輪齒切削加工原理

1、 近代齒輪加工方法很多，如切制法、鑄造法、近代齒輪加工方法很多，如切制法、鑄造法、熱扎法、沖壓法、電加工法等熱扎法、沖壓法、電加工法等 但從加工原理的角度看，可將齒輪加工方法歸但從加工原理的角度看，可將齒輪加工方法歸為兩大類：為兩大類： 仿形法仿形法 銑削法銑削法實(shí)際加工實(shí)際加工 拉削法拉削法實(shí)際加工實(shí)際加工 范成法范成法 插齒法插齒法實(shí)際加工實(shí)際加工 滾齒法滾齒法實(shí)際加工實(shí)際加工機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 盤銑刀盤銑刀 指狀銑刀指狀銑刀機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 仿形銑刀仿形銑刀( (盤盤/ /指指):):刀齒與齒輪刀齒與齒輪齒槽相同齒槽相同-旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)+ +直移直移 齒輪毛坯齒輪毛坯: : 間歇旋轉(zhuǎn)

2、間歇旋轉(zhuǎn)仿形法仿形法進(jìn)給進(jìn)給進(jìn)給分度分度切削進(jìn)給進(jìn)給空回空回切削切削空回分度分度 刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同刀齒形狀與齒輪齒槽形狀相同 優(yōu)點(diǎn)優(yōu)點(diǎn): :普通銑床加工普通銑床加工問題問題: : 精度低精度低 分度誤差分度誤差 刀具齒形誤差刀具齒形誤差db= =dcoscos = =mzcoscos 決定齒形決定齒形( (z的的函數(shù)函數(shù)), ), 刀具量大刀具量大工程處理工程處理: :同同m m和和 的刀具只有的刀具只有8 8把把機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 生產(chǎn)率低生產(chǎn)率低 空回行程空回行程 分度分度, , 夾緊等輔助工夾緊等輔助工作時(shí)間長(zhǎng)作時(shí)間長(zhǎng)應(yīng)用應(yīng)用: :修配和小批量生產(chǎn)修配和小批量生產(chǎn)仿形法仿形

3、法加工特點(diǎn)加工特點(diǎn)8把一組各號(hào)銑刀切制齒輪齒數(shù)范圍把一組各號(hào)銑刀切制齒輪齒數(shù)范圍刀號(hào)刀號(hào)齒數(shù)齒數(shù)123456781213 1416 1720 2125 2634 3554 55134 135機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng)范成法范成法 (展成法、包絡(luò)法展成法、包絡(luò)法)加工齒輪原理加工齒輪原理1) 范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)兩輪分度圓相切兩輪分度圓相切以以 i12 = w w1/w w2 = z2 /z1 傳動(dòng)傳動(dòng)2) 切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)齒輪插刀沿輪坯軸線方向作往齒輪插刀沿輪坯軸線方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)，以切除材料復(fù)運(yùn)動(dòng)，以切除材料相同的相同的 m、 , 只要用一把刀只要用一把刀具具, 通過調(diào)節(jié)通過調(diào)節(jié)i12 , 就可以加工

4、就可以加工不同齒數(shù)的齒輪不同齒數(shù)的齒輪w1w2O1w1w2O2 輪坯w2 又稱展成法、包絡(luò)法又稱展成法、包絡(luò)法 刀具刀具: 齒輪齒輪(條條)插刀插刀, 滾刀滾刀-往復(fù)直線移動(dòng)往復(fù)直線移動(dòng)+嚙合式旋轉(zhuǎn)嚙合式旋轉(zhuǎn)/往往復(fù)直線移動(dòng)復(fù)直線移動(dòng) 齒輪毛坯齒輪毛坯: 嚙合式旋轉(zhuǎn)嚙合式旋轉(zhuǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：同一把刀具可加同一把刀具可加工出工出m, 相同而齒數(shù)不相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。不僅可同的所有齒輪。不僅可加工外齒輪，而且可加加工外齒輪，而且可加工內(nèi)齒輪工內(nèi)齒輪 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：加工不連續(xù)，生加工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低產(chǎn)效率低范成法范成法齒輪插齒齒輪插齒讓刀運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)范成切削運(yùn)動(dòng)切削運(yùn)動(dòng)空回

5、運(yùn)動(dòng)空回運(yùn)動(dòng)復(fù)位復(fù)位w0w范成運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)i=w w0/w w=z/z0機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：同一把同一把刀具可加工出刀具可加工出m,a相同而齒相同而齒數(shù)不同的所有數(shù)不同的所有齒輪齒輪 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能加不能加工內(nèi)齒輪。加工內(nèi)齒輪。加工不連續(xù)，生工不連續(xù)，生產(chǎn)效率低產(chǎn)效率低范成法范成法齒條插齒齒條插齒切削切削空回空回vw范成范成讓刀讓刀 復(fù)位復(fù)位v=w wd/2= w wmz/2機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 優(yōu)點(diǎn)：優(yōu)點(diǎn)：同一把刀具可加工出同一把刀具可加工出m,a相同而齒數(shù)不同的所有齒相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高輪。加工連續(xù)，生產(chǎn)效率高 缺點(diǎn)：缺點(diǎn)：不能加工內(nèi)齒輪不能加

