1、1,第4章 齒輪加工機(jī)床,4.1 概 述,齒輪加工機(jī)床是用來(lái)加工齒輪輪齒的機(jī)床。由于齒輪傳動(dòng)具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳遞功率大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊以及可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)。因此，被廣泛應(yīng)用于各種機(jī)械及儀表中。隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)和工業(yè)水平的不斷提高，對(duì)齒輪制造質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。齒輪的需要量也日益增加。這就要求機(jī)床制造業(yè)生產(chǎn)出高精度、高效率和高自動(dòng)化程度的齒輪加工機(jī)床，以滿足生產(chǎn)發(fā)展的需要。,4.1.1 齒輪加工機(jī)床的加工原理,齒輪加工機(jī)床的種類繁多，構(gòu)造各異，加工方法也各不相同，但就其加工原理來(lái)說(shuō)，可分為成形法和展成法兩大類。,2,4.1 概 述,4.1.1 齒輪加工機(jī)床的加工原理,齒輪加工機(jī)床的種類繁多，構(gòu)

2、造各異，加工方法也各不相同，但就其加工原理來(lái)說(shuō)，可分為成形法和展成法兩大類。,1成形法,成形法加工齒輪所采用的刀具為成形刀具，其切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合。 例如，在銑床上用盤形銑刀或指狀銑刀銑削齒輪，在刨床或插床上用成形刀具刨削或插削齒輪等。,3,4.1.1 齒輪加工機(jī)床的加工原理,這種方法的優(yōu)點(diǎn)是不需要專門的齒輪加工機(jī)床，而可以在通用機(jī)床(如配有分度裝置的銑床)上進(jìn)行加工。由于輪齒的齒廓為漸開(kāi)線，其廓形取決于齒輪的基圓直徑(d基mzcosa)，故對(duì)于同一模數(shù)的齒輪，只要齒數(shù)不同，其漸開(kāi)線齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具。,而在實(shí)際生產(chǎn)中，為了減少成形刀具的數(shù)量，每一種模數(shù)通

3、常只配有8把一套或15把一套的成形銑刀，每把刀具適應(yīng)一定的齒數(shù)范圍。 這樣加工出來(lái)的漸開(kāi)線齒廓是近似的，加工精度較低。而且，每加工完一個(gè)齒槽后，工件需要分度一次，生產(chǎn)率也較低。所以，本方法常用于修配行業(yè)中加工精度要求不高的齒輪，或用于重型機(jī)器制造業(yè)中，以解決缺乏大型齒輪加工機(jī)床的問(wèn)題。,4,4.1.1 齒輪加工機(jī)床的加工原理,在大批量生產(chǎn)中，也有采用多齒廓成形刀具加工齒輪，如用齒輪拉刀、齒輪推刀或多齒刀盤等刀具，此時(shí)，其漸開(kāi)線齒形可按工件齒廓的要求精確制造。加工時(shí)在機(jī)床的一個(gè)工作循環(huán)中即可完成全部齒槽的加工，生產(chǎn)率較高，但刀具制造比較復(fù)雜且成本較高。,2展成法,展成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原

4、理進(jìn)行的，即把齒輪嚙合副(齒條一齒輪、齒輪一齒輪)中的一個(gè)轉(zhuǎn)化為刀具，另一個(gè)轉(zhuǎn)化為工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)，在工件上切出齒廓。 由于齒輪嚙合副正常嚙合的條件是模數(shù)相同，故展成法加工齒輪所用刀具切削刃的漸開(kāi)線廓形僅與刀具本身的齒數(shù)有關(guān)，而與被切齒輪的齒數(shù)無(wú)關(guān)。因此，每種模數(shù)，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪。此外，還可以用改變刀具與工件的中心距來(lái)加工變位齒輪。 這種方法的加工精度和生產(chǎn)率一般比較高，因而在齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最為廣泛。,5,4.1.2齒輪加工機(jī)床的類型,按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機(jī)床可分為圓柱齒輪加工機(jī)床和圓錐齒輪加工機(jī)床兩大類。 圓柱齒輪加工機(jī)床主要

5、有滾齒機(jī)、插齒機(jī)等。 圓錐齒輪加工機(jī)床可分為直齒錐齒輪加工機(jī)床和弧齒錐齒輪加工機(jī)床。直齒錐齒輪加工機(jī)床主要有刨齒機(jī)、銑齒機(jī)和拉齒機(jī)等； 弧齒錐齒輪加工機(jī)床主要有加工各種不同弧齒錐齒輪的銑齒機(jī)和拉齒機(jī)等。 另外，用于精加工齒輪齒面的機(jī)床有剃齒機(jī)、珩齒機(jī)和磨齒機(jī)等。,6,4.2 滾 齒 機(jī),滾齒機(jī)是齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種。它多數(shù)是立式布置的，用于加工直齒和斜齒外嚙合圓柱齒輪及蝸輪；也有臥式布置的，用于儀表工業(yè)中加工小模數(shù)齒輪和在一般機(jī)械制造業(yè)中加工軸齒輪、花鍵軸和鏈輪等。,4.2.1 滾齒原理,滾齒加工是由一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪副嚙合傳動(dòng)原理演變而來(lái)的。將這對(duì)嚙合傳動(dòng)副中的一個(gè)齒輪的齒數(shù)減少到幾

6、個(gè)或一個(gè)，螺旋角增大到很大(即螺旋升角很小)，它就成了蝸桿。再將蝸桿開(kāi)槽并鏟背，使其具有一定的切削性能，就成為一把齒輪滾刀。 在齒輪滾刀按給定的切削速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，將工件即齒輪坯按一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪副嚙合傳動(dòng)即蝸桿蝸輪副嚙合傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系配合滾刀一起轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣就在齒輪坯上滾切出具有漸開(kāi)線齒廓的齒槽，如圖42a所示。,7,4.2.1 滾齒原理,所以，滾齒時(shí)齒廓的成形方法是展成法，成形運(yùn)動(dòng)是滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)(B11+B12)，這個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)滾刀與工件連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，便在工件整個(gè)圓周上依次切出所有齒槽。也就是說(shuō)，滾齒時(shí)齒面的成形過(guò)程與齒輪的分度過(guò)程是結(jié)合

7、在一起的，因而展成運(yùn)動(dòng)也就是分度運(yùn)動(dòng)。,在滾切過(guò)程中，分布在螺旋線上的滾刀各刀齒相繼切去齒槽中一薄層金屬，每個(gè)齒槽在滾刀旋轉(zhuǎn)中由若干個(gè)刀齒依次切出，漸開(kāi)線齒廓?jiǎng)t由刀刃一系列瞬間位置包絡(luò)而成，如圖42b所示。,由上述可知，為了得到所需的漸開(kāi)線齒廓和齒輪齒數(shù)，滾齒時(shí)滾刀和工件之間必須保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系：即當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)過(guò)1轉(zhuǎn)時(shí)，工件應(yīng)該相應(yīng)地轉(zhuǎn)是1z轉(zhuǎn)(是為滾刀頭數(shù)，z為工件齒數(shù))。,8,4.2.2 加工直齒圓柱齒輪,其中，滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)既是形成漸開(kāi)線齒廓的運(yùn)動(dòng)，又是形成直線形齒線的運(yùn)動(dòng)。所以，滾切直齒圓柱齒輪實(shí)際上是由一個(gè)復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)(B11+B12) 和一個(gè)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)A1所組成。但是，習(xí)慣上常

8、常根據(jù)切削中所起作用來(lái)稱呼滾齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)，即稱工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為展成運(yùn)動(dòng)，滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng)，滾刀沿工件軸線方向的運(yùn)動(dòng)為軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并據(jù)此來(lái)命名實(shí)現(xiàn)這些運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈。,根據(jù)表面成形原理，加工直齒圓柱齒輪的成形運(yùn)動(dòng)應(yīng)包括；形成漸開(kāi)線齒廓(母線)的運(yùn)動(dòng)和形成直線形齒長(zhǎng)(導(dǎo)線)的運(yùn)動(dòng)。 如上所述，前者由復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)；后者則由相切法形成，即靠滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11和滾刀沿工件軸向的直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2來(lái)實(shí)現(xiàn)，這是兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，如圖42a所示。,9,4.2.2 加工直齒圓柱齒輪,1、滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈,圖44所示為滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖，它具有以下三條傳動(dòng)鏈。 (1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 (2

