《机械制造工艺与设备》图文课件ppt-第5章.ppt

5.1 钻削加工钻削加工5.2 镗削加工镗削加工5.3 刨削加工刨削加工5.4 圆柱齿轮加工圆柱齿轮加工 钻削是孔加工的一种基本方法。钻削所用的设备主要是钻床，钻削是孔加工的一种基本方法。钻削所用的设备主要是钻床，所用的刀具是麻花钻、扩孔钻、铰刀等。所用的刀具是麻花钻、扩孔钻、铰刀等。5.1 5.1 钻削加工钻削加工常用的钻削加工常用的钻削加工模具加模具加工方法工方法钻钻削加削加工的特点工的特点1.钻头在半封闭状态钻头在半封闭状态下切削，排屑困难。下切削，排屑困难。2.切削热不易传散。切削热不易传散。3.冷却困难，切削温度冷却困难，切削温度高，钻头磨损严重。高，钻头磨损严重。4.钻头呈细长状，刚度差，钻头呈细长状，刚度差，钻出的孔容易引偏（如孔径钻出的孔容易引偏（如孔径扩大、孔不圆、孔的轴线歪扩大、孔不圆、孔的轴线歪斜）。斜）。5.1.1 5.1.1 钻床钻床1.1.台式钻床台式钻床 台式钻床是放置在台式钻床是放置在台桌上使用的小型钻床，台桌上使用的小型钻床，如图所示。如图所示。台式钻床用于钻削台式钻床用于钻削中、小型工件上的小孔，中、小型工件上的小孔，按最大钻孔直径划分有按最大钻孔直径划分有2 2 mm、6 6 mm、12 12 mm、16 16 mm、20 20 mm等多种等多种规格，多用于单件、小规格，多用于单件、小批量生产。批量生产。台式钻床台式钻床1 1底座；底座；2 2工作台；工作台；3 3进给手柄；进给手柄；4 4主轴；主轴；5 5主轴架；主轴架；6 6V V带；带；7 7带轮；带轮；8 8电动机；电动机；9 9、1111锁锁紧手柄；紧手柄；1010立柱立柱2.2.立式钻床立式钻床 立式钻床是一种中型钻床，立式钻床是一种中型钻床，如图所示。它由主轴箱、进给如图所示。它由主轴箱、进给箱、立柱、工作台和底座等组箱、立柱、工作台和底座等组成。电动机成。电动机6 6通过传动装置将运通过传动装置将运动和动力传至主轴箱动和动力传至主轴箱5 5和进给箱和进给箱4 4，使主轴，使主轴3 3旋转并沿轴线向下旋转并沿轴线向下机动进给。主轴箱机动进给。主轴箱5 5和进给箱和进给箱4 4内部均有变速机构，可分别实内部均有变速机构，可分别实现对主轴现对主轴3 3的变速和对进给量的的变速和对进给量的调整。加工时，工件安装在工调整。加工时，工件安装在工作台作台2 2上，工作台上，工作台2 2和进给箱和进给箱4 4可可沿立柱沿立柱7 7上的导轨上下移动，调上的导轨上下移动，调整其位置，以适应在不同高度整其位置，以适应在不同高度的工件上进行钻孔加工。的工件上进行钻孔加工。立式钻床立式钻床1 1底座；底座；2 2工作台；工作台；3 3主轴；主轴；4 4进给箱；进给箱；5 5主轴箱；主轴箱；6 6电动机；电动机；7 7立柱立柱3.3.摇臂钻床摇臂钻床 摇臂钻床是一种大型钻摇臂钻床是一种大型钻床，如图所示。它由立柱、床，如图所示。它由立柱、摇臂、主轴箱、工作台、底摇臂、主轴箱、工作台、底座等组成。主轴箱座等组成。主轴箱3 3装在摇臂装在摇臂4 4上，可沿摇臂上，可沿摇臂4 4上导轨做水上导轨做水平移动。摇臂平移动。