6、工內(nèi)齒輪范成法范成法齒輪滾齒齒輪滾齒 刀具刀具: 齒輪齒輪(條條)插刀插刀,滾刀滾刀-往復(fù)直線移動(dòng)往復(fù)直線移動(dòng)+嚙合式旋轉(zhuǎn)嚙合式旋轉(zhuǎn)/往復(fù)往復(fù)直線移動(dòng)直線移動(dòng) 齒輪毛坯齒輪毛坯: 嚙合式旋轉(zhuǎn)嚙合式旋轉(zhuǎn) 特點(diǎn)特點(diǎn): 需專門機(jī)床需專門機(jī)床,效率較高效率較高,精度可高精度可高,批量生產(chǎn)批量生產(chǎn)機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng)范成法范成法特點(diǎn)特點(diǎn)一、根切二、產(chǎn)生根切的原因三、避免根切的措施機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng)1 根切根切 切削刀具的齒頂就會(huì)切去輪切削刀具的齒頂就會(huì)切去輪齒根部的一部分，這種現(xiàn)象齒根部的一部分，這種現(xiàn)象稱為稱為根切根切機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng)2 根切的影響根切的影響 降低輪齒抗彎強(qiáng)度降低輪齒抗彎強(qiáng)

7、度 降低輪齒抗彎強(qiáng)度降低降低輪齒抗彎強(qiáng)度降低齒輪傳動(dòng)重合度齒輪傳動(dòng)重合度 降低輪齒抗彎強(qiáng)度降低降低輪齒抗彎強(qiáng)度降低齒輪傳動(dòng)重合度部分失齒輪傳動(dòng)重合度部分失去漸開線齒輪傳動(dòng)特性去漸開線齒輪傳動(dòng)特性一、漸開線齒廓的根切一、漸開線齒廓的根切sehahfc*m分度園分度園分度線分度線分度圓分度圓基圓基圓 實(shí)際嚙合線段：實(shí)際嚙合線段：B1B2 嚙合極限點(diǎn)嚙合極限點(diǎn)N1 刀具頂線不超過嚙合極限刀具頂線不超過嚙合極限點(diǎn)點(diǎn)N1，則切制出漸開線，則切制出漸開線，不產(chǎn)生根切不產(chǎn)生根切 刀具頂線經(jīng)過嚙合極限點(diǎn)刀具頂線經(jīng)過嚙合極限點(diǎn)N1，則切制出的漸開線從，則切制出的漸開線從基圓開始基圓開始 刀具頂線超過嚙合極限點(diǎn)刀

8、具頂線超過嚙合極限點(diǎn)N1，則在根部將已切制出，則在根部將已切制出的漸開線切去，形成根切的漸開線切去，形成根切機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 結(jié)論：結(jié)論： 刀具頂線超過嚙合極限點(diǎn)刀具頂線超過嚙合極限點(diǎn)N1，(PB刀刀PN1)即發(fā)生根切即發(fā)生根切二、產(chǎn)生根切的原因二、產(chǎn)生根切的原因V刀=rw刀具節(jié)線wrrbraO1PB1N1B2B2根切1 加大齒輪半徑加大齒輪半徑, 使使PN1 PB刀刀 其它參數(shù)同刀具且標(biāo)準(zhǔn)其它參數(shù)同刀具且標(biāo)準(zhǔn), 只能增加齒只能增加齒數(shù)數(shù)z機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ) 齒輪傳動(dòng) 標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)根切最少齒數(shù)標(biāo)準(zhǔn)齒輪無(wú)根切最少齒數(shù)三、避免根切的措施三、避免根切的措施2/ )sin(sin1 mzrPN sin/*mhPBa 刀刀 2*sin/2ahz 2*minsin/2ahz v當(dāng)當(dāng)ha*=1.0, =200時(shí)時(shí), zmin= 172 變位變位: 加大刀具與齒輪中心距離，使加大刀具與齒輪中心距離，使刀具齒頂線低于刀具齒頂線低于N1v變位量：變位量： xm，變位系數(shù)，變位系數(shù)xv正變位齒輪：正變位齒輪：xm0 xmO1rrbN1B刀rbN1O1Ph*amB刀人有了知識(shí)，就會(huì)具備各種分析能力，明辨是非的能力。所以我們