第四章 直齒錐齒輪的銑削

1、中等職業(yè)教育機(jī)電類專業(yè)“十一五”規(guī)劃教材中國(guó)機(jī)械工業(yè)教育協(xié)會(huì)全國(guó)職業(yè)培訓(xùn)教學(xué)工作指導(dǎo)委員會(huì)機(jī)電專業(yè)委員會(huì)組編黃冰 李勝 編銑工工藝學(xué)銑工工藝學(xué)1.了解直齒錐齒輪的特點(diǎn)和計(jì)算。2.正確選用直齒錐齒輪銑刀。3.加工直齒錐齒輪時(shí)能熟練地進(jìn)行計(jì)算(正確計(jì)算分度頭主軸傾斜角、工作臺(tái)橫向偏移量及分度頭主軸回轉(zhuǎn)量)。4.掌握在銑床上加工直齒錐齒輪的方法。5.了解直齒錐齒輪齒厚的測(cè)量方法，能分析銑削中容易出現(xiàn)的問(wèn)題。第四章直齒錐齒輪的銑削圖4-1直齒錐齒輪傳動(dòng)a)軸交角=90b)軸交角90第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算一、直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)一、直齒錐齒輪的幾

2、何特點(diǎn)1)直齒錐齒輪的齒頂圓錐面(簡(jiǎn)稱頂錐)、分度圓錐面(簡(jiǎn)稱分錐)和齒根圓錐面(簡(jiǎn)稱根錐)三個(gè)圓錐面交于一點(diǎn)。2)直齒錐齒輪的輪齒分布在圓錐面上，齒槽在大端處寬而深，在小端處窄而淺，輪齒從大端起逐漸向錐頂方向收縮。3)在直齒錐齒輪的背錐(通常就是錐齒輪輪齒的大端端面，背錐的素線垂直于分錐)的展開面中，輪齒的齒廓曲線為漸開線。4)直齒錐齒輪由大端至小端，其模數(shù)不同，在錐齒輪的設(shè)計(jì)與計(jì)算中，規(guī)定以大端模數(shù)為依據(jù)，并采用標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)。二、錐齒輪模數(shù)二、錐齒輪模數(shù)表4-1錐齒輪模數(shù)(單位：mm)三、標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪幾何尺寸的計(jì)算三、標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪幾何尺寸的計(jì)算第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第一節(jié)

3、直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算表4-2標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪幾何要素的名稱、代號(hào)、定義和計(jì)算公式第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算圖4-2直齒錐齒輪的幾何要素第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算例4-1有一對(duì)相互嚙合的標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪，模數(shù)m=4mm，主動(dòng)輪齒數(shù)z1=20，從動(dòng)輪z2=40，兩軸交角=90，試計(jì)算兩錐齒輪的各部尺寸。其計(jì)算結(jié)果列于表4-3。第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算表4-3例4-1計(jì)算結(jié)果(單位：mm)第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算

4、第一節(jié)直齒錐齒輪的幾何特點(diǎn)和幾何尺寸計(jì)算第二節(jié)直齒錐齒輪銑刀及其選擇第二節(jié)直齒錐齒輪銑刀及其選擇一、直齒錐齒輪銑刀一、直齒錐齒輪銑刀直齒錐齒輪的齒形是逐漸向圓錐頂點(diǎn)收縮的。二、直齒圓錐齒輪銑刀的刀號(hào)及選擇二、直齒圓錐齒輪銑刀的刀號(hào)及選擇1.刀號(hào)及選擇標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪銑刀每一模數(shù)共8把或15把，并在側(cè)面印有“傘形”或“”標(biāo)記，以區(qū)別于直齒圓柱齒輪銑刀。2.直齒錐齒輪的當(dāng)量齒數(shù)zv圖4-3直齒錐齒輪的當(dāng)量圓柱齒輪例4-2銑削一個(gè)模數(shù)m=3mm，齒數(shù)z=20，分錐角為45，試求銑刀號(hào)數(shù)。解：zv=z/cos=20/0707=28.328齒這表明，20齒的錐齒輪齒形相當(dāng)于28齒輪的直齒圓柱齒輪的齒形，查