摇臂4 4套装在立柱套装在立柱2 2上，借助电动机及丝杠的传上，借助电动机及丝杠的传动，可沿立柱动，可沿立柱2 2上下移动。立上下移动。立柱柱2 2是由内立柱和外立柱组成是由内立柱和外立柱组成的，外立柱可绕内立柱的，外立柱可绕内立柱-180180180180回转。回转。摇臂钻床摇臂钻床1 1立柱座；立柱座；2 2立柱；立柱；3 3主轴箱；主轴箱；4 4摇臂；摇臂；5 5主轴；主轴；6 6工作台；工作台；7 7底座底座4.4.深孔钻床深孔钻床 深孔钻床是用特制的深孔钻头，专门加工深孔的钻床，常用于深孔钻床是用特制的深孔钻头，专门加工深孔的钻床，常用于加工如炮筒、枪管和机床主轴等零件中的深孔。深孔钻床的结构特加工如炮筒、枪管和机床主轴等零件中的深孔。深孔钻床的结构特点如下：点如下：（1 1）为避免机床过高，深孔钻床一般采用卧式布局。）为避免机床过高，深孔钻床一般采用卧式布局。（2 2）为减少孔中心线的偏斜，主运动是工件的旋转运动，钻头）为减少孔中心线的偏斜，主运动是工件的旋转运动，钻头只做直线进给运动而不旋转。只做直线进给运动而不旋转。（3 3）为保证获得很好的冷却效果，在深孔钻床上配有周期退刀）为保证获得很好的冷却效果，在深孔钻床上配有周期退刀排屑装置及切削液输送装置，使切削液由刀具内部输入至切削部位，排屑装置及切削液输送装置，使切削液由刀具内部输入至切削部位，如图所示。如图所示。深孔钻床深孔钻床1 1工件；工件；2 2钻头；钻头；3 3钻杆钻杆5.1.2 5.1.2 麻花钻麻花钻 麻花钻是最常用的孔加工刀具，用于实体材料上孔的粗加工，一麻花钻是最常用的孔加工刀具，用于实体材料上孔的粗加工，一般由高速钢制成。钻孔加工精度为般由高速钢制成。钻孔加工精度为IT13IT11,表面粗糙度表面粗糙度RaRa为为505012.5 12.5 m，加工孔径范围为，加工孔径范围为0.10.180 80 mm，以，以30 30 mm以下最为常用。以下最为常用。标准麻花钻的结构由柄部、颈部和工作部分组成。标准麻花钻的结构由柄部、颈部和工作部分组成。1.1.柄部柄部如图所示。如图所示。麻花钻麻花钻2.2.颈部颈部 颈部位于工作部分和柄部之间，是磨削柄部时砂轮的退刀槽。钻头颈部位于工作部分和柄部之间，是磨削柄部时砂轮的退刀槽。钻头的标志（如钻头孔径和商标）就打印在此处。的标志（如钻头孔径和商标）就打印在此处。3.3.工作部分工作部分 工作部分包括切削部分和导向部分。工作部分包括切削部分和导向部分。1 1）切削部分）切削部分 切削部分担负主要的切削工作，由两条主切削刃、两条副切削刃、切削部分担负主要的切削工作，由两条主切削刃、两条副切削刃、一条横刃、两个前刀面、两个后刀面及两个副后刀面组成，如图所示。一条横刃、两个前刀面、两个后刀面及两个副后刀面组成，如图所示。麻花钻切削部分组成麻花钻切削部分组成2 2）导向部分）导向部分导向部分有两条对称的螺旋槽和两条窄棱面，螺旋槽起着导向部分有两条对称的螺旋槽和两条窄棱面，螺旋槽起着排屑和输送切削液的作用，窄棱面起着导向和修光孔壁的排屑和输送切削液的作用，窄棱面起着导向和修光孔壁的作用。导向部分应有微小的锥度，以减小与孔壁的摩擦。作用。导向部分应有微小的锥度，以减小与孔壁的摩擦。5.1.3 5.1.3 扩孔钻扩孔钻 扩孔钻是用来对工件上扩孔钻是用来对工件上已有孔进行扩大的刀具。