9、)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 (3)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,10,4.2.2 加工直齒圓柱齒輪,(1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,電動(dòng)機(jī)(M)-1-2-iv-34-滾刀(B11),是一條將運(yùn)動(dòng)源(電動(dòng)機(jī))與滾刀相聯(lián)系的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。這條傳動(dòng)鏈產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng)，根據(jù)金屬切削原理的定義，這個(gè)運(yùn)動(dòng)是主運(yùn)動(dòng)。其中，Uv為換置機(jī)構(gòu)，用以變換滾刀的轉(zhuǎn)速。這一轉(zhuǎn)速是由滾刀材料、直徑、工件材料、硬度以及加工質(zhì)量要求確定的。,(2)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,滾刀(B11)-4-5-ix-7-工作臺(tái)(B12),是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線齒廓的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，滾刀與工作臺(tái)之間必須保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。其中，換置機(jī)構(gòu)為ix。，用于適應(yīng)工件齒數(shù)和滾刀頭數(shù)的變化

10、，其傳動(dòng)比的數(shù)值要求很精確。,11,4.2.2 加工直齒圓柱齒輪,根據(jù)蝸桿蝸輪嚙合原理，工作臺(tái)(蝸輪)的旋轉(zhuǎn)方向取決于滾刀(蝸桿)螺旋角的旋向，故在這個(gè)傳動(dòng)鏈中，還設(shè)有工作臺(tái)變向機(jī)構(gòu)。,(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,工作臺(tái)(B12)-7-8-if-9-10-刀架(A2),是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)直線形齒形的運(yùn)動(dòng)。其中，換置機(jī)構(gòu)為if，用于調(diào)整軸向進(jìn)給量的大小和進(jìn)給方向，以適應(yīng)不同加工表面粗糙度的要求。,必須明確指出的是：由于軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是一個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，相應(yīng)的傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈，因此它可以使用獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)源來(lái)驅(qū)動(dòng)，這里所以用工作臺(tái)作為間接運(yùn)動(dòng)源，是因?yàn)闈L齒時(shí)的進(jìn)給量通常以工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，刀架的

11、位移量來(lái)計(jì)量，且刀架運(yùn)動(dòng)速度較低，采用這種傳動(dòng)方案，不僅滿足工藝上的需要，又能簡(jiǎn)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)。,12,4.2.2 加工直齒圓柱齒輪,綜上所述，滾切直齒齒輪時(shí)，用展成法和相切法加工輪齒的齒面。用展成法形成漸開(kāi)線 (母線)，需要一個(gè)復(fù)合的成形運(yùn)動(dòng)，這個(gè)運(yùn)動(dòng)需要一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈(展成運(yùn)動(dòng)鏈)和一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈(主運(yùn)動(dòng)鏈)。用相切法形成直線，需要兩個(gè)簡(jiǎn)單的成形運(yùn)動(dòng)。一個(gè)是滾刀的旋轉(zhuǎn)，與展成法成形運(yùn)動(dòng)的一部分Bn重合；另一個(gè)是直線運(yùn)動(dòng)。需要一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈(進(jìn)給傳動(dòng)鏈)。,2滾刀的安裝,滾刀刀齒是沿螺旋線分布的，螺旋升角為。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，為了使?jié)L刀刀齒方向與被切齒輪的齒槽方向一致，滾刀軸線與被切齒

12、輪端面之間應(yīng)傾斜一個(gè)角度，稱為滾刀的安裝角。,它在數(shù)量上等于滾刀的螺旋升角。用右旋滾刀加工直齒齒輪的安裝角如圖43所示，用左旋滾刀時(shí)傾斜方向相反。圖中虛線表示滾刀與齒坯接觸一側(cè)的滾刀螺旋線方向。,13,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,1、機(jī)床的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理圖,斜齒圓柱齒輪與直齒圓柱齒輪相比，端面齒廓都是漸開(kāi)線；但齒長(zhǎng)方向不是直線，而是螺旋線。因此，加工斜齒圓柱齒輪也需要兩個(gè)運(yùn)動(dòng)：一個(gè)是產(chǎn)生漸開(kāi)線(母線)的展成運(yùn)動(dòng)；另一個(gè)是產(chǎn)生螺旋線(導(dǎo)線)的運(yùn)動(dòng)。前者與加工直齒齒輪時(shí)相同；后者則有所不同。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是直線運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)。加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是螺旋運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合

13、運(yùn)動(dòng)。,如圖45所示，這個(gè)運(yùn)動(dòng)可分解為兩部分，滾刀架的直線運(yùn)動(dòng)A21和工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22。工作臺(tái)要同時(shí)完成B12和B22兩種旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，故B22常稱為附加轉(zhuǎn)動(dòng)。,14,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)的兩個(gè)成形運(yùn)動(dòng)都各需一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈和一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，如圖46所示。,展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈與滾切直齒時(shí)完全相同。產(chǎn)生螺旋運(yùn)動(dòng)的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈進(jìn)給鏈，也與切削直齒圓柱齒輪時(shí)相同。但是，這時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是復(fù)合運(yùn)動(dòng)，還需一條產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。,它連接刀架移動(dòng)A21和工件的附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22，以保證當(dāng)?shù)都苤本€移動(dòng)距離為螺旋線的一個(gè)導(dǎo)程T時(shí)，工件的附加轉(zhuǎn)動(dòng)為一轉(zhuǎn)。這條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈習(xí)慣上稱為差

14、動(dòng)鏈。,15,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,圖46中，差動(dòng)鏈為絲杠-10-11-iy-12-7-工件。 換置器官的傳動(dòng)比iy根據(jù)被加工齒輪的螺旋線導(dǎo)程T或螺旋傾角調(diào)整。,由圖4-6可以看出，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈要求工件轉(zhuǎn)動(dòng)B12，差動(dòng)傳動(dòng)鏈又要求工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22。這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)同時(shí)傳給工件，在圖4-6中的點(diǎn)7必然發(fā)生干涉。因此，圖46實(shí)際上是不能實(shí)現(xiàn)的。必須采用合成機(jī)構(gòu)，把 B12和B22合并起來(lái)，然后傳給工作臺(tái)，見(jiàn)圖4-7。合成機(jī)構(gòu)把來(lái)自滾刀的運(yùn)動(dòng)(點(diǎn) 5)和來(lái)自刀架的運(yùn)動(dòng)(點(diǎn)15)合并起來(lái)，在點(diǎn)6輸出傳給工件。,圖4-6,圖4-7,16,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,由于滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，工作臺(tái)

15、的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)既要與滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)配合，組成形成漸開(kāi)線齒廓的展成運(yùn)動(dòng)，又要與滾刀刀架軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合，組成形成螺旋線齒長(zhǎng)的附加運(yùn)動(dòng)，所以加工時(shí)工作臺(tái)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成。 為使工作臺(tái)能同時(shí)接受來(lái)自兩條傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生矛盾，就需要在傳動(dòng)鏈中配置一個(gè)運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成之后再傳給工作臺(tái)。,滾齒機(jī)既可用來(lái)加工直齒，又可用來(lái)加工斜齒圓柱齒輪。因此，滾齒機(jī)是根據(jù)滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖設(shè)計(jì)的。 當(dāng)滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，就將差動(dòng)傳動(dòng)鏈斷開(kāi)(換置器官不掛掛輪)，并把合成機(jī)構(gòu)通過(guò)結(jié)構(gòu)固定成為一個(gè)如同聯(lián)軸器的整體。,17,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,2滾刀的安裝,當(dāng)滾刀與齒輪的螺旋線方向

