齒輪加工機(jī)床的方法原理結(jié)構(gòu)

齒輪加工機(jī)床的方法原理結(jié)構(gòu)第1頁(yè)/共58頁(yè)齒輪加工機(jī)床1第2頁(yè)/共58頁(yè)齒輪加工機(jī)床2齒輪加工錄相第3頁(yè)/共58頁(yè)§4—2滾齒機(jī)運(yùn)動(dòng)分析

一、滾齒原理：用展成法加工齒輪。滾直齒運(yùn)動(dòng)滾刀安裝角齒輪過(guò)程見(jiàn)圖第4頁(yè)/共58頁(yè)二、滾切直齒圓柱齒輪

（一）機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析（圖4-3）

1、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：滾刀--4--5--ux--6--7--工件

2、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：電機(jī)--1--2--uv--3-4--滾刀

3、豎直進(jìn)給傳動(dòng)鏈：工件—7—8—uf_—9—10—絲杠）（二）滾刀的安裝 （圖）

第5頁(yè)/共58頁(yè)三、滾斜齒圓柱齒輪（一）、分析工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)

（二）、機(jī)床運(yùn)動(dòng)分析（合成機(jī)構(gòu)、差動(dòng)傳動(dòng)鏈）

（三）、滾刀的安裝；見(jiàn)圖4-22右旋滾刀加工斜齒輪第6頁(yè)/共58頁(yè)滾斜齒圓柱齒輪運(yùn)動(dòng)分析傳動(dòng)鏈第7頁(yè)/共58頁(yè)§4—3 YC3180型淬硬滾齒機(jī)

一、結(jié)構(gòu)組成（見(jiàn)Y3180圖）：床身、立柱、刀架、主軸、后立柱、工件心軸、工作臺(tái)等外形結(jié)構(gòu)，電機(jī)、齒輪傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、合成機(jī)構(gòu)、離合器等內(nèi)部機(jī)構(gòu)。第8頁(yè)/共58頁(yè)

二、傳動(dòng)系統(tǒng)分析（一）傳動(dòng)系統(tǒng)圖運(yùn)動(dòng)分析—傳動(dòng)原理圖—傳動(dòng)系統(tǒng)圖—傳動(dòng)路線(xiàn)及換置器官---與傳動(dòng)結(jié)構(gòu)式對(duì)應(yīng)1、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：24/4824/48電機(jī)—90/176—28/44—36/36—33/35— 32/4048/2423/23—23/23—23/23—20/80—滾刀（B11）第9頁(yè)/共58頁(yè)Y3180傳動(dòng)系統(tǒng)圖見(jiàn)投影第10頁(yè)/共58頁(yè)2、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：滾刀（B11）80/20—23/23—23/23—23/23—45/45—（合成機(jī)構(gòu)）—e/f—a/b—c/d—1/96—工件（B12）合成機(jī)構(gòu)：由Z45傳入，由分齒掛輪e/f傳出，此時(shí)u合成=-1。3、差動(dòng)傳動(dòng)鏈：刀架(A21）—40/2—30/30—21/21—a2/b2—c2/d2—24/24—2/40—合成機(jī)構(gòu)—e/f—a/b—c/d—1/96—工件（B22）

第11頁(yè)/共58頁(yè)4、軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈：工件—96/1—27/36—36/36—1/24—40/34 34/4040/2039/2240/40—30/30—30/30—25/35—35/25—25/3520/40

—30/30—2/40——刀架絲杠（T=3π）

第12頁(yè)/共58頁(yè)（二）滾切直齒圓柱齒輪換置公式

四個(gè)步驟：1、找末端件

2、計(jì)算位移

3、列平衡方程式

4、推導(dǎo)換置公式

例：展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：

1）找末端件：滾刀——工件

2）定計(jì)算位移：1/K轉(zhuǎn)（刀）—1/Z（件）

3）列平衡式

1/K×80/20×23/23×23/23×23/23×45/45×u合×e/f×a/b×c/d×1/96=1/Z

4）換置公式：ux=a/b×c/d=f/e×24K/Z

（說(shuō)明：

u合=1，e、f掛輪的選取）第13頁(yè)/共58頁(yè)1、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈：傳動(dòng)路線(xiàn)、末端件運(yùn)動(dòng)關(guān)系與滾切直齒相同，但u合=-1，在安裝展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的分齒掛輪時(shí)，可能要選用惰輪。2、差動(dòng)傳動(dòng)鏈：1）找末端件刀架————工件2）定計(jì)算位移： T（刀架軸向移動(dòng)）1轉(zhuǎn)（工件）、3）列平衡式：T/3π×40/2×30/30×21/21×a2/b2×c2/d2×24/24×2/40×u合×e/f×a/b×c/d×1/96=1其中：T=πm端z/tgβ，m端=m法/cosβ，所以T=πm法