扩已有孔进行扩大的刀具。扩孔属于半精加工，其目的是孔属于半精加工，其目的是扩大孔径并提高精度和降低扩大孔径并提高精度和降低表面粗糙度，常用做铰孔或表面粗糙度，常用做铰孔或磨孔前的预加工或精度要求磨孔前的预加工或精度要求不高孔的最终加工。扩孔加不高孔的最终加工。扩孔加工精度为工精度为IT11IT10，表面，表面粗糙度粗糙度Ra为为6.33.2 m。扩。扩孔方法如图所示。孔方法如图所示。扩孔方法扩孔方法 扩孔钻的外形与麻花钻的外形相似，如图所示。但是扩孔钻有扩孔钻的外形与麻花钻的外形相似，如图所示。但是扩孔钻有3 34 4个刀齿，而麻花钻只有个刀齿，而麻花钻只有2 2个刀齿。由于扩孔钻螺旋槽较小、较个刀齿。由于扩孔钻螺旋槽较小、较浅，因而其钻芯较粗，刚性及强度好，使切屑较易排出。扩孔钻的浅，因而其钻芯较粗，刚性及强度好，使切屑较易排出。扩孔钻的切削刃不必自外缘延续到中心，其前端呈平面且没有横刃。因此，切削刃不必自外缘延续到中心，其前端呈平面且没有横刃。因此，扩孔加工余量较小，切削时进给抗力小，切削过程较平稳，可以采扩孔加工余量较小，切削时进给抗力小，切削过程较平稳，可以采用较大的切削速度和进给量，加工质量和生产率均比钻孔高。扩孔用较大的切削速度和进给量，加工质量和生产率均比钻孔高。扩孔时，孔的尺寸是由扩孔钻的尺寸来保证的。时，孔的尺寸是由扩孔钻的尺寸来保证的。扩孔钻扩孔钻5.1.4 5.1.4 铰刀铰刀 铰刀是应用较为普遍的孔的精加工刀具之一。铰孔主要是对铰刀是应用较为普遍的孔的精加工刀具之一。铰孔主要是对未淬硬的中、小尺寸孔进行精加工，一般加工精度为未淬硬的中、小尺寸孔进行精加工，一般加工精度为IT9IT7，表面粗糙度表面粗糙度Ra为为1.60.4 m。直径较大的铰刀为节约材料，常做成套式结构，如图所示。直径较大的铰刀为节约材料，常做成套式结构，如图所示。成套式结构的铰刀成套式结构的铰刀 镗削加工所用的设备主要是镗床，所用的刀具是镗刀。通常镗削加工所用的设备主要是镗床，所用的刀具是镗刀。通常镗刀的旋转是主运动，镗刀或工件沿孔轴线的移动是进给运动。镗刀的旋转是主运动，镗刀或工件沿孔轴线的移动是进给运动。镗削加工适合于单件、小批量生产中加工各种大型、复杂工镗削加工适合于单件、小批量生产中加工各种大型、复杂工件上的孔系，这些孔除了要有较高的尺寸精度外，还要有较高的件上的孔系，这些孔除了要有较高的尺寸精度外，还要有较高的位置精度，所以生产中常作为大型和箱体零件上孔的半精加工和位置精度，所以生产中常作为大型和箱体零件上孔的半精加工和精加工工序。精加工工序。5.2 5.2 镗削加工镗削加工镗削加工能方便准确的调镗削加工能方便准确的调整被加工孔与镗刀的相对整被加工孔与镗刀的相对位置，因而能保证被加工位置，因而能保证被加工孔与其他表面间的相互位孔与其他表面间的相互位置精度。置精度。镗刀结构简单，且径向镗刀结构简单，且径向尺寸可以调节，用一把尺寸可以调节，用一把镗刀就可加工直径不同镗刀就可加工直径不同的孔。在一次安装中，的孔。在一次安装中，既可进行粗加工，也可既可进行粗加工，也可进行半精加工和精加工，进行半精加工和精加工，可加工各种结构类型的可加工各种结构类型的孔，如盲孔、阶梯孔等。孔，如盲孔、阶梯孔等。