16、相同時(shí)，滾刀的安裝角，圖a表示用右旋滾刀加工右旋齒輪的情況。 當(dāng)滾刀與齒輪的螺旋線方向相反時(shí)，滾刀的安裝角，圖b表示用右旋滾刀加工左旋齒輪的情況。,滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀的安裝角滾刀的螺旋線方向及螺旋角有關(guān)，還與被加工齒輪的螺旋線方向及螺旋角有關(guān)。,18,4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪,3工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)的方向,工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22的方向見(jiàn)圖49。 圖中ac是斜齒圓柱齒輪的齒線。滾刀在位置I時(shí)，切削點(diǎn)在a點(diǎn)。滾刀下降f到達(dá)位置時(shí)，需要切削的是b點(diǎn)而不是b點(diǎn)。 如果用右旋滾刀切削右旋齒輪，則工件應(yīng)比切直齒時(shí)多轉(zhuǎn)一些(圖49a)，切左旋齒輪，則應(yīng)少轉(zhuǎn)一些 (圖49b)。 用右旋滾刀時(shí)，刀架向下移動(dòng)螺旋線

17、導(dǎo)程T，工件應(yīng)多轉(zhuǎn)(右旋齒輪)或少轉(zhuǎn) (左旋齒輪)1轉(zhuǎn)。,19,4.3 YC3180型滾齒機(jī),4.3.1 機(jī)床的用途及外形,YC3180型滾齒機(jī)能加工的工件最大直徑為800mm，最大模數(shù)為10mm，最小齒數(shù)為8。 這種滾齒機(jī)除具備普通滾齒機(jī)的全部功能外，還可采用硬質(zhì)合金滾刀對(duì)已淬硬的高硬度(5060HRC)齒面齒輪進(jìn)行半精銑或精銑，以部分地取代磨齒。為此，機(jī)床的主電動(dòng)機(jī)功率較大，機(jī)床的剛度和抗振性要求也較高。,20,4.3.1 機(jī)床的用途及外形,立柱2固定在床身1上。滾刀架3可沿立柱的導(dǎo)軌上下移動(dòng)。滾刀安裝在主軸4上。工件裝在工作臺(tái)7的心軸6上，隨工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)。后立柱5和工作臺(tái)裝在同一溜板上，可

18、沿床身的導(dǎo)軌作水平方向的移動(dòng)。根據(jù)工件的直徑，調(diào)整其徑向位置。當(dāng)用徑向進(jìn)給法切削蝸輪時(shí)，這個(gè)水平移動(dòng)是徑向進(jìn)給。,圖4-10是YC1380型滾齒機(jī)的外形圖。,圖4-10YC1380型滾齒機(jī)的外形圖,立柱2,床身1,滾刀架3,主軸4,后立柱5,心軸6,工作臺(tái)7,21,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,對(duì)于這類運(yùn)動(dòng)關(guān)系復(fù)雜的機(jī)床，正確的方法必須是根據(jù)對(duì)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析，結(jié)合機(jī)床的傳動(dòng)原理圖，再?gòu)膫鲃?dòng)系統(tǒng)圖中找出各傳動(dòng)鏈對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)路線及相應(yīng)的換置機(jī)構(gòu)，進(jìn)而理解滾齒機(jī)的傳動(dòng)原理是如何自傳動(dòng)系統(tǒng)圖具體地體現(xiàn)出來(lái)的。,圖4-11YC1380型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖，滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜，直接去尋

19、找傳動(dòng)路線，因傳動(dòng)路線長(zhǎng)，分支多。,圖4-11YC1380型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,22,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,圖4-11YC1380型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,23,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,1、主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 由傳動(dòng)原理圖中得主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈為電動(dòng)機(jī)(M)12iv34滾刀(B11),首先找出這條傳動(dòng)鏈的兩端件：主電動(dòng)機(jī)(P=15kw、n1500r/min)和滾刀(裝在機(jī)床滾刀主軸上)。然后從主電動(dòng)機(jī)開(kāi)始，按傳動(dòng)先后順序，列出主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式為,24,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,換置機(jī)構(gòu)iv是通過(guò)三聯(lián)滑移齒輪副和掛輪A/B來(lái)實(shí)現(xiàn)的；定

20、比傳動(dòng)3-4，是通過(guò)齒輪副33/35和三對(duì)錐齒輪副28/28和齒輪副20/80來(lái)實(shí)現(xiàn)的。,在主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，傳動(dòng)原理圖中定比傳動(dòng)12，在傳動(dòng)系統(tǒng)圖中是通過(guò)帶傳動(dòng)副90/176實(shí)現(xiàn)的；,25,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,滾刀(B11)-4-5-ix-7-工作臺(tái)(B12),即從滾刀開(kāi)始，依次可列出展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式為,2、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,26,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,其中，定比傳動(dòng)45由齒輪副 實(shí)現(xiàn)，合成機(jī)構(gòu)根據(jù)加工直齒輪或斜齒輪分別為U合11或U合1-1，換置機(jī)構(gòu)ix由掛輪 ，定比傳動(dòng)89由 1/96去實(shí)現(xiàn)。,27,4.3.2 YC3180型滾

21、齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,3、軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈,即從工作臺(tái)開(kāi)始至刀架，依次可列出軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式為,28,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,與傳動(dòng)原理圖對(duì)比，從96/1至1/24相當(dāng)于910段；6速進(jìn)給箱，定比3030，雙速滑移齒輪，相當(dāng)于 ；在它的后面，是一個(gè)進(jìn)給換向機(jī)構(gòu)，無(wú)論是正向40/40或反向 ，傳動(dòng)比都是1。從30/30至滾刀架升降絲杠(導(dǎo)程為3)，相當(dāng)于1112段。,29,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,由圖4-4傳動(dòng)原理圖得附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈為,即從刀架開(kāi)始至工作臺(tái)，依次可列出附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線表達(dá)式為,與傳動(dòng)原理圖相對(duì)比，從 至21/21相當(dāng)于1

22、213段； 相當(dāng)于iy； 相當(dāng)于1415段；i合成為合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比； 相當(dāng)于ix；1/96相當(dāng)于8-9段。,刀架(A21)1213iy1415合成67ix89工作臺(tái)(B22),4、附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,30,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,31,4.3.2 YC3180型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖,32,4.3.3 滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,每一條傳動(dòng)鏈應(yīng)按下列次序分析：確定末端件，即這條傳動(dòng)鏈的兩端是什么機(jī)件。列出計(jì)算位移，即列出兩末端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。對(duì)照傳動(dòng)原理圖，列出運(yùn)動(dòng)平衡式。計(jì)算換置式。,1主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,(1) 末端件 主運(yùn)動(dòng)鏈?zhǔn)钦钩蛇\(yùn)動(dòng)的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。電動(dòng)機(jī)-主軸。 (2)

23、 計(jì)算位移 電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速為1500rmin(同步轉(zhuǎn)速，未計(jì)轉(zhuǎn)差率)，主軸轉(zhuǎn)速為n。 記作 1500rmin(電動(dòng)機(jī)) - n （主軸） (3) 運(yùn)動(dòng)平衡式,(4) 換置式,33,4.3.3 滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,2展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,(1)末端件 滾刀-工件 或 滾刀主軸-工作臺(tái),(2)計(jì)算位移 1(滾刀)-Kz(工件),(3)運(yùn)動(dòng)平衡式,(4) 換置式,通常K=1或2，當(dāng)z=21161時(shí)，e=f=42。這時(shí) 。 當(dāng)z=820時(shí)， ix 有可能大于1。為避免在掛輪架處升速，增加噪聲，取e=56，f=28,這時(shí) 。 當(dāng)z161時(shí)， ix太小，掛輪架的被動(dòng)輪太大。這時(shí)，取e=28，f=56,