5、表3 7可知，應(yīng)選用模數(shù)為3的第五號(hào)直齒錐齒輪銑刀。第二節(jié)直齒錐齒輪銑刀及其選擇第二節(jié)直齒錐齒輪銑刀及其選擇第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法圖4-4縱向進(jìn)給銑削法銑錐齒輪圖4-5垂直進(jìn)給銑削法銑錐齒輪第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法一、銑齒前準(zhǔn)備工作一、銑齒前準(zhǔn)備工作1.熟悉齒輪的工作圖由工作圖了解及掌握齒輪的幾何要素、規(guī)格、精度和齒坯的尺寸及形狀位置精度、表面粗糙度要求等。2.檢查輪坯在銑削前，根據(jù)圖樣要求復(fù)驗(yàn)齒坯，其復(fù)驗(yàn)項(xiàng)目如下：1)檢驗(yàn)齒坯角度。2)檢驗(yàn)端平面與軸線的垂直度。3)檢驗(yàn)齒坯外徑、內(nèi)孔孔徑等。3.安裝分度頭和裝夾齒坯第三節(jié)直齒錐齒輪的銑

6、削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法1)分度頭安裝方法與銑削直齒圓柱齒輪是相同。2)將心軸錐柄插入分度頭主軸孔中，校正后用拉桿螺絲拉緊，裝上齒坯，檢查齒坯大端和小端的徑向圓跳動(dòng)。3)分度頭主軸扳起一個(gè)根錐角f(俗稱銑削角)。4)分度計(jì)算，并根據(jù)計(jì)算結(jié)果，選擇分度圈，調(diào)整分度叉位置。4.選擇銑刀，安裝和對(duì)中心按當(dāng)量齒數(shù)選擇銑刀。二、銑削錐齒輪二、銑削錐齒輪第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法錐齒輪輪齒和齒槽都是大端處寬且深，小端處窄且淺，換句話說(shuō)，從大端逐漸向錐頂收縮。1.第一種方法分度頭主軸回轉(zhuǎn)量與工作臺(tái)橫向偏移量相結(jié)合用這種方法銑削齒側(cè)面，分度頭主軸回轉(zhuǎn)方向和工作臺(tái)的偏移方向按下

7、述方法確定：銑齒槽右側(cè)面時(shí)，分度頭主軸（即齒坯）逆時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，工作臺(tái)橫向向右偏移，銑齒槽左側(cè)面時(shí)，分度頭主軸順時(shí)針?lè)较蚧剞D(zhuǎn)，工作臺(tái)橫向向左偏移。第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法圖4-6分度頭主軸回轉(zhuǎn)和工作臺(tái)橫向偏移(銑齒槽右側(cè)時(shí))第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法例4-3有一錐齒輪，齒寬b=30mm，模數(shù)m=2mm，外錐距R=100mm，求：工作臺(tái)橫向移動(dòng)量S值。解：S=mb/2R=2mm30mm/2100mm=0.3mm移動(dòng)S值后，再搖分度頭手柄，使齒坯按圖中實(shí)線箭頭方向旋轉(zhuǎn)，使銑刀右側(cè)刃銑去大端齒槽右側(cè)的余量，并微微擦著小端齒槽的右側(cè)（此時(shí)銑刀左側(cè)刃

8、不能碰到小端齒槽的左側(cè)面）。2.第二種方法分度頭在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)角度和工作臺(tái)橫向偏移相結(jié)合這種方法以分度頭在水平面內(nèi)偏轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)。第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法圖4-7錐齒輪銑削順序1銑刀2輪坯軸線3輪坯第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法圖4-8偏轉(zhuǎn)角計(jì)算1銑刀2輪坯軸線3圓轉(zhuǎn)臺(tái)第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法例4-4錐齒輪的B大=7.4mm，B小=4.8mm，齒寬b=3.5mm，求分度頭偏轉(zhuǎn)角。解：sin=-/2b=74mm-48mm/235mm=26/7=0.3714=29圖4-9錐齒輪小端需修整部位第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直

9、齒錐齒輪的銑削方法3.直齒錐齒輪銑削實(shí)例圖4 10所示為一標(biāo)準(zhǔn)直齒錐齒輪，模數(shù)m=2mm，齒數(shù)z=30，齒形角=20，分度圓錐角=55，精度等級(jí)10級(jí)，材料為45鋼。圖4-10銑直齒錐齒輪第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法(1)檢查齒坯1)用游標(biāo)萬(wàn)能角度尺檢查齒坯的頂錐角和背錐角。2)檢查端平面與內(nèi)孔軸線的垂直度。3)檢查齒坯外徑、孔徑等。(2)選擇和安裝銑刀1)當(dāng)量齒數(shù)zv=z/cos=30/cos55=52.302)根據(jù)zv選擇模數(shù)m=2mm的6號(hào)盤形錐齒輪銑刀。3)將銑刀安裝在銑刀桿上，校正銑刀的跳動(dòng)，使其回轉(zhuǎn)平穩(wěn)。(3)分度頭、齒坯的安裝第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三

