第四章齒輪加工機(jī)床

第四章齒輪加工機(jī)床（一）教學(xué)要求（1）掌握齒面形成方法；（2）能看懂滾齒傳動系統(tǒng)圖；會進(jìn)行有關(guān)運(yùn)動計算；（3）了解其它齒輪加工設(shè)備。（二）教學(xué)的重點(diǎn)與難點(diǎn)（1）重點(diǎn)：齒面形成方法、滾齒機(jī)的傳動原理和運(yùn)動計算；（2）難點(diǎn):滾齒機(jī)的傳動原理和運(yùn)動計算。2/2/2023（三）教學(xué)內(nèi)容第一節(jié)概述第二節(jié)滾齒機(jī)第三節(jié)其它類型齒輪加工機(jī)床2/2/2023第一節(jié)概述

用來加工齒輪輪齒表面的機(jī)床，稱為齒輪加工機(jī)床。一、齒輪的加工方法成形法1.成形法2/2/20232.展成法應(yīng)用齒輪嚙合的原理，切齒過程模擬齒輪副的嚙合過程。如齒輪—齒輪副，把其中一個轉(zhuǎn)化為刀具，另一個作為工件，并保證刀具和工件之間做嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動。被加工齒輪的齒面是在刀具和工件包絡(luò)過程中由刀具切削刃的位置連續(xù)變化而形成的。滾齒插齒2/2/2023二、齒輪加工機(jī)床的類型齒輪加工機(jī)床圓柱齒輪加工機(jī)床滾齒機(jī)插齒機(jī)磨齒機(jī)珩齒機(jī)剃齒機(jī)圓錐齒輪加工機(jī)床拉齒機(jī)刨齒機(jī)銑齒機(jī)車齒機(jī)研齒機(jī)精密蝸輪滾齒機(jī)2/2/2023§4-2滾齒機(jī)2/2/2023一.滾齒機(jī)的工作原理及運(yùn)動分析

1.滾齒原理相當(dāng)于一對相互嚙合軸線交叉的螺旋齒輪，其中一個齒輪為刀具(滾刀)，另一個齒輪為工件。2/2/20232.加工直齒圓柱齒輪（1）運(yùn)動分析1).母線的形狀—用范成法形成漸開線母線；

成形運(yùn)動—滾刀轉(zhuǎn)動和工件轉(zhuǎn)動構(gòu)成復(fù)合成形運(yùn)動。2).導(dǎo)線為平行于齒長方向的直線，由滾刀架的的移動運(yùn)動來實現(xiàn)。a.工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為范成運(yùn)動；b.滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動；c.滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進(jìn)給運(yùn)動。2/2/2023a.范成運(yùn)動傳動鏈；b.主運(yùn)動鏈；c.軸向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈。（2）運(yùn)動聯(lián)系及傳動原理圖

2/2/2023滾刀軸線與被切齒輪的端面之間的角度。滾刀的刀齒是沿螺旋線分布的，其螺旋升角為ω。加工時，為了使?jié)L刀刀齒與被切齒輪的齒槽方向一致，滾刀軸線與被切齒輪的端面之間應(yīng)傾斜一個角度δ，δ=ω。（3）滾刀的安裝角度2/2/20233.滾切斜齒圓柱齒輪（1）運(yùn)動分析①.導(dǎo)線形狀：螺旋線；②.成形運(yùn)動：滾刀沿工件軸線移動f+工件的附加轉(zhuǎn)動n3；

即：刀架向下移動一個導(dǎo)程T——工件附加轉(zhuǎn)動一圈a.工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為范成運(yùn)動；b.滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動為主運(yùn)動；c.滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進(jìn)給運(yùn)動；d.工件的附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動。2/2/2023（2）運(yùn)動聯(lián)系及傳動原理圖

a.范成運(yùn)動傳動鏈；b.主運(yùn)動鏈；c.軸向進(jìn)給運(yùn)動傳動鏈;d.差動傳動鏈。

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δ=β±ωω—滾刀的螺旋升角，β—斜齒輪的螺旋角。當(dāng)滾刀與被加工齒輪的螺旋方向不同時取“+”號，相同時取“-”號。（3）滾刀的安裝角度2/2/2023

4．加工蝸輪

（1）徑向進(jìn)給法（2）切向進(jìn)給法2/2/2023二、Y3150E滾齒機(jī)