24、這時(shí) 。,展成鏈?zhǔn)钦钩蛇\(yùn)動(dòng)的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈,34,4.3.3 滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,3進(jìn)給傳動(dòng)鏈,(1)末端件,工作臺(tái)-滾刀架,(2)計(jì)算位移,進(jìn)給以工作臺(tái)每轉(zhuǎn)時(shí)滾刀架的豎直移動(dòng)量(mm)計(jì).,1(工作臺(tái)) - f(滾刀架),(3)運(yùn)動(dòng)平衡式,(4)換置式,35,4.3.4 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,1主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 主運(yùn)動(dòng)鏈與滾切直齒齒輪時(shí)相同。 2展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 展成鏈與滾切直齒圓柱齒輪相同。但合成機(jī)構(gòu)不被鎖住。展成運(yùn)動(dòng)從恒星輪傳入，從另一恒星輪傳出。兩恒星輪轉(zhuǎn)速相同，但轉(zhuǎn)向相反，故傳動(dòng)比為-1。因此，展成鏈的換置式不變，但滾刀和工件的相對(duì)旋轉(zhuǎn)方向與滾切直齒齒輪時(shí)相反。為了

25、要相同，應(yīng)在展成鏈的掛輪架內(nèi)加一個(gè)惰輪。 3進(jìn)給傳動(dòng)鏈 進(jìn)給鏈與滾切直齒齒輪時(shí)相同。 4差動(dòng)傳動(dòng)鏈,36,4.3.4 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,4差動(dòng)傳動(dòng)鏈,切削斜齒圓柱齒輪時(shí)，進(jìn)給是復(fù)合運(yùn)動(dòng)，需要一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈來(lái)保證螺旋線的導(dǎo)程。這條傳動(dòng)鏈習(xí)慣上稱為差動(dòng)鏈。 (1)末端件 滾刀架-工件 螺旋線由滾刀架的豎直運(yùn)動(dòng)和工作臺(tái)的附加轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)保證。 (2)計(jì)算位移 當(dāng)滾刀架豎向移動(dòng)螺旋線的導(dǎo)程T時(shí)，工件應(yīng)多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。,T(滾刀架)-1轉(zhuǎn)(工件),(3)運(yùn)動(dòng)平衡式,(4)換置式,37,4.3.4 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,(4)換置式 傳動(dòng)比i合成=2。代入運(yùn)動(dòng)平衡式，,得：,斜齒圓

26、柱齒輪的已知值為齒數(shù)z，法向模數(shù)m和螺旋傾角。 它們與導(dǎo)程T的關(guān)系見(jiàn)圖4-12：,故,38,4.3.4 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動(dòng)鏈及其換置,將,代入,和,得,第一、二項(xiàng)可消去，這就是滾刀架升降絲杠采用模數(shù)制螺紋(導(dǎo)程為3)的原因。,換置式為,39,4.3.5 用徑向進(jìn)給法滾切蝸輪,用徑向進(jìn)給法滾切蝸輪時(shí)，主運(yùn)動(dòng)鏈和展成鏈與滾切直齒齒輪時(shí)相同。進(jìn)給為床身溜板連同工作臺(tái)和后立柱在床身的導(dǎo)軌上作水平的徑向進(jìn)給。徑向進(jìn)給行程較短(等于齒全高加上開(kāi)始切削前的一小段)。行程終點(diǎn)的要求較高(因影響齒厚)，故常用手搖。 床身右端的液壓缸和活塞用于在加工完畢后使工件退離滾刀以便于裝卸；裝卸工件完畢后使工件復(fù)位。這

27、個(gè)快退快進(jìn)的距離是一定的(等于活塞行程)。 此外，這臺(tái)機(jī)床還有其他一些功能，如滾刀架的快速升降，備有仿形裝置以便加工某些形狀特殊的齒輪等，見(jiàn)機(jī)床說(shuō)明書。,40,4.4 傳動(dòng)鏈換置器官的布置,4.4.1 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,圖b因如把主運(yùn)動(dòng)鏈的換置器官iv置于公用段，則當(dāng)改變iv的傳動(dòng)比以改變滾刀轉(zhuǎn)速時(shí)，展成鏈的傳動(dòng)比也隨之而變。,如果外聯(lián)系傳動(dòng)鏈與內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈有公用段，則外聯(lián)系傳動(dòng)鏈的換置器官不得布置于公用段內(nèi)。 圖4-13是滾齒機(jī)的主運(yùn)動(dòng)鏈和展成鏈。其中4-5段是兩傳動(dòng)鏈的公用段。,41,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,滾齒機(jī)有兩條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈展成鏈和差動(dòng)鏈，其換置器官分別為ix和iy。

28、ix和iy可以布置在不同的位置上。圖414表示三種布置方案。,1、ix和iy均在合成機(jī)構(gòu)的輸入端(圖a) 2、ix在合成機(jī)構(gòu)的輸入端，iy在合成機(jī)構(gòu)的輸出端(圖b) 3、ix在合成機(jī)構(gòu)的輸出端，iy在合成機(jī)構(gòu)的輸入端(圖c),42,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,1、ix和iy均在合成機(jī)構(gòu)的輸入端,換置式,展成鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式換置式,差動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式及換置式,43,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,2、ix在合成機(jī)構(gòu)的輸入端，iy在合成機(jī)構(gòu)的輸出端,差動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式及換置式,展成鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式換置式,將iyb值代入，得換置式,44,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,3、ix在合成機(jī)構(gòu)的輸出

29、端，iy在合成機(jī)構(gòu)的輸入端,將ixc的值代入，得換置式,展成鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式及換置式,差動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式及換置式,45,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,對(duì)比這三個(gè)方案,方案(2)的展成鏈換置式ixb中有sin無(wú)理數(shù)因子， ixb的計(jì)算不可能準(zhǔn)確，配出的掛輪只能是一個(gè)近似值。 方案(1)和(3)中ixa和ixc只有整數(shù)K和z。 ixa和ixc可以完全沒(méi)有計(jì)算誤差。 因此，方案(2)不可取。 在方案(1)和(3)中，ixa和ixc是一樣的，但iya和iyc有所不同。在iya中有z而iyc中沒(méi)有z。,1,3,2,46,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,對(duì)比這三個(gè)方案,1,3,2,一對(duì)相嚙合的斜齒圓柱

30、齒輪，模數(shù)相等；用同一把滾刀，故K相等；螺旋傾角相等，但旋向不同，一個(gè)左旋，一個(gè)右旋。 方案(3)的iyc中沒(méi)有z，故在加工完一個(gè)再加工另一個(gè)相嚙合的齒輪時(shí)，iyc不需改變。只要在掛輪架中加上或去掉一個(gè)惰輪以更改其旋向就可以了。 雖然iyc中有sin無(wú)理數(shù)因子，換置有一定的誤差，使螺旋傾角有一定的誤差，但一對(duì)齒輪用同一套差動(dòng)掛輪，誤差是相同的，因而仍能很好地嚙合。,47,4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈換置器官,對(duì)比這三個(gè)方案,1,3,2,根據(jù)以上分析，滾齒機(jī)傳動(dòng)原理圖應(yīng)取方案(3)。圖47取的就是這個(gè)方案。,48,4.5 其它類型齒輪加工機(jī)床,4.6.1 插齒機(jī),插齒機(jī)主要用于加工內(nèi)、外嚙合的 圓柱

31、齒輪，尤其適用于加工在滾齒機(jī)上不能加工的多聯(lián)齒輪，內(nèi)齒輪和齒條，但插齒機(jī)不能加工蝸輪。,1、插齒原理,插齒機(jī)也是按展成法原理來(lái)加工圓柱齒輪的。 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，如圖所示，其模數(shù)和壓力角與被加工齒輪相同。,49,4.5.1 插齒機(jī),插齒時(shí)，插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以完成切削運(yùn)動(dòng)，在刀具與工件輪坯作“無(wú)間隙嚙合運(yùn)動(dòng)”的過(guò)程中，在輪坯上逐漸地切出全部齒廓。 在加工過(guò)程中，刀具每往復(fù)一次，僅切出工件齒槽的一小部分，齒廓曲線漸開(kāi)線是在插齒刀刀刃多次相繼切削中，由刀刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線所形成的，如圖b所示。,50,4.5.1 插齒機(jī),2、插齒機(jī)的運(yùn)動(dòng),由圖

