1、齒輪齒形加工,一、齒輪加工方法與加工機(jī)床 （一）齒輪加工方法 按輪齒成形原理分兩大類： 1.成形法 加工精度和生產(chǎn)率較低， 適于單件小批生產(chǎn)。 2.展成法 加工精度和生產(chǎn)率較高， 一把刀可加工相同模數(shù)、相同壓力角的任何齒數(shù)的齒輪。,（二）齒輪加工機(jī)床 圓柱齒輪：滾齒機(jī)、插齒機(jī)等；直齒錐齒輪刨齒機(jī)、銑齒 機(jī)、拉齒機(jī) ；弧齒錐齒輪銑齒機(jī)。剃齒機(jī)、珩齒機(jī)、磨齒機(jī),成形法加工齒輪及滾齒,二、滾齒機(jī) （一）滾齒原理模擬一對(duì)螺旋齒輪嚙合過(guò)程,（二）滾齒機(jī)運(yùn)動(dòng)分析 主運(yùn)動(dòng)滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)； 展成(嚙合)運(yùn)動(dòng)齒坯與滾刀按一定速比轉(zhuǎn)動(dòng)； 進(jìn)給運(yùn)動(dòng)滾刀沿齒坯軸向運(yùn)動(dòng)。,1.加工直齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析,內(nèi)傳動(dòng)鏈為：

2、滾刀45ux67齒坯 ux為嚙合運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比。,（3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2 齒坯78uf910刀架 升降，uf為進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比。,（2）展成運(yùn)動(dòng) 滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11 1/K轉(zhuǎn)(1齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12 1/ z 轉(zhuǎn)(1齒),（1）主運(yùn)動(dòng)B11 電機(jī)12uv34滾刀 uv為主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)比。,（4）滾刀的安裝 滾刀螺旋升角為0， 加工直齒時(shí)，滾刀軸線 與齒坯端面傾斜角， 稱為安裝角。 =0 右旋滾刀如圖左旋相反,2.加工斜齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)分析,（1）主運(yùn)動(dòng)B11 電機(jī)12uv34滾刀,（2）展成運(yùn)動(dòng) 滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11 1/K轉(zhuǎn)(1齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12 1/ z 轉(zhuǎn)(1齒),內(nèi)傳動(dòng)鏈為： 滾刀45ux

3、67齒坯,（3）進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A21與B22 (螺旋線) 齒坯B1278uf910A21 A2111uy127齒坯附加 轉(zhuǎn)動(dòng)B22(產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)傳動(dòng)鏈) uy按被切齒輪的螺旋角調(diào)整,實(shí)際上必須用合成機(jī)構(gòu) 把展成運(yùn)動(dòng)要求工件轉(zhuǎn) 動(dòng)B12和差動(dòng)鏈要求工件 附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22迭加起來(lái)， 然后再傳給工作臺(tái)。,滾齒機(jī)是根據(jù)滾切斜齒輪 的傳動(dòng)原理設(shè)計(jì)的。當(dāng)滾 切直齒輪時(shí)，將差動(dòng)鏈斷 開，并把合成機(jī)構(gòu)固定成 一個(gè)整體。,（4）滾刀的安裝 安裝角取決于滾刀螺 旋升角0 、旋向及齒輪 螺旋角、旋向。 二者同向時(shí)= 0 ； 二者反向時(shí)= 0 右旋滾刀如圖左旋相反,（5）齒坯附加轉(zhuǎn)動(dòng)的方向 圖a)為右旋滾刀切右旋齒 輪，附

4、加轉(zhuǎn)動(dòng)B22與B12同 向，即比切直齒時(shí)多轉(zhuǎn)些。 圖b)為右旋滾刀切左旋齒 輪，附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22與B12反向，即比切直齒時(shí)少轉(zhuǎn)些。,（三）Y3150E滾齒機(jī) 1.機(jī)床的特點(diǎn)及用途 能加工工件最大直徑為 500mm，最大模數(shù)為8.,2.機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析 抓兩端連中間 （1）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 電動(dòng)機(jī)主軸（滾刀） （2）展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)K/z r （3）進(jìn)給傳動(dòng)鏈 工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動(dòng)mm,（4）滾斜齒輪時(shí)的差動(dòng)鏈 刀架移動(dòng)L 工件轉(zhuǎn)1r （5）滾切蝸輪 徑向法滾切,（1）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 電動(dòng)機(jī)主軸（滾刀） 1430115/16521/42 i A / B 28/28 28/28 28/282