镗削加工能校正原有孔镗削加工能校正原有孔的轴线歪斜。的轴线歪斜。镗削加工对操作者技术镗削加工对操作者技术要求较高。要求较高。镗削加工的生产率较低。镗削加工的生产率较低。12345镗削加工的特点如下：镗削加工的特点如下：卧式镗床的典型加工方法卧式镗床的典型加工方法5.2.1 5.2.1 镗床镗床1.1.卧式镗床卧式镗床 卧式镗床的典型加工方法如图所示。卧式镗床工艺范围较广，卧式镗床的典型加工方法如图所示。卧式镗床工艺范围较广，除镗孔外，还可铣平面及各种沟槽、钻孔、扩孔、铰孔、车削端面除镗孔外，还可铣平面及各种沟槽、钻孔、扩孔、铰孔、车削端面和短外圆柱面、车槽和车螺纹等。和短外圆柱面、车槽和车螺纹等。TP619型卧型卧式镗床如式镗床如图所示。图所示。它由主轴它由主轴箱、工作箱、工作台、主立台、主立柱、后立柱、后立柱和床身柱和床身等组成。等组成。TP619型卧式镗床型卧式镗床1 1后立柱；后立柱；2 2镗杆支承座；镗杆支承座；3 3床身；床身；4 4下滑座；下滑座；5 5上滑座；上滑座；6 6工作台；工作台；7 7平旋盘；平旋盘；8 8主轴；主轴；9 9主轴箱；主轴箱；1010主立柱主立柱2.2.坐标镗床坐标镗床 坐标镗床是指具有精密坐标定位装置的镗床。依靠坐标位坐标镗床是指具有精密坐标定位装置的镗床。依靠坐标位置的精密测量装置能精确地确定工作台、主轴箱等移动部件的置的精密测量装置能精确地确定工作台、主轴箱等移动部件的位移量，实现镗刀和工件的精确定位。坐标镗床工艺范围广，位移量，实现镗刀和工件的精确定位。坐标镗床工艺范围广，除镗孔、钻孔、扩孔、铰孔及铣削加工外，还能进行精密刻度、除镗孔、钻孔、扩孔、铰孔及铣削加工外，还能进行精密刻度、样板的精密划线、孔间距及直线尺寸的精密测量等。其适用于样板的精密划线、孔间距及直线尺寸的精密测量等。其适用于镗削尺寸、形状、位置精度要求很高的孔系，如精密钻模、镗镗削尺寸、形状、位置精度要求很高的孔系，如精密钻模、镗模及量具等。模及量具等。坐标镗床有立式坐标镗床和卧式坐标镗床两大类。立式坐坐标镗床有立式坐标镗床和卧式坐标镗床两大类。立式坐标镗床主要用于加工轴线与安装基面（底面）垂直的孔系和铣标镗床主要用于加工轴线与安装基面（底面）垂直的孔系和铣削顶面，它还有单立柱和双立柱两种形式。卧式坐标镗床主要削顶面，它还有单立柱和双立柱两种形式。卧式坐标镗床主要用于加工轴线与安装基面平行的孔系和铣削侧面。用于加工轴线与安装基面平行的孔系和铣削侧面。5.2.2 5.2.2 镗刀镗刀1.1.单刃镗刀单刃镗刀 单刃镗刀只有一个切削刃，如图（单刃镗刀只有一个切削刃，如图（a a）和图（）和图（b b）所示分别为在镗）所示分别为在镗床上加工通孔和盲孔用的单刃镗刀。其结构简单，制造方便，粗、精床上加工通孔和盲孔用的单刃镗刀。其结构简单，制造方便，粗、精加工都适用，通用性好，使用范围广，可校正原有孔的轴线歪斜，但加工都适用，通用性好，使用范围广，可校正原有孔的轴线歪斜，但生产率较低，比较适用于单件、小批量生产。单刃镗刀一般均有尺寸生产率较低，比较适用于单件、小批量生产。单刃镗刀一般均有尺寸调节装置，可加工直径不同的孔。调节装置，可加工直径不同的孔。单刃镗刀单刃镗刀2.2.