32、可知，加工直齒圓柱齒輪時(shí)，插齒機(jī)應(yīng)具有以下運(yùn)動(dòng)。,1）主運(yùn)動(dòng),插齒機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是插齒刀沿其軸線所作的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 在一般立式插齒機(jī)上，刀具垂直向下時(shí)為工作行程，向上為空行程。 若切削速度v(單位為m/min)及行程長(zhǎng)度L(單位為mm)已確,定，則可按下式計(jì)算出插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù)(雙行程min),51,4.5.1 插齒機(jī),2) 展成運(yùn)動(dòng),即在插齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒時(shí)，工件也轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒； 或者說(shuō)，插齒刀轉(zhuǎn)過(guò)1Z刀轉(zhuǎn)(Z刀為插齒刀齒數(shù))時(shí)，工件轉(zhuǎn)過(guò)1Z工轉(zhuǎn)(Z工為工件的齒數(shù))。,加工過(guò)程中，插齒刀和工件輪坯應(yīng)保持一對(duì)圓柱齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系。,插齒刀和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成了一個(gè)形成漸開(kāi)線齒廓的復(fù)合運(yùn)動(dòng)展成

33、運(yùn)動(dòng)。,52,4.5.1 插齒機(jī),3) 圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng),插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢決定了工件輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，同時(shí)也決定了插齒刀每一次切削的切削負(fù)荷，加工精度和生產(chǎn)率，所以我們稱插齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)為圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。,圓周進(jìn)給量的大小用插齒刀每次往復(fù)行程中刀具在分度圓周上所轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)表示，其單位為mm往復(fù)行程。,53,插齒刀向上運(yùn)動(dòng)(空行程)時(shí)，為了避免擦傷工件齒面和減少刀具磨損，刀具和工件之間應(yīng)該讓開(kāi)，使其產(chǎn)生一定的間隙，而在插齒刀向下開(kāi)始工舴行程之前，應(yīng)迅速恢復(fù)到原位，以便刀具進(jìn)行下一次切削，這種讓開(kāi)和恢復(fù)原位的運(yùn)動(dòng)稱為讓刀運(yùn)動(dòng)。,4.5.1 插齒機(jī),4）讓刀運(yùn)動(dòng),插齒機(jī)的讓刀運(yùn)動(dòng)可由安裝工件的工作臺(tái)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，

34、也可由刀具主軸擺動(dòng)得到。 由于刀具主軸的慣量較小所以新型插齒機(jī)，普遍采用刀具主軸擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)讓刀運(yùn)動(dòng)。,54,開(kāi)始插齒時(shí)，如插齒刀立即徑向切入工件至全齒深，將會(huì)因切削負(fù)荷過(guò)大而損壞刀具和工件。為了避免這種情況，工件應(yīng)逐漸地向插齒刀(或插齒刀向工件）作徑向切入運(yùn)動(dòng)，如圖所示。,4.5.1 插齒機(jī),5）徑向切入運(yùn)動(dòng),開(kāi)始加工時(shí)，工件外圓上的a點(diǎn)與插齒刀外圓相切，在插齒刀和工件作展成運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工件相對(duì)于刀具作徑向切入運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)毒咔腥牍ぜ寥X深后(至b點(diǎn))，徑向切入運(yùn)動(dòng)停止，然后工件再轉(zhuǎn)過(guò)一整轉(zhuǎn)，便能加工出全部完整的齒廓。,徑向進(jìn)給量的大小，用插齒刀每往復(fù)行程中工件或刀具徑向切入的距離表示，其單位為

35、mm往復(fù)行程。根據(jù)工件的材料、模數(shù)、精度等條件，也可采用兩次和三次徑向切入方法，即刀具切入到工件全齒深可分兩次或三次進(jìn)行。每次徑向切入運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，工件都需要轉(zhuǎn)過(guò)一整轉(zhuǎn)。,55,4.5.1 插齒機(jī),3、插齒機(jī)的傳動(dòng)原理,插齒機(jī)的傳動(dòng)原理如圖所示。圖中表示了三個(gè)成形運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈,主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈: “電動(dòng)機(jī)M一 12一iv一345一曲柄偏心盤A一插齒刀主軸” iv為調(diào)整插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù)的換置機(jī)構(gòu)。,圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈: “曲柄偏心盤A一546一if一 789一蝸桿蝸輪副B一插齒刀主軸” if為調(diào)整插齒刀圓周進(jìn)給量大小的換置機(jī)構(gòu)。,56,4.5.1 插齒機(jī),展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈: “插齒刀主軸(插齒刀轉(zhuǎn)

36、動(dòng))一蝸桿蝸輪副B一9810一ix一1112一蝸桿蝸輪副C一工作臺(tái)” 其中ix為調(diào)整插齒刀與工件輪坯之間傳動(dòng)比的換置機(jī)構(gòu)，用以適應(yīng)插齒刀和工件齒數(shù)的變化。 讓刀運(yùn)動(dòng)及徑向切入運(yùn)動(dòng)不直接參與工件表面的形成過(guò)程，因此沒(méi)有在圖中表示。,57,4.5.1 插齒機(jī),在插齒機(jī)上加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，必須采用斜齒插齒刀(見(jiàn)圖413)，其螺旋角與工件螺旋角相等而螺旋方向相反。 為了使插齒刀刀刃在運(yùn)動(dòng)時(shí)實(shí)現(xiàn)形成斜齒的螺旋運(yùn)動(dòng)，將刀具主軸安裝在螺旋導(dǎo)軌中，當(dāng)?shù)毒咧鬏S往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀具主軸上的螺旋導(dǎo)軌與固定的螺旋導(dǎo)軌面相對(duì)滑動(dòng)，使刀具主軸產(chǎn)生相應(yīng)的附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。,刀具主軸上的螺旋導(dǎo)軌,固定的螺旋導(dǎo)軌,58,4.5.1

37、插齒機(jī),螺旋導(dǎo)軌的導(dǎo)程應(yīng)等于插齒刀及工件的導(dǎo)程。 加工螺旋角不同的工件時(shí)，需更換插齒刀及螺旋導(dǎo)軌。 由于螺旋導(dǎo)軌的制造難度較大，一般需要向制造廠特殊訂貨，因此這種方法僅適用于大批大量生產(chǎn)中。,59,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),1、按成形法工作的磨齒機(jī),磨齒機(jī)是用磨削方法對(duì)淬硬齒輪的齒面進(jìn)行精加工的精密機(jī)床。通過(guò)磨齒可以糾正磨削前預(yù)加工中的各項(xiàng)誤差。齒輪精度可達(dá)6級(jí)或更高。 按齒廓的形成方法，磨齒有成形法和展成法兩種，大多數(shù)的磨齒機(jī)均以展成法來(lái)磨削齒輪。 下面介紹幾種常用的磨齒機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)；,這類磨齒機(jī)又稱成形砂輪型磨齒機(jī)。 它所用砂輪的截面形狀被修整成工件輪齒間的齒廓形狀。圖414a所

38、示是磨削內(nèi)嚙合齒輪用的砂輪截面形狀；圖413b所示是磨削外嚙合齒輪用的砂輪截面形狀,60,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),成形砂輪型磨齒機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是加工時(shí)砂輪和工件接觸面積大，生產(chǎn)率較高。 缺點(diǎn)是砂輪修整時(shí)容易產(chǎn)生誤差，并且在磨削過(guò)程中，由于砂輪各部分的磨損不均勻，直接影響加工精度和表面質(zhì)量。 這種類型的磨齒機(jī)一般用于大量生產(chǎn)中磨削精度要求不太高的齒輪。 此外，展成法由于結(jié)構(gòu)上的限制，難以用來(lái)磨削內(nèi)齒輪，因此，內(nèi)齒輪的磨齒一般均采用成形法進(jìn)行加工。,成形法磨齒時(shí)，砂輪高速旋轉(zhuǎn)并沿工件軸線方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。一個(gè)齒磨完后，工件需分度一次，再磨第二個(gè)齒。砂輪對(duì)工件的切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，由安裝工件的工作臺(tái)作徑向進(jìn)給