z/sinβ4）換置公式：uy=a2/b2×c2/d2=6sinβ/m法k（三）滾切斜齒圓柱齒輪傳動(dòng)鏈及換置公式第14頁(yè)/共58頁(yè)三、滾切齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)直齒圓柱齒輪由滾刀——————工件——————刀架

z/k（r）—————1（r）————f（mm/r）變?yōu)? z/z+ΔΔ/z+Δ

因此ux=a/b×c/d=f/e×24K/Z+Δuy=0.3πΔ/kf（軸向進(jìn)給）

第15頁(yè)/共58頁(yè)四、仿行裝置加工齒輪見(jiàn)投影第16頁(yè)/共58頁(yè)§4—4、滾齒機(jī)傳動(dòng)鏈換置器官布局分析 （見(jiàn)圖）第17頁(yè)/共58頁(yè)三、滾刀刀架結(jié)構(gòu)和滾刀的安裝調(diào)整(一)滾刀刀架的結(jié)構(gòu)滾刀刀架的作用是支承滾刀主軸，并帶動(dòng)安裝在主軸上的滾刀作沿工件軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。(二)滾刀安裝角的調(diào)整滾齒時(shí)，為了切出準(zhǔn)確的齒形，應(yīng)使?jié)L刀和工件處于正確的“嚙合”位置，即滾刀在切削點(diǎn)處的螺旋線(xiàn)方向應(yīng)與被加工齒輪齒槽方向一致。第18頁(yè)/共58頁(yè)§4—4、其它齒輪加工機(jī)床一、插齒機(jī)——原理及運(yùn)動(dòng)分析第19頁(yè)/共58頁(yè)一、插齒機(jī)插齒機(jī)主要用于加工直齒圓柱齒輪，尤其適用于加工在滾齒機(jī)上不能加工的內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。(一)插齒原理插齒刀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)端面磨有前角，齒頂及齒側(cè)均磨有后角的齒輪。圖4—10插齒原理第20頁(yè)/共58頁(yè)(二)插齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)1．主運(yùn)動(dòng)2．范成運(yùn)動(dòng)3．圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)4．讓刀運(yùn)動(dòng)5．徑向切入運(yùn)動(dòng)(三)插齒機(jī)的傳動(dòng)原理圖4—11插齒機(jī)的傳動(dòng)原理第21頁(yè)/共58頁(yè)插齒機(jī)傳動(dòng)原理

第22頁(yè)/共58頁(yè)(四)插齒機(jī)的布局插齒機(jī)按其徑向切入運(yùn)動(dòng)和徑向調(diào)位運(yùn)動(dòng)的分配方案不同，基本上有兩種布局形式：工作臺(tái)移動(dòng)式和刀架移動(dòng)式。二、圓柱齒輪磨齒機(jī)磨齒機(jī)是用磨削方法對(duì)齒輪齒面進(jìn)行精加工的精密機(jī)床，主要用于淬硬齒輪的精加工，齒輪精度可達(dá)6級(jí)或更高。(一)蝸桿砂輪型磨齒機(jī)蝸桿砂輪型磨齒機(jī)第23頁(yè)/共58頁(yè)(二)錐形砂輪型磨齒機(jī)(三)雙碟形砂輪型磨齒機(jī)錐形砂輪型磨齒機(jī)雙碟形砂輪型磨齒機(jī)第24頁(yè)/共58頁(yè)(四)、磨齒機(jī)——原理及運(yùn)動(dòng)分析