1.用途主要用于滾切直齒和斜齒圓柱齒輪,也可以加工蝸輪和花鍵軸。

2/2/20232.傳動系統(tǒng)分析

2/2/20231）主運(yùn)動傳動鏈2/2/20232/2/2023（4）換置公式

（2）計算位移記作主電動機(jī)1430（r／min）—滾刀主軸nc（rpm）（1）兩個端件一端是電動機(jī)，一端是主軸（3）運(yùn)動平衡式2/2/20232)范(展)成傳動鏈

2/2/2023（1）兩端件兩端件是滾刀主軸和工件主軸。（2）計算位移滾刀1（r）—工件K／z(r)（3）運(yùn)動平衡式（4）換置公式2/2/20233)進(jìn)給傳動鏈

2/2/2023（1）兩個端件工件主軸——滾刀架垂直運(yùn)動絲杠；（2）計算位移工件主軸1（r）——滾刀架f（mm）；（3）運(yùn)動平衡式2/2/2023（4）換置公式式中：f取決于滾齒機(jī)加工的切削用量；Ugf可在滑移齒輪組的3個傳動比值中選取一個。a1、b1、Ugf也可查機(jī)床說明書的專用表格來選取。2/2/20234)差動傳動鏈2/2/2023(1)兩個端件一個端件為滾刀架垂直運(yùn)動絲杠，另一端件為工件主軸；(2)計算位移滾刀架垂直運(yùn)動T(mm)——工件附加回轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn);2/2/2023（3）運(yùn)動平衡式（4）換置公式2/2/20235）滾刀架快速運(yùn)動傳動鏈2/2/2023

1).功用：

主要用于調(diào)整機(jī)床，以及加工時刀具快速接近工件或快速停止。

2).傳動路線：

快速電動機(jī)——ⅩⅧ—離合器M3——滾刀垂直運(yùn)動絲桿ⅩⅩⅢ此時，XⅧ上的三聯(lián)滑移齒輪置于空檔位置。

3).快速傳動鏈接通時,其他傳動鏈的工作狀態(tài):

①.快速傳動鏈接通時，進(jìn)給傳動鏈必須脫開；

②.快速傳動鏈接通時，差動傳動鏈不能斷開,否則會產(chǎn)生“亂扣”"；

③.快速傳動鏈接通時，范成傳動鏈、主傳動鏈，可斷可不斷。2/2/2023§4-3插齒輪和磨齒機(jī)一.插齒機(jī)

功用：加工內(nèi)外嚙合的圓柱齒輪的輪齒表面，尤其適合于加工內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪，這是滾齒無法加工的，但插齒機(jī)不能加工蝸輪。

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插齒機(jī)外形圖2/2/20231.插齒原理：

模擬一對圓柱齒輪的嚙合，其中一個是工件，另一個是插齒刀，它的模數(shù)和壓力角與被加工齒輪相同。插齒時，插齒刀和工件的相對轉(zhuǎn)動是一個復(fù)合的成形運(yùn)動，用以形成漸開線齒廓。插齒刀的特點(diǎn)是：1).前端面磨有前角；2).各齒頂齒面有后角。2/2/20232.運(yùn)動分析

形成齒廓表面，需兩個表面成形運(yùn)動，即形成母線——漸開線齒形曲線的范成運(yùn)動（f2f3）和形成導(dǎo)線——沿齒長方向直線運(yùn)動V1。此外，還需下列非表面成形運(yùn)動：返回運(yùn)動，切入運(yùn)動，讓刀運(yùn)動。

2/2/20233.傳動原理圖主運(yùn)動傳動鏈;圓周進(jìn)給傳動鏈;范成運(yùn)動傳動鏈2/2/20232/2/2023二．磨齒機(jī)

功用：用于精加工淬硬的圓柱齒輪的齒廓面。

1．成形法磨齒的原理和運(yùn)動2/2/20232．展成法磨齒的原理和運(yùn)動①.連續(xù)分度磨削：用蝸桿形砂輪，其工作原理同滾齒相似。磨削效率高，但砂輪制造困難，比較少用；

2/2/2023②.單齒分度磨削：

這類磨齒機(jī)根據(jù)砂輪形狀可分為三種，其工作原理都是利用齒條和齒輪的嚙合原理，用砂