5、0/80=n刀 i 三種傳動(dòng)比； A / B 三種傳動(dòng)比。,（2）展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)K/z r 180/2028/2828/28 28/28 42/56i合成e/f a/bc/d 1/72=K/z 滾直齒輪時(shí)，u合成1,（3）進(jìn)給傳動(dòng)鏈 工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動(dòng)mm 172/12/2539/39 a1/b1 23/69 i 2/253=f,（4）滾斜齒輪時(shí)的差動(dòng)鏈 刀架移動(dòng)L 工件轉(zhuǎn)1r L 1/(3)25/22/25 a2/b2c2/d2 36/72 i合成 e/fa/bc/d 1/72=1 滾斜齒輪時(shí)， i合成2,三、其它齒輪加工機(jī)床 （一）插齒機(jī),應(yīng)用：加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇

6、形齒輪、齒條等。,1. 插齒原理,主運(yùn)動(dòng)：插齒刀上下往復(fù)運(yùn)動(dòng)，插斜齒輪時(shí)插刀主軸在螺旋導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)； 展成運(yùn)動(dòng)：插齒刀與齒坯按一定速比轉(zhuǎn)動(dòng)； 讓刀運(yùn)動(dòng)； 徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；,2. 插齒機(jī)傳動(dòng)原理,14 主傳動(dòng)鏈,48 圓周進(jìn)給傳動(dòng)鏈,811展成傳動(dòng)鏈,（二）磨齒機(jī) 多用于淬硬齒輪的齒面精加工，63級(jí)精度。 磨齒機(jī)分兩大類：成形法磨齒和展成法磨齒,展成法磨齒分： 連續(xù)磨齒 (砂輪為蝸桿形) 分度磨齒 (砂輪有碟型、 大平面型、錐 形，利用齒條 和齒輪嚙合原 理),四、齒輪刀具 按齒形的形成原理分成形法齒輪刀具和展成法齒輪刀具,（一）滾刀 1.滾刀基本蝸桿 根據(jù)滾切原理知，滾刀基 本蝸桿的端面齒形應(yīng)是漸

7、開 線，法向模數(shù)和壓力角應(yīng)分 別等于被切齒輪的模數(shù)和壓 力角。,（1）漸開線基本蝸桿 齒面是漸開螺旋面， 造形誤差為零； 端面齒形：漸開線 軸向齒形：曲線 制造較為困難。,（2）阿基米德基本蝸桿 齒面是阿基米德螺旋面， 會(huì)產(chǎn)生一定的造形誤差， 端面齒形：阿基米德螺線 軸向齒形：直線 制造比較容易。 軸向截形應(yīng)與漸開線蝸桿 齒形在分度圓處相切，即齒 形角應(yīng)是漸開線蝸桿分度圓 處的齒形角。,2. 齒輪滾刀的結(jié)構(gòu)和類型 （1）整體齒輪滾刀 高速鋼材料 套裝式結(jié)構(gòu) 軸肩與內(nèi)孔同心 裝刀檢測(cè)徑跳 多為零前角 頂刃后角1012 側(cè)刃后角大約3 齒輪滾刀大多為單頭，螺旋升角較小，加工精度較高； 粗加工用滾刀

