机械制造基础第四章5PPT资料.ppt

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滚切齿轮的滚切齿轮的过程，与一过程，与一对螺旋齿轮对螺旋齿轮的啮合过程的啮合过程相似相似包括两种运包括两种运动：

一是强迫动：

一是强迫啮合运动，一啮合运动，一是切削运动。

是切削运动。

两种运动分别两种运动分别由齿坯、滚刀由齿坯、滚刀和刀架来完成和刀架来完成加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析加工直齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析展成展成运动运动滚刀与工件之间的包络运动，是一个滚刀与工件之间的包络运动，是一个复合表面成形运动，它可分解为滚刀复合表面成形运动，它可分解为滚刀的旋转运动的旋转运动B11和齿坯的旋转运动和齿坯的旋转运动B12为了形成直齿，滚刀还需作轴为了形成直齿，滚刀还需作轴向的直线运动，该运动使切削向的直线运动，该运动使切削得以连续进行，是进给运动。

得以连续进行，是进给运动。

这是一条外联系传动链，工作这是一条外联系传动链，工作台可视为间接动力源，轴向进台可视为间接动力源，轴向进给量是以工作台每转一转时刀给量是以工作台每转一转时刀架的位移量（架的位移量（mm）来表示的）来表示的垂直进给运动垂直进给运动范成运动还应有一条外联系传动范成运动还应有一条外联系传动链与动力源联系起来，它使滚刀链与动力源联系起来，它使滚刀和工件共同获得一定的速度和方和工件共同获得一定的速度和方向的运动，故称为主运动链向的运动，故称为主运动链主运动主运动滚刀实质上是一个大螺旋角齿滚刀实质上是一个大螺旋角齿轮，其螺旋升角为轮，其螺旋升角为0，加工直，加工直齿齿轮时，为使滚刀的齿向与齿齿轮时，为使滚刀的齿向与被切齿轮的齿槽方向一致，滚被切齿轮的齿槽方向一致，滚刀轴线应与被切齿轮端面倾斜刀轴线应与被切齿轮端面倾斜角，此角称为安装角，在数值角，此角称为安装角，在数值上等于滚刀的螺旋升角上等于滚刀的螺旋升角0滚刀的安装滚刀的安装加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析加工斜齿圆柱齿轮时滚齿机的运动分析斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的端面斜齿圆柱齿轮与直齿圆柱齿轮的端面齿廓都为渐开线，不同之处在齿线，齿廓都为渐开线，不同之处在齿线，前者为螺旋线，后者为直线前者为螺旋线，后者为直线滚切斜齿圆柱齿轮时，除了同滚切直齿时滚切斜齿圆柱齿轮时，除了同滚切直齿时一样，需要一样，需要范成运动范成运动、主运动主运动、垂直进给运垂直进给运动动之外，为了形成螺旋齿线，在滚刀做垂直之外，为了形成螺旋齿线，在滚刀做垂直进给运动的同时，工件还必须在参与范成运进给运动的同时，工件还必须在参与范成运动的基础上，再作一动的基础上，再作一附加旋转运动附加旋转运动，而且垂，而且垂直进给运动与附加运动之间，必须保持严格直进给运动与附加运动之间，必须保持严格的运动匹配关系，即滚刀沿工件轴向移动工的运动匹配关系，即滚刀沿工件轴向移动工个工件的螺旋线导程时，工件应准确地个工件的螺旋线导程时，工件应准确地附加附加转动转动1转转。

滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀的的安装角安装角不仅与滚刀的螺旋不仅与滚刀的螺旋线方向和线方向和螺旋升角螺旋升角0有关，而有关，而且还与被加工齿轮的螺旋线方且还与被加工齿轮的螺旋线方向及向及螺旋角螺旋角有关。

当滚刀与有关。

当滚刀与齿轮的螺旋线方向相同时，滚齿轮的螺旋线方向相同时，滚刀的安装角刀的安装角=-0，当滚刀与，当滚刀与齿轮的螺旋线方向相反时，滚齿轮的螺旋线方向相反时，滚刀的安装角刀的安装角=+0滚刀的安装滚刀的安装工件附加转动的方向：

工件附加转动的方向：

附加转动附加转动B22的方向的方向如图如图4-21所示，所示，ac是斜齿圆柱齿轮的齿线。

滚刀在是斜齿圆柱齿轮的齿线。

滚刀在位置位置I时，切削点在时，切削点在a点；

滚刀下降点；

滚刀下降f到达位置到达位置II时，时，需要切削的是需要切削的是b点而不是点而不是b点。

点。

用右旋滚刀用右旋滚刀滚切滚切右旋右旋齿轮，工件应比滚切直齿时齿轮，工件应比滚切直齿时多多转一些转一些；

滚切；

滚切左旋左旋齿齿轮，工件应比滚切直齿时轮，工件应比滚切直齿时少少转一些转一些。

滚切斜齿圆柱滚切斜齿圆柱齿轮时，刀架向下移动齿轮时，刀架向下移动一个螺旋线导程一个螺旋线导程，工件应，工件应多多转或少转转或少转1转转。

Y3150E型滚齿机型滚齿机滚齿机的结构及运动传动系统图滚齿机的结构及运动传动系统图Y3150E传动传动系统图系统图在在Y3150E型滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮型滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，需要通过运动合成机构将范成运动和时，需要通过运动合成机构将范成运动和附加运动合成为工件的运动。