39、運(yùn)動(dòng)得到。這種磨齒方法使機(jī)床的運(yùn)動(dòng)比較簡(jiǎn)單。,61,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),1）蝸桿砂輪型磨齒機(jī),2、按展成法工作的磨齒機(jī),蝸桿形砂輪相當(dāng)于滾刀，其旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11(即主運(yùn)動(dòng))與工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組成一個(gè)復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)，形成漸開(kāi)線齒廓(即展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈)。 加工直齒圓柱齒輪時(shí)，軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2由工件(即工作臺(tái))完成。 加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，工件齒槽與砂輪螺旋線方向應(yīng)一致，同時(shí)還應(yīng)具有相應(yīng)的附加回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22 (圖415a中未標(biāo)注)。,蝸桿砂輪型磨齒機(jī)是用直徑很大的修整成蝸桿形的砂輪磨削齒輪，其工作原理與滾齒機(jī)相同，如圖415a所示。,62,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),這類機(jī)床在加工過(guò)程中是連續(xù)

40、磨削不需分度，且蝸桿砂輪具有很高的轉(zhuǎn)速，故其生產(chǎn)率在各類磨齒機(jī)中是最高的； 對(duì)于模數(shù)較小的齒輪，也可直接從輪坯上磨出輪齒。 其缺點(diǎn)是砂輪修整困難，不易達(dá)到高的精度。磨削不同模數(shù)的齒輪時(shí)需要更換砂輪；由于砂輪轉(zhuǎn)速很高，使聯(lián)系砂輪與工件的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中的各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速也很高，如采用機(jī)械方式傳動(dòng)，易產(chǎn)生噪聲，磨損較快，為此，目前常采用兩個(gè)同步電動(dòng)機(jī)分別傳動(dòng)砂輪和工件，靠電氣系統(tǒng)保證它們之間的嚴(yán)格傳動(dòng)比關(guān)系，不但簡(jiǎn)化了傳動(dòng)鏈，也提高了傳動(dòng)精度。 這種機(jī)床適用于中小模數(shù)齒輪的成批和大量生產(chǎn)。,63,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),2）錐形砂輪型磨齒機(jī),是利用齒條和齒輪嚙合原理來(lái)磨削齒輪的，它所使用的砂輪截

41、面形狀是按照齒條的齒廓修整的。 當(dāng)砂輪按切削速度高速旋轉(zhuǎn)(B1)，并沿工件齒線方向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) (A2)時(shí)，砂輪兩側(cè)面的母線就形成了假想齒條的一個(gè)齒廓，如圖4-15b所示。,在這類機(jī)床上磨削齒輪時(shí)，是按單齒分度法磨削的，每一個(gè)齒槽的兩側(cè)面均需分別進(jìn)行磨削。 工件向左滾動(dòng)時(shí)，磨削左側(cè)的齒面，向右滾動(dòng)時(shí)，磨削右側(cè)的齒面。工件往復(fù)滾動(dòng)一次，磨完一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒面后，工件退離砂輪，并進(jìn)行分度。分度時(shí)，工件在不作直線移動(dòng)的情況下繞其軸線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。 可見(jiàn)，工件上全部輪齒齒面需經(jīng)多次分度和磨削后才能完成。,64,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),如果強(qiáng)制被磨削齒輪在此假想齒條上作無(wú)間隙的純滾動(dòng)運(yùn)動(dòng)，即被磨削齒

42、輪在轉(zhuǎn)過(guò)1/z轉(zhuǎn)(B31)也就是轉(zhuǎn)一個(gè)齒的同時(shí)，其軸心線移過(guò)一個(gè)齒距(m)的距離(A32)，便可磨出工件上一個(gè)輪齒一側(cè)的齒面。因此，漸開(kāi)線齒廓是由工件轉(zhuǎn)動(dòng)B31和移動(dòng)A32所組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)形成，而直線形齒線則由砂輪旋轉(zhuǎn)Bl和直線移動(dòng)A2用相切法形成。,由上述可知，錐形砂輪型磨齒機(jī)的成形運(yùn)動(dòng)有： 砂輪旋轉(zhuǎn)B1和直線移動(dòng)A2，這是形成齒線所需的兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)； 工件轉(zhuǎn)動(dòng)B31和直線移動(dòng)A32，是形成漸開(kāi)線齒廓所需的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)展成運(yùn)動(dòng)。 此外，為磨出全部輪齒，加工過(guò)程中還需一個(gè)周期的分度運(yùn)動(dòng)，這類磨齒機(jī)典型的傳動(dòng)原理如圖416所示；,65,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),66,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī)

43、,1)主運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)是砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B1，由外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M112一iv一34一砂輪主軸(砂輪轉(zhuǎn)動(dòng))”實(shí)現(xiàn)， iv為調(diào)整砂輪轉(zhuǎn)速的換置機(jī)構(gòu)。 2)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是砂輪的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)A2，由外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M28 7一ifl一65一曲柄偏心盤機(jī)構(gòu)P一砂輪架溜板(砂輪移動(dòng))”實(shí)現(xiàn)。ifl為調(diào)整砂輪軸向進(jìn)給速度的換置機(jī)構(gòu)。,67,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),3)展成運(yùn)動(dòng) 展成運(yùn)動(dòng)是工件轉(zhuǎn)動(dòng)B31和直線移動(dòng)A32形成的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)，由內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈“回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(工件旋轉(zhuǎn)B31)一2221一合成一1918一Ux一11109一縱向工作臺(tái)(工件直線移動(dòng)A32)”和外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M31413一Uf212

44、10”來(lái)實(shí)現(xiàn)。,前者保證展成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，即工件轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系，后者使工件獲得一定速度和方向的展成運(yùn)動(dòng)。 換置機(jī)構(gòu)Uf2中除變速機(jī)構(gòu)外，還有自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，使工件在加工過(guò)程中能來(lái)回滾轉(zhuǎn)，依次完成各個(gè)齒的磨齒工作循環(huán)。Ux是用來(lái)調(diào)節(jié)工件齒數(shù)和模數(shù)變化的換置機(jī)構(gòu)。,68,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),這種機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)是通用性高，砂輪形狀(直線)簡(jiǎn)單；缺點(diǎn)是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈長(zhǎng)，砂輪形狀不易修整得準(zhǔn)確，精度難以提高，生產(chǎn)率也較低。主要用于小批和單件生產(chǎn)。,4)分度運(yùn)動(dòng) 工件的分度由分度運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈“分度機(jī)構(gòu)一15一16一Ui一1720一合成一2122一回轉(zhuǎn)工作臺(tái)”實(shí)現(xiàn)，機(jī)床的自動(dòng)控制系統(tǒng)將分度機(jī)構(gòu)

45、離合器接合，使分度機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)一定角度后即脫開(kāi)，并由分度盤準(zhǔn)確定位。在分度機(jī)構(gòu)接合一次的過(guò)程中，工件在展成運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，這是由調(diào)整換置機(jī)構(gòu)Ui來(lái)保證的。,69,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),雙碟形砂輪型磨齒機(jī)也是按單齒分度法磨削的。,3）雙碟形砂輪型磨齒機(jī),該磨齒機(jī)用兩個(gè)碟形砂輪的端平面(實(shí)際是寬度約為0.5mm的工作棱邊所構(gòu)成的環(huán)形平面)來(lái)形成假想齒條的一個(gè)輪齒兩側(cè)齒面，同時(shí)磨削齒槽的左右齒面。如圖c所示。,70,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),磨削過(guò)程中的成形運(yùn)動(dòng)和分度運(yùn)動(dòng)，與錐形砂輪型磨齒機(jī)基本相同，但軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)通常是由工件來(lái)完成。由于砂輪的工作棱邊很窄，且為垂直于砂輪軸線的平