第25頁(yè)/共58頁(yè)三、錐齒輪加工機(jī)床(一)錐齒輪的范成原理錐齒輪的范成原理第26頁(yè)/共58頁(yè)三、錐齒輪加工機(jī)床錐齒輪展成法切齒原理及所需運(yùn)動(dòng)，用到平面齒輪、平頂齒輪的概念第27頁(yè)/共58頁(yè)弧齒錐齒輪銑齒機(jī)：包括主運(yùn)動(dòng)鏈、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、進(jìn)給傳動(dòng)鏈、分度運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈第28頁(yè)/共58頁(yè)銑齒機(jī)搖臺(tái)與工件對(duì)滾第29頁(yè)/共58頁(yè)弧齒錐齒輪銑齒機(jī)見(jiàn)樣本第30頁(yè)/共58頁(yè)(二)弧齒錐齒輪銑齒機(jī)的傳動(dòng)原理圓弧齒錐齒輪銑齒機(jī)的傳動(dòng)原理(格里遜)第31頁(yè)/共58頁(yè)直齒錐齒輪刨齒機(jī)

第32頁(yè)/共58頁(yè)合成機(jī)構(gòu)(補(bǔ)充)第33頁(yè)/共58頁(yè)本章基本要求一、了解齒輪加工的基本方法：成形法、展成法，以及相應(yīng)的機(jī)床與刀具（成形銑刀、滾刀、插齒刀、磨齒砂輪的特點(diǎn)）；二、重點(diǎn)掌握滾齒機(jī)，插齒機(jī)，磨齒機(jī)的工作原理、傳動(dòng)系統(tǒng)三、了解錐齒輪加工原理，建立平面齒輪、平頂齒輪概念；四、結(jié)合傳動(dòng)系統(tǒng)圖，會(huì)推導(dǎo)圓柱齒輪加工的換置公式，選配掛輪。第34頁(yè)/共58頁(yè)總結(jié)齒輪加工機(jī)床及刀具第35頁(yè)/共58頁(yè)第七節(jié)齒輪加工機(jī)床及刀具齒輪的技術(shù)要求運(yùn)動(dòng)精度：指?jìng)鬟f運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性。即要求在齒輪每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)的范圍內(nèi)的最大轉(zhuǎn)角誤差不應(yīng)超過(guò)一定的限度。產(chǎn)生轉(zhuǎn)角誤差的主要原因：齒輪的幾何偏心、運(yùn)動(dòng)偏心以及輪齒分布不均等。工作平穩(wěn)性：指運(yùn)轉(zhuǎn)平穩(wěn)，沖擊小，振動(dòng)和噪聲低。必須限制齒輪瞬時(shí)傳動(dòng)比的變化量。影響工作平穩(wěn)性的主要因素：齒形誤差、基節(jié)偏差等。第36頁(yè)/共58頁(yè)齒輪的技術(shù)要求接觸精度：指嚙合齒面沿齒高和齒寬的實(shí)際接觸程度。要求接觸齒面上載荷分布的均勻性好，以避免因應(yīng)力集中造成齒面局部過(guò)早磨損。影響接觸精度的主要因素：齒向誤差、接觸線(xiàn)誤差、齒形誤差等。齒側(cè)間隙：指齒輪副嚙合輪齒非工作面之間沿法線(xiàn)方向的間隙。其作用在于補(bǔ)償齒輪的加工誤差和安裝誤差，補(bǔ)償熱變形和防止齒輪卡死。第37頁(yè)/共58頁(yè)GB10095—88中規(guī)定了12個(gè)精度等級(jí)，其中：1~2級(jí)為遠(yuǎn)景級(jí)精度，3~5級(jí)為高級(jí)精度，6~8級(jí)為中級(jí)精度，9~12級(jí)為低級(jí)精度。GB10095—88中規(guī)定了三個(gè)公差組，分別控制運(yùn)動(dòng)精度、平穩(wěn)性精度及載荷分布均勻性。齒側(cè)間隙是根據(jù)工作條件通過(guò)選擇齒厚極限偏差獲得。與齒輪精度沒(méi)有直接關(guān)系。國(guó)標(biāo)中規(guī)定了14個(gè)齒厚極限偏差，代號(hào)為：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S，其值依次降低。第38頁(yè)/共58頁(yè)舉例：“677HKGB10095—88”表示運(yùn)動(dòng)精度為6級(jí)，平穩(wěn)性和接觸精度均為7級(jí)，齒厚上偏差為H，下偏差為K。“7FLGB10095—88”表示三種精度均為7級(jí)，齒厚上偏差為F，下偏差為L(zhǎng)。第39頁(yè)/共58頁(yè)二、銑齒及齒輪銑刀銑齒為成形法加工齒輪的方法齒輪銑刀：盤(pán)狀齒輪銑刀：m≤8