该机构由模附加运动合成为工件的运动。

该机构由模数数m=3mm，齿数齿数z=30，螺旋角螺旋角=0的四的四个弧齿锥齿轮组成。

个弧齿锥齿轮组成。

根据行星传动原理对合成机构进行分根据行星传动原理对合成机构进行分析得析得IX轴与齿轮套轴与齿轮套XI的传动式为：

的传动式为：

u合合1=nIX/nXI=-1IX轴与转臂的传动比为：

轴与转臂的传动比为：

u合合2=nIX/nH=2滚齿机运动合成机构合成原理滚齿机运动合成机构合成原理2.插齿机插齿加工时，机床必须具备切削加插齿加工时，机床必须具备切削加工的主运动、范成运动、径向进给工的主运动、范成运动、径向进给运动、圆周进给运动和让刀运动运动、圆周进给运动和让刀运动插齿机可以用来加工插齿机可以用来加工外啮合和内啮合的直外啮合和内啮合的直齿齿圆柱齿轮，如果采用专用的螺旋导轨和圆柱齿轮，如果采用专用的螺旋导轨和斜齿轮插齿刀，还可以加工外啮合的斜齿轮插齿刀，还可以加工外啮合的斜齿斜齿圆柱齿轮，特别适合于加工圆柱齿轮，特别适合于加工多联齿轮多联齿轮Y7125插齿机插齿机插齿机插齿机插齿机插齿机Y54B插齿机插齿机插齿插齿机传机传动原动原理图理图插齿机结构插齿机结构3.齿轮精加工机床铣齿、滚齿和插齿属于齿轮的齿形铣齿、滚齿和插齿属于齿轮的齿形加工，可以直接加工较低精度的齿加工，可以直接加工较低精度的齿轮，但对于精度高于轮，但对于精度高于77级或齿形需要级或齿形需要淬火处理的齿轮，在齿形加工之后淬火处理的齿轮，在齿形加工之后还要进行齿形的精加工，进一步提还要进行齿形的精加工，进一步提高齿形精度。

用于齿形精加工的机高齿形精度。

用于齿形精加工的机床有剃齿机、磨齿机和珩齿机。

床有剃齿机、磨齿机和珩齿机。

剃齿机使用类似螺旋齿轮的剃齿刀，与剃齿机使用类似螺旋齿轮的剃齿刀，与装在心轴上的被剃齿轮啮合，并带它旋装在心轴上的被剃齿轮啮合，并带它旋转，进行一种转，进行一种“自由啮合自由啮合”的展成加工的展成加工剃齿机剃齿机为了剃出全齿宽，工作台需带动被剃齿为了剃出全齿宽，工作台需带动被剃齿轮作往复直线运动。

在工作台每往复行轮作往复直线运动。

在工作台每往复行程终了时，剃齿刀需作径向进给运动，程终了时，剃齿刀需作径向进给运动，以便进行多次剃削直至达到规定尺寸以便进行多次剃削直至达到规定尺寸剃齿过程中，剃齿刀时而正转，剃削轮齿的一剃齿过程中，剃齿刀时而正转，剃削轮齿的一个侧面；

时而反转，剃削轮齿的另一个侧面个侧面；

时而反转，剃削轮齿的另一个侧面主要是提高齿形精度和齿向精度，可使齿轮精主要是提高齿形精度和齿向精度，可使齿轮精度达度达76级，表面粗糙度值可达级，表面粗糙度值可达Ra0.80.4m利用用金刚石磨料与环氧树脂浇铸而成利用用金刚石磨料与环氧树脂浇铸而成的、具有较高齿形精度的的、具有较高齿形精度的“螺旋齿轮螺旋齿轮”珩磨轮对齿轮齿形进行精加工的机床珩磨轮对齿轮齿形进行精加工的机床珩齿机珩齿机珩齿与剃齿原理相同，不同的是珩磨轮的珩齿与剃齿原理相同，不同的是珩磨轮的转速比剃齿刀的高得多。

当珩磨轮以很高转速比剃齿刀的高得多。

当珩磨轮以很高的速度带动被珩磨齿轮旋转时，可在齿面的速度带动被珩磨齿轮旋转时，可在齿面上切除一层极薄的金属，从而减小齿面的上切除一层极薄的金属，从而减小齿面的粗糙度值，适当降低齿轮传动的噪声。

粗糙度值，适当降低齿轮传动的噪声。

珩齿主要用于剃齿后还要淬火的齿轮的精加珩齿主要用于剃齿后还要淬火的齿轮的精加工，用以去除氧化皮和齿面轻微磕碰产生的工，用以去除氧化皮和齿面轻微磕碰产生的毛刺，并进一步减小齿面粗糙度值毛刺，并进一步减小齿面粗糙度值珩齿机珩齿机格里森研齿机格里森研齿机珩珩齿齿机机磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面磨齿机多用于淬硬齿轮的齿面精加工，有的还可直接用来在精加工，有的还可直接用来在齿坯上磨制小模数齿轮齿坯上磨制小模数齿轮磨齿机磨齿机磨齿能消除淬火后的变形，加工精度磨齿能消除淬火后的变形，加工精度最低为最低为6级，有的可达到级，有的可达到3、4级精度级精度磨齿有磨齿有成形法成形法和和范成法范成法两大类。

多两大类。

多数磨齿机为范成法磨齿。

范成法磨数磨齿机为范成法磨齿。

范成法磨齿又分为齿又分为连续磨齿连续磨齿和和分度磨齿分度磨齿两类两类加工精度高，修正误差能力强，且能加加工精度高，修正误差能力强，且能加工表面硬度很高的齿轮，但加工效率低，工表面硬度很高的齿轮，但加工效率低，机床复杂，调整困难，故加工成本高，机床复杂，调整困难，故加工成本高，适用于齿轮精度要求很高的场合适用于齿轮精度要求很高的场合德国尼尔斯德国尼尔斯2500mm磨齿机磨齿机德国德国数控数控五轴五轴磨齿机磨齿机返回返回