8、有時(shí)做成雙頭，以提高生產(chǎn)率。,（2）鑲齒齒輪滾刀 齒輪模數(shù)較大時(shí)，做成 鑲齒結(jié)構(gòu)，既節(jié)約高速鋼， 又使刀片易鍛造，提高性能 和使用壽命。,（3）硬質(zhì)合金滾刀 用于小模數(shù)齒輪或精加工 硬齒面齒輪，代替磨齒。 常采用大的負(fù)前角，可達(dá) 3045,3. 齒輪滾刀的合理使用 （1）齒輪滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)分析 1）容屑槽形式 直槽 制造方便，但 左右側(cè)刃前角不等， 零度前角直槽滾刀 左側(cè)刃前角小于零， 04時(shí)采用。,螺旋槽 04時(shí)采用 為使左右側(cè)刃前角相等， 讓螺旋槽垂直于滾刀螺 紋，即k = 0,2）滾刀直徑和螺旋升角 滾刀直徑螺旋升角0造形誤差；圓周齒數(shù) 但滾刀直徑過(guò)大，相同速度下轉(zhuǎn)速降低，生產(chǎn)率降低，刀

9、坯鍛造難度增大，成本增加。精加工滾刀適當(dāng)增大直徑。,3）齒輪滾刀的頭數(shù) 滾刀頭數(shù)主要影響生產(chǎn)率和齒形精度。 單頭滾刀， 0小，造形誤差小，包絡(luò)刃數(shù)多，齒面光潔； 多頭滾刀， 0大，造形誤差大，但生產(chǎn)率高。 精加工齒輪滾刀都用單頭的，粗加工和半精加工可用多頭的,（2）滾刀的合理使用 1）齒輪滾刀的磨損和竄刀 各刀齒磨損不均，齒輪中線處刀齒磨損較嚴(yán)重。確定滾刀長(zhǎng) 度時(shí)應(yīng)考慮軸向竄刀長(zhǎng)度，標(biāo)準(zhǔn)滾刀長(zhǎng)度為導(dǎo)程的45倍。,2）齒輪滾刀螺旋方向的選擇 齒輪滾刀旋向根據(jù)被切齒輪旋向而定。被切齒輪螺旋角 10時(shí)，滾刀做成右旋； 10時(shí)，滾刀螺旋方向應(yīng) 與被切齒輪旋向相同，以減小滾刀的安裝角減小切入端負(fù)荷,3）

10、滾刀的刃磨和檢驗(yàn) 刃磨后必須保證前角不變；檢驗(yàn)前刀面與滾刀軸線的平 行度（直槽）或前刀面導(dǎo)程誤差（螺旋槽）；容屑槽的圓 周齒距誤差；前刀面徑向性誤差。,（二）插齒刀 1.插齒刀的分類和用途 （1）標(biāo)準(zhǔn)直齒插齒刀 盤形插齒刀 加工外齒輪和大徑內(nèi)齒輪 75、100、125、160、200 碗形插齒刀 加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪，有50、75、100、125mm。 錐柄插齒刀 加工內(nèi)齒輪，有25mm(m12.75)、38mm (m13.75),（2）斜齒插齒刀 盤形插齒刀100 ；錐柄插齒刀38,均有15和23兩種。,（3）人字齒輪插齒刀 加工無(wú)空刀槽的人字齒輪， 有100 、150、180,為30。,2. 插齒刀的齒面形狀 插齒刀往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)刀刃運(yùn)動(dòng)軌跡形成一齒輪稱為產(chǎn)形齒輪 直齒插齒刀切削刃的端面投影就是產(chǎn)形齒輪的端面齒形，必 須是漸開線。不考慮前角影響，插齒刀端面齒形是漸開線。,插齒刀有頂刃后角和 側(cè)刃后角，重磨后頂圓 直徑和分圓齒厚減小。 不同端剖面應(yīng)是變位量 不同的變位齒輪，新刀 變位量最大，重磨后逐 漸減小。O-O剖面變位 量為零稱為原始剖面， 具有標(biāo)準(zhǔn)齒形。,插齒刀實(shí)質(zhì)上是個(gè)變變位齒輪,插齒刀的兩側(cè)面是兩個(gè) 旋向相反的漸開螺旋面， 即兩側(cè)切削刃分別繞刀具 軸線作螺旋運(yùn)動(dòng)形成的螺 旋面