10、節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法1)安裝、調(diào)整分度頭，使分度頭主軸與工作臺(tái)臺(tái)面和銑刀回轉(zhuǎn)平面平行。2)將心軸錐柄插入分度頭主軸錐孔中，校正后用拉桿拉緊。3)將分度頭主軸仰起扳轉(zhuǎn)一個(gè)根錐角f，f=5115。(4)分度計(jì)算n=40/z=40/30=110/30r即：選擇分度圈(孔數(shù)為30)，轉(zhuǎn)1圈又10個(gè)孔距。(5)對(duì)中心采用劃線試切對(duì)中，使銑刀廓形中線與工件軸線在同一垂直于工作臺(tái)臺(tái)面的平面內(nèi)。(6)銑齒槽中部第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法1)以齒坯大端為基準(zhǔn)，對(duì)中后，使刀尖與齒坯大端接觸，然后退出齒坯，將工作臺(tái)升高ae=h=2.2m=4.4mm一次進(jìn)給銑出齒深。2)分度逐齒銑削。(7

11、)銑大端齒側(cè)余量用工作臺(tái)橫向偏移量為基準(zhǔn)的銑削方法。1)計(jì)算第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法2)按計(jì)算的S=0.27mm，向左橫向移動(dòng)工作臺(tái)并緊固，搖動(dòng)分度手柄使齒坯順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，當(dāng)銑刀剛擦到小端齒槽的左側(cè)，將分度手柄的插銷插入分度盤孔中，并記下分度手柄轉(zhuǎn)過(guò)的孔距數(shù)，依次分度分齒銑削齒槽左側(cè)。3)松開工作臺(tái)橫向緊固螺釘，按2S=0.54mm向右橫向移動(dòng)工作臺(tái)并緊固，按2倍孔距數(shù)反向搖動(dòng)分度手柄使齒坯逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，依次分度銑削齒槽右側(cè)。第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第三節(jié)直齒錐齒輪的銑削方法第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析一、錐齒輪的測(cè)量一、錐齒輪的測(cè)量齒輪銑

12、削完畢后，一般都要進(jìn)行檢驗(yàn)測(cè)量。1.測(cè)量齒厚測(cè)量齒厚就是指測(cè)量齒輪的分度圓弦齒厚，一般是測(cè)量錐齒輪背錐上齒輪大端的齒厚。圖4-11大端齒厚測(cè)量2.齒圈徑向跳動(dòng)測(cè)量檢驗(yàn)時(shí)，將工件套入心軸內(nèi)，在齒槽中放入?4mm的圓棒，使指示表測(cè)量頭與圓棒最高點(diǎn)相接觸，用手轉(zhuǎn)動(dòng)工件，找出每條齒槽的讀數(shù)見圖4 12，其讀數(shù)差即為齒圈徑向圓跳動(dòng)量。3.齒向誤差測(cè)量齒向誤差是指通過(guò)齒高中部，在齒全長(zhǎng)內(nèi)實(shí)際齒向?qū)碚擙X向的最大允許誤差。第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析圖4-12測(cè)量齒圈徑向圓跳動(dòng)第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析圖4-13測(cè)量齒向誤差第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析二、質(zhì)量分析二、質(zhì)量分析在普通銑床上加工錐齒輪，用分度頭裝夾工件進(jìn)行分度，并用成形銑刀銑削齒形，一般說(shuō)來(lái)其加工精度是較低的，因?yàn)橛绊懠庸ぞ鹊囊蛩睾芏唷?.齒形誤差超差1)銑刀刀號(hào)選擇錯(cuò)誤。2)銑刀刃磨不好。3)銑削操作時(shí)分度頭回轉(zhuǎn)量和工作臺(tái)偏移量控制不好。4)機(jī)床導(dǎo)軌平行度差，銑刀安裝不好。2.齒距偏差超差第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)量分析第四節(jié)錐齒輪的測(cè)量與質(zhì)