46、面，易于獲得高的修整精度；磨削接觸面積小，磨削力和磨削熱很小；機(jī)床具有砂輪自動(dòng)修整與補(bǔ)償裝置，使砂輪能始終保持銳利和良好的工作精度，因而磨齒精度較高，最高可達(dá)4級(jí)，是各類磨齒機(jī)中磨齒精度最高的一種。其缺點(diǎn)是砂輪剛性較差，磨削用量受到限制，所以生產(chǎn)率較低。 為了提高磨齒精度，這類磨齒機(jī)一般采用鋼帶滾圓盤機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)。,這種機(jī)構(gòu)的工作原理如圖417所示。,71,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),縱向溜板8上固定有支架7，橫向溜板11上裝有工件主軸3，其前端安裝工件2，后端通過(guò)分度機(jī)構(gòu)4與滾圓盤6連接。鋼帶5及9的一端固定在滾圓盤6上，另一端固定在支架7上，并沿水平方向張緊。當(dāng)橫向溜板11由曲柄盤l0

47、驅(qū)動(dòng)作橫向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾圓盤因受鋼帶5及9的約束而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而工件主軸一邊隨橫向溜板移動(dòng)，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)工件2沿假想齒條的節(jié)線作純滾動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了展成運(yùn)動(dòng)，如圖417b所示。,72,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),根據(jù)材料力學(xué)分析，鋼帶繞在圓盤外圓上時(shí)，它的外層是伸長(zhǎng)的，內(nèi)層是縮短的，中間層長(zhǎng)度則基本上不變，所以通常把水平張緊的鋼帶厚度的中間層作為純滾動(dòng)的節(jié)線W-Wo，而把與這條線相切的圓(就是以滾圓盤回轉(zhuǎn)中心為中心，由該中心到鋼帶厚度中間層的距離為半徑的圓)叫做“磨削節(jié)圓”。滾圓盤直徑d盤和滾圓直徑d滾以及鋼帶厚度方的關(guān)系為,d盤 =d滾+,73,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),工件來(lái)回滾動(dòng)一次，完成

48、兩個(gè)齒面的磨削后，繼續(xù)滾動(dòng)至脫離砂輪，隨即由分度傳動(dòng)鏈傳動(dòng)，通過(guò)分度機(jī)構(gòu)4使工件進(jìn)行一次分度，然后開(kāi)始下一個(gè)齒槽的磨削循環(huán)。利用滾圓盤實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)可以大大縮短傳動(dòng)路線，且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，從而傳動(dòng)誤差小，加工精度高。,74,錐齒輪大端的齒廓，理論上應(yīng)是球面漸開(kāi)線，為了便于制造，實(shí)際上采用近似的背錐上的漸開(kāi)線。 錐齒輪的齒長(zhǎng)形狀常用的有直線和圓弧，也有長(zhǎng)幅外擺線和延伸漸開(kāi)線。 制造錐齒輪的主要方法有兩種：成形法和展成法。 用成形法加工時(shí)，由于錐齒輪沿齒線方向不同位置的基圓直徑是變化的，也就是說(shuō)沿齒線方向不同位置的法向漸開(kāi)線齒廓形狀是變化的，而成形刀具的齒廓形狀是不變的，因此難于達(dá)到要求的精度。成形法

49、僅用于粗加工或精度要求不高的場(chǎng)合。 在錐齒輪加工機(jī)床中普遍采用展成法。,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,75,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,1、錐齒輪的展成原理,將一對(duì)錐齒輪嚙合傳動(dòng)中的一個(gè)錐齒輪轉(zhuǎn)化為刀具，另一個(gè)轉(zhuǎn)化為工件，并強(qiáng)制它們按一對(duì)錐齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，便能切出漸開(kāi)線齒廓。,用展成法形成各種錐齒輪漸開(kāi)線齒廓的基本原理都是相同的，即都是由一對(duì)錐齒輪的嚙合傳動(dòng)原理演變而來(lái)。,76,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,圖420是直齒錐齒輪刨齒機(jī)的工作原理。,刨齒刀3的構(gòu)造和兩把刀刃切齒的情況如圖420a所示。,圖420b中，搖臺(tái)1由錐齒輪副20/25傳入，通過(guò)蝸桿副1/120傳至蝸輪，從而使搖

50、臺(tái)擺動(dòng)，實(shí)現(xiàn)假想冠輪的轉(zhuǎn)動(dòng)；,齒坯4旋轉(zhuǎn)B12與假想冠輪的轉(zhuǎn)動(dòng)組成展成運(yùn)動(dòng)；同時(shí)齒坯4還有分度運(yùn)動(dòng)；刨齒刀3的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)A，由曲柄連桿擺盤機(jī)構(gòu)經(jīng)曲柄盤6、連桿5和搖盤2實(shí)現(xiàn)。,77,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,圖42lb所示刀盤上交錯(cuò)地裝有內(nèi)、外切齒刀6和5，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)，刀刃的運(yùn)動(dòng)軌跡就構(gòu)成假想冠輪2的一個(gè)輪齒兩側(cè)齒面。,弧齒錐齒輪的加工原理和上述原理基本相同，不過(guò)這時(shí)冠輪齒線形狀為圓弧，需采用作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切齒刀盤來(lái)進(jìn)行加工，如圖42la所示。,圖4-21 弧齒錐齒輪的加工原理,78,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,刀具搖臺(tái) 1繞其自身軸線的緩慢回轉(zhuǎn)，相當(dāng)于假想冠輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B21。如果把工件看

51、作為與假想冠輪嚙合的齒輪作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22，且B22和B21保持冠輪與錐齒輪嚙合傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，則在兩者作對(duì)滾運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，就加工出弧齒錐齒輪一個(gè)齒槽的兩側(cè)漸開(kāi)線齒廓。,79,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,由于假想冠輪上只有一個(gè)輪齒，因而刀具搖臺(tái)與工件需上下來(lái)回?cái)[動(dòng)，以便切完一個(gè)齒槽后，刀具搖臺(tái)往回?cái)[輪，使假想冠輪上的齒切齒刀盤返回至起始位置，待工件完成分度運(yùn)動(dòng)后，再繼續(xù)下一個(gè)切齒循環(huán)，加工另一個(gè)齒槽。 按上述方法加工弧齒錐齒輪的機(jī)床，稱為弧齒錐齒輪銑齒機(jī)。,80,4.5.3 錐齒輪加工機(jī)床,圖422所示是弧齒錐齒輪銑齒機(jī)的傳動(dòng)原理圖，圖中包括成形運(yùn)動(dòng)、分度運(yùn)動(dòng)及其傳動(dòng)聯(lián)系。,2、弧齒錐齒輪銑齒機(jī)的

52、傳動(dòng)原理,弧齒錐齒輪銑齒機(jī)用軌跡法形成輪齒的齒線(圓弧線)，需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)，即銑齒刀盤的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B1。這個(gè)運(yùn)動(dòng)是切削主運(yùn)動(dòng)。它的兩端件為電動(dòng)機(jī)M和搖臺(tái)刀具主軸。銑刀盤所需的轉(zhuǎn)速可通過(guò)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的換置機(jī)構(gòu)iv來(lái)調(diào)整。,81,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),展成運(yùn)動(dòng)還需要一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，以便把動(dòng)源引入展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，控制展成運(yùn)動(dòng)的速度和行程的大小，這就是進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，它的兩端件是電動(dòng)機(jī)和搖臺(tái)。這條傳動(dòng)鏈可分為兩部分：即由電動(dòng)機(jī)M至進(jìn)給鼓輪和由進(jìn)給鼓輪經(jīng)齒扇至搖臺(tái)來(lái)分析。,搖臺(tái)和工件的對(duì)滾運(yùn)動(dòng)形成漸開(kāi)線齒廓，由展成運(yùn)動(dòng)B11和B22實(shí)現(xiàn)。展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈聯(lián)系搖臺(tái)(假想近似冠輪的轉(zhuǎn)動(dòng)B21)和工

