右旋齒改為滾切左旋齒； (2) 由使用右旋滾刀改變?yōu)樽笮凉L刀； (3) 由加工直齒齒輪改變?yōu)榧庸ば饼X齒輪。2022-2-635習題習題( (復習復習) ) 4-1 分析在臥式銑床上用盤形銑刀銑削直齒圓柱齒輪時機床所需要的運動。這種加工方法主要用于什么場合？ 4-2 插齒刀的本質(zhì)是什么？

42、其側(cè)后刀面的形狀是什么？ 4-3 插齒刀的齒形誤差是如何產(chǎn)生的？任何修正？ 4-4 生產(chǎn)中標準齒輪滾刀采用哪種基本蝸桿？何時采用螺旋形容屑槽？4-5 畫簡圖表示用螺旋升角為 的右旋滾刀滾切螺旋角為 的左旋齒輪時的刀具傾角 。 4-6 在有差動機構(gòu)的滾齒機上滾切斜齒圓柱齒輪時，工件的螺旋角誤差是如何產(chǎn)生的？ 4-7 滾齒機的滾刀安裝角 的誤差是否影響工件螺旋角 的精度？為什么？ 4-8 在有差動機構(gòu)的滾齒機上滾切一對在平行軸上相互嚙合的斜齒圓柱齒輪時，當加工完齒數(shù)為 Z1 的第一個 齒輪（左旋）后，再加工齒數(shù)為 Z2 第二個齒輪（右旋）時，機床的哪些傳動鏈需要調(diào)整？如何調(diào)整？ 4-9 滾齒機的滾

43、刀刀架運動軌跡是什么？滾刀模數(shù)如何選??？2022-2-636齒輪刀具齒輪刀具 齒輪刀具分為成形法和范線法加工用齒輪刀具兩大類。齒輪刀具分為成形法和范線法加工用齒輪刀具兩大類。 成形法齒輪刀具成形法齒輪刀具 a)盤形齒輪銑刀盤形齒輪銑刀 b)指形齒輪銑刀指形齒輪銑刀2022-2-637 插齒刀的類型a)盤形 b)碗形 c)錐柄 2022-2-638齒輪滾刀齒輪滾刀齒輪滾刀是加工外嚙合直齒和斜齒圓柱漸開線齒輪最常用的刀具齒輪滾刀是加工外嚙合直齒和斜齒圓柱漸開線齒輪最常用的刀具 。主要參數(shù)：外徑、頭數(shù)、齒形、螺旋升角及旋向等。外徑越大、則加主要參數(shù)：外徑、頭數(shù)、齒形、螺旋升角及旋向等。外徑越大、則加工精度越高。工精度越高。標準齒輪滾刀規(guī)定：同一模數(shù)有兩種直徑系列。標準齒輪滾刀規(guī)定：同一模數(shù)有兩種直徑系列。 型直徑較大，適用于型直徑較大，適用于AAAA級精密滾刀，加工級精密滾刀，加工7 7級精度的齒輪；級精度的齒輪； 型直徑較小，適用于型直徑較小，適用于A A、B B、C C級精度的滾刀，加工級精度的滾刀，加工8 8、9 9、1010級精度級精度的齒輪。的齒輪。 單頭滾刀的精度較高，多用于精切齒，多頭滾刀精度較差，但生產(chǎn)率單頭滾刀的精度較高，多用于精切齒，多頭滾刀精度較差，但生產(chǎn)率高。高。2022-2-639 齒輪滾刀的結(jié)構(gòu)齒輪滾刀的結(jié)構(gòu) 齒輪滾刀是一個蝸桿形刀具，齒輪滾刀是