双刃镗刀双刃镗刀 双刃镗刀两端都有切双刃镗刀两端都有切削刃，工作时基本上可消削刃，工作时基本上可消除径向力对镗杆的影响。除径向力对镗杆的影响。工件的孔径尺寸与精度由工件的孔径尺寸与精度由镗刀径向尺寸保证，镗刀镗刀径向尺寸保证，镗刀上的两个刀片可径向调整。上的两个刀片可径向调整。调整时，先松开紧固螺钉调整时，先松开紧固螺钉5 5，再旋转调节螺钉，再旋转调节螺钉3 3，通，通过斜面垫板过斜面垫板4 4将刀齿的径将刀齿的径向尺寸调好后，再拧紧紧向尺寸调好后，再拧紧紧固螺钉固螺钉5 5把刀齿固定，如把刀齿固定，如图所示。图所示。双刃镗刀双刃镗刀1 1刀块；刀块；2 2刀片；刀片；3 3调节螺钉；调节螺钉；4 4斜面垫板；斜面垫板；5 5紧固螺钉紧固螺钉 刨削加工主要用于加工水平面、垂直面、斜面、各种沟槽及刨削加工主要用于加工水平面、垂直面、斜面、各种沟槽及成形面，如图所示。成形面，如图所示。刨削加工刨削加工5.3 5.3 刨削加工刨削加工模具加模具加工方法工方法刨刨削加工削加工的特点的特点 1.刨削与铣削的加工刨削与铣削的加工精度与表面粗糙度大精度与表面粗糙度大致相当。致相当。2.刨削的加工范围不如刨削的加工范围不如铣削加工范围广泛。铣铣削加工范围广泛。铣削可以加工内凹面，曲削可以加工内凹面，曲面等。但对于大型零件面等。但对于大型零件的沟槽，如的沟槽，如V形槽、形槽、T形形槽等，一般用刨削。槽等，一般用刨削。3.刨削的生产率一般低刨削的生产率一般低于铣削。这是因为铣削于铣削。这是因为铣削是多刃切削，采用高速是多刃切削，采用高速切削，且没有空程。切削，且没有空程。4.刨削的成本一般比铣削低。刨削的成本一般比铣削低。因为牛头刨床的结构比铣床因为牛头刨床的结构比铣床简单，刨刀的制造和刃磨较简单，刨刀的制造和刃磨较铣刀容易。铣刀容易。5.3.1 5.3.1 刨床刨床 刨削加工是在刨床上进刨削加工是在刨床上进行的，常用的刨床为牛头刨行的，常用的刨床为牛头刨床和龙门刨床。床和龙门刨床。1.1.牛头刨床牛头刨床 牛头刨床主要用于加工牛头刨床主要用于加工中、小型工件。如图所示为中、小型工件。如图所示为牛头刨床。它主要由床身、牛头刨床。它主要由床身、滑枕、刀架、横梁、工作台滑枕、刀架、横梁、工作台及底座组成。牛头刨床的主及底座组成。牛头刨床的主参数是最大刨削长度。参数是最大刨削长度。牛头刨床牛头刨床1 1工作台；工作台；2 2刀架；刀架；3 3滑枕；滑枕；4 4压板；压板；5 5床身；床身；6 6摆动机构；摆动机构；7 7变速机构；变速机构；8 8进刀机构；进刀机构；9 9横梁；横梁；1010底座底座2.2.龙门刨床龙门刨床 龙门刨床主要用于加龙门刨床主要用于加工大型或重型工件上的各工大型或重型工件上的各种平面，尤其适用于加工种平面，尤其适用于加工长而窄的平面和沟槽，也长而窄的平面和沟槽，也可在工作台上一次装夹数可在工作台上一次装夹数个中、小型工件进行多件个中、小型工件进行多件加工。如图所示为龙门刨加工。如图所示为龙门刨床。它由床身、工作台、床。它由床身、工作台、立柱、横梁、垂直刀架、立柱、横梁、垂直刀架、侧刀架等组成。侧刀架等组成。龙门刨床龙门刨床1 1工作台；工作台；2 2侧刀架；侧刀架；3 3横梁；横梁；4 4、6 6垂直刀架；垂直刀架；5 5立柱；立柱；7 7侧刀架；侧刀架；8 8床身床身5.3.2 5.3.2 刨刀刨刀1.1.