指狀齒輪銑刀：m>8第40頁(yè)/共58頁(yè)銑齒的特點(diǎn)：成本低；生產(chǎn)率低；精度低；用于9級(jí)以下齒輪的加工。銑齒時(shí)，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒數(shù)選出相應(yīng)刀號(hào)的銑刀。第41頁(yè)/共58頁(yè)三、滾齒機(jī)滾齒滾齒原理：“根據(jù)范成法的原理，模擬一對(duì)斜齒園柱齒輪嚙合過(guò)程”。第42頁(yè)/共58頁(yè)2、滾刀的結(jié)構(gòu)：第43頁(yè)/共58頁(yè)3、滾齒的運(yùn)動(dòng)：主運(yùn)動(dòng)：滾刀的旋轉(zhuǎn)，以n0表示。傳動(dòng)鏈：電機(jī)-1-2-iv-3-4-滾刀。分齒運(yùn)動(dòng)：維持滾刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。(B11、B12)內(nèi)傳動(dòng)鏈：滾刀-4-5-ix-6-7-工件。軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：保證滾刀在齒輪全齒寬上切除齒形。(A2)傳動(dòng)鏈：工件-7-8-if-9-10-刀架升降絲杠。工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，滾刀移動(dòng)的距離。(mm/r)第44頁(yè)/共58頁(yè)滾切斜齒園柱齒輪：附加運(yùn)動(dòng)：產(chǎn)生螺旋線(xiàn)的運(yùn)動(dòng)。用來(lái)保證工件準(zhǔn)確地轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，滾刀剛好移動(dòng)一個(gè)工件的螺旋線(xiàn)導(dǎo)程。(B22)第45頁(yè)/共58頁(yè)4、滾刀的安裝：滾刀的等級(jí)：滾刀有AAA、AA、A、B、C五個(gè)精度等級(jí)，AAA級(jí)最高，A、B、C為普通級(jí)。A級(jí)滾刀可加工出8級(jí)精度的齒輪，AA級(jí)可直接滾切出7級(jí)精度的齒輪。第46頁(yè)/共58頁(yè)5、滾齒機(jī)結(jié)構(gòu)：第47頁(yè)/共58頁(yè)四、插齒機(jī)插齒插齒原理：“根據(jù)范成法的原理，模擬一對(duì)園柱齒輪嚙合過(guò)程”。第48頁(yè)/共58頁(yè)2、插齒刀結(jié)構(gòu)插齒刀是一個(gè)具有不等變位系數(shù)并制出前、后角而形成切削刃的高精度齒輪，其漸開(kāi)線(xiàn)齒形精確。第49頁(yè)/共58頁(yè)3、插齒機(jī)及其運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：插刀的直線(xiàn)往復(fù)運(yùn)動(dòng)。（str/min）傳動(dòng)鏈：電機(jī)-1-2-iv-3-4-偏心輪-刀具主軸分齒運(yùn)動(dòng)：維持插齒刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。內(nèi)傳動(dòng)鏈：B11-8-9-ix-10-11-B12徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：在分齒運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，插齒刀沿工件半徑方向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。當(dāng)進(jìn)給到要求深度時(shí)，徑向進(jìn)給停止。圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：插齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)。傳動(dòng)鏈：偏心輪-4-5-6-if-7-8-刀具主軸讓刀運(yùn)動(dòng)：插齒刀在回程時(shí)徑向退離工件，切削時(shí)復(fù)原。第50頁(yè)/共58頁(yè)五、滾齒與插齒的比較加工精度和齒面粗糙度基本相同，精度為8~7級(jí)，Ra值為1.6μm左右。插齒的分齒精度略低于滾齒，而齒形精度高于滾齒。插齒后的齒面粗糙度略?xún)?yōu)于滾齒。滾齒的生產(chǎn)率高于插齒。加工范圍不同。插齒通常用于內(nèi)齒輪、小間距的多聯(lián)齒輪等的加工；園柱齒輪、螺旋齒輪、蝸輪、齒輪軸等多由滾齒加工。第51頁(yè)/共58頁(yè)刨齒：第52頁(yè)/共58頁(yè)六、齒輪的精加工：剃齒：非強(qiáng)制嚙合的展成加工。用于未經(jīng)淬火的齒輪的精加工。精度：7~6級(jí)，

Ra0.8~0.4主運(yùn)