53、件主軸(工件的旋轉(zhuǎn)B22)，其傳動(dòng)路線為“搖臺(tái) (B21)一89一ix一1011一合成一1213ij一1415一工件 (B22)”保證兩端件具有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即搖臺(tái)轉(zhuǎn)過(guò)1Z冠轉(zhuǎn)時(shí)，工件轉(zhuǎn)過(guò)1Z工轉(zhuǎn)。ix是展成運(yùn)動(dòng)鏈的換置機(jī)構(gòu)。,82,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),前一部分的傳動(dòng)路線為：“電動(dòng)機(jī)Ml一2一iv一34一7一if一1617一進(jìn)給鼓輪”。當(dāng)進(jìn)給鼓輪轉(zhuǎn)一周時(shí)，通過(guò)鼓輪上的曲線槽和滾子使齒扇擺動(dòng)一次，通過(guò)后續(xù)的傳動(dòng)件使搖臺(tái)也往復(fù)擺動(dòng)一次，正好加工完一個(gè)齒槽，因此進(jìn)給鼓輪轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，也就決定了展成運(yùn)動(dòng)速度的快慢。,通常進(jìn)給速度以每一個(gè)齒槽的加工時(shí)間t來(lái)計(jì)算，從而可求得它的兩端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為：

54、電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)過(guò) 轉(zhuǎn)時(shí)，進(jìn)給鼓輪轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。 此時(shí)加工完一個(gè)齒槽。根據(jù)加工一個(gè)齒槽所需的時(shí)間t來(lái)調(diào)整進(jìn)給鏈換置機(jī)構(gòu)if的傳動(dòng)比，從而控制展成運(yùn)動(dòng)的速度。,83,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),后一部分由進(jìn)給鼓輪經(jīng)齒扇至搖臺(tái)的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)路線為：“齒扇一18一19U一 2098一搖臺(tái)。,”當(dāng)齒扇往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，經(jīng)過(guò)一系列的傳動(dòng)件，使搖臺(tái)擺動(dòng)，搖臺(tái)擺角是指搖臺(tái)擺動(dòng)到上下極限位置時(shí)的夾角 (在此夾角內(nèi)，加工完1個(gè)齒)。這部分進(jìn)給傳動(dòng)鏈也稱為搖臺(tái)擺角傳動(dòng)鏈，它控制展成運(yùn)動(dòng)的行程，此行程通過(guò)傳動(dòng)鏈中換置機(jī)構(gòu)U的傳動(dòng)比來(lái)調(diào)整。,84,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機(jī),分度運(yùn)動(dòng)是在滾切一個(gè)齒結(jié)束后，在擺臺(tái)換向過(guò)程中進(jìn)行的。進(jìn)給鼓輪有端

55、面槽，它操縱分度機(jī)構(gòu)中的離合器的接合狀態(tài)。,搖臺(tái)換向時(shí)，進(jìn)給鼓輪的端面槽使分度機(jī)構(gòu)離合器接合，通過(guò)分度運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈“進(jìn)給鼓輪一1721一分度機(jī)構(gòu)一2223一 合成一1213ii一14一15一工件(B3)”使工件得到附加的轉(zhuǎn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)分度運(yùn)動(dòng)。在進(jìn)給鼓輪端面的控制下，分度機(jī)構(gòu)接合一次，工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，這可通過(guò)調(diào)整傳動(dòng)鏈分度掛輪ii的傳動(dòng)比來(lái)實(shí)現(xiàn)。,85,傳統(tǒng)的齒輪齒形加工是在齒輪未淬硬前，用滾齒或插齒的方法切出，經(jīng)剃齒后淬硬，精度要求高的齒輪，在熱處理后還要進(jìn)行精加工，如磨、珩、研和剃齒。一般說(shuō)來(lái)，珩齒、研齒和硬剃齒的發(fā)展是現(xiàn)今齒輪制造技術(shù)的一個(gè)趨勢(shì)。滾齒和插齒的高精度和高速切削也是值得注意的動(dòng)向。

56、,4.6 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,1新型滾齒機(jī)和插齒機(jī),重慶機(jī)床廠生產(chǎn)的YC3180型淬硬滾齒機(jī)，吸收了國(guó)內(nèi)外先進(jìn)技術(shù)，機(jī)床結(jié)構(gòu)優(yōu)良，動(dòng)靜剛性好，工作精度高，特別適合于滾切淬硬(5060HRC)的直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用來(lái)滾切蝸輪，同時(shí)也能進(jìn)行小錐度、鼓形齒等齒輪的仿形加工。該機(jī)床也同樣適合于非淬硬齒輪的滾切。工件最大直徑800mm，最大模數(shù)10mm，最小工件齒數(shù)為8。,86,4.6 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,這種滾齒機(jī)除具備一般滾齒機(jī)的全部功能外，還能采用硬質(zhì)合金滾刀對(duì)高硬度齒面齒輪用滾切工藝進(jìn)行半精加工或精加工，以滾代磨，所以它是提高齒輪加工精度、降低齒輪成本的理想加工設(shè)備。,當(dāng)前，國(guó)外新

57、開(kāi)發(fā)的高速滾齒機(jī)，主軸轉(zhuǎn)速可達(dá)3000rmin。其中Liebherr公司生產(chǎn)的 LC82和LCll2滾齒機(jī)，最大加工直徑分別為80和120mm，當(dāng)采用金屬陶瓷滾刀時(shí)，切削速度可達(dá)600mmin。該機(jī)床甚至可以采用金屬陶瓷滾刀和硬質(zhì)合金滾刀時(shí)不使用冷卻液(干滾)。雖然采用金屬陶瓷滾刀，價(jià)格比較昂貴，但是效率的提高，重磨刀具費(fèi)用的下降等影響，當(dāng)加工一批零件后，每個(gè)零件的實(shí)際滾切費(fèi)用與高速鋼滾刀滾切相比，反而下降了40，每件加工時(shí)間縮短了30。,87,4.6 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,2新型珩齒、剃齒和磨齒機(jī),利用珩齒加工技術(shù)能使齒面上形成微小的、肉眼看不到的對(duì)角線痕跡可以很好地保存潤(rùn)滑油、減小噪聲、

58、延長(zhǎng)齒輪壽命、抵抗齒面產(chǎn)生點(diǎn)蝕，并減小輪齒中的應(yīng)力和增加齒輪的傳動(dòng)扭矩。德國(guó)Hurth公司生產(chǎn)的ZH250數(shù)控珩齒機(jī)，最大可加工直徑為250mm、齒寬100mm的齒輪。,在插齒機(jī)方面，新型的插齒機(jī)效率也極其之高，SigmaPool公司生產(chǎn)的Rapidl5插齒機(jī)，插齒刀行程可達(dá)每分鐘3000次，還可進(jìn)行輪齒的倒圓角，這在一般的加工中是一個(gè)分開(kāi)的工序。,88,4.6 齒輪制造技術(shù)的發(fā)展動(dòng)向,在該機(jī)床上，外齒輪工件與內(nèi)齒輪珩輪交叉一個(gè)角度嚙合，并一起旋轉(zhuǎn)，但兩個(gè)工件主軸的配合能使嚙合點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)很復(fù)雜的球面擺動(dòng)運(yùn)動(dòng)，利用多軸控制的數(shù)控系統(tǒng)使工件與刀具的每一個(gè)接觸點(diǎn)產(chǎn)生最佳的接觸性能。即使采用較粗的珩輪，仍能獲得較小的表面粗糙度。這臺(tái)機(jī)床的另一優(yōu)點(diǎn)是可以采用大面積的內(nèi)珩輪，既可增大使用范圍，又可提高在珩輪兩次修整之間的產(chǎn)量。 Hurth公司已研制出一種新的能進(jìn)行硬剃齒機(jī)床，使用該公司的ZS240數(shù)控系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)5軸控制，進(jìn)行新的球面剃齒方法。該方法的基本原理是采用一個(gè)快速旋轉(zhuǎn)的剃齒刀對(duì)安裝在頂尖中旋轉(zhuǎn)的工件進(jìn)行剃齒，這樣可實(shí)現(xiàn)切入式剃齒，提高了效率和經(jīng)濟(jì)性，同時(shí)給工件和剃齒刀齒面幾何形狀的設(shè)計(jì)提供靈活性。,89,4.6 齒輪制造