刨刀的种类刨刀的种类 刨刀的种类很多，按使用用途分，常见的刨刀有平面刨刀、偏刨刀的种类很多，按使用用途分，常见的刨刀有平面刨刀、偏刀、角度偏刀、直切刀和弯头切刀等，如图所示。刀、角度偏刀、直切刀和弯头切刀等，如图所示。常见的刨刀常见的刨刀2.2.刨刀的形状及结构特点刨刀的形状及结构特点 刨刀形状及结构与车刀相似，但由于刨削过程的不连续性，刨刀形状及结构与车刀相似，但由于刨削过程的不连续性，刨刀切入工件时承受较大的冲击力，易损坏，因此，刨刀刀杆刨刀切入工件时承受较大的冲击力，易损坏，因此，刨刀刀杆的横截面积比车刀大。刨刀刀杆形状一般有直头、弯头两种。的横截面积比车刀大。刨刀刀杆形状一般有直头、弯头两种。弯头刨刀受力后，刀杆弯曲部分可向上方弹起，这样刀尖不易弯头刨刀受力后，刀杆弯曲部分可向上方弹起，这样刀尖不易啃入工件，可避免刀尖折断，而且弯头刨刀还可防止当刨刀从啃入工件，可避免刀尖折断，而且弯头刨刀还可防止当刨刀从已加工表面上提起时损坏已加工表面，所以切削量大的刨刀常已加工表面上提起时损坏已加工表面，所以切削量大的刨刀常制成弯头。制成弯头。1.1.齿轮切齿加工原理齿轮切齿加工原理 齿轮切齿加工按其原齿轮切齿加工按其原理可分为成形法（仿形法）理可分为成形法（仿形法）和展成法（范成法）两类。和展成法（范成法）两类。1 1）成形法）成形法 成形法加工是用成形成形法加工是用成形刀具直接切出齿形。刀具直接切出齿形。常用的成形刀具有盘常用的成形刀具有盘形铣刀和指形铣刀，如图形铣刀和指形铣刀，如图所示。所示。5.4 5.4 圆柱齿轮加工圆柱齿轮加工常用的成形刀具常用的成形刀具1 1铣刀；铣刀；2 2工件工件2 2）展成法）展成法 展成法加工是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线展成法加工是利用一对齿轮啮合时，其共轭齿廓互为包络线的原理来切齿的，即把齿轮啮合副（齿轮的原理来切齿的，即把齿轮啮合副（齿轮齿条、齿轮齿条、齿轮齿轮）齿轮）中的一个转化为刀具，另一个转化为工件，并强制刀具和齿坯做中的一个转化为刀具，另一个转化为工件，并强制刀具和齿坯做严格的啮合运动而切出齿廓。展成法的加工精度和生产率较高，严格的啮合运动而切出齿廓。展成法的加工精度和生产率较高，在齿轮加工中应用最广。在齿轮加工中应用最广。展成法加工的刀具切削刃与被切齿轮的齿数无关。因此，只展成法加工的刀具切削刃与被切齿轮的齿数无关。因此，只需一把刀具就可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。用展成法切需一把刀具就可以加工模数相同而齿数不同的齿轮。用展成法切齿的常用刀具有齿轮滚刀、齿轮插刀、齿条插刀、剃齿刀、砂轮齿的常用刀具有齿轮滚刀、齿轮插刀、齿条插刀、剃齿刀、砂轮等。等。在金属切削机床中，用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿在金属切削机床中，用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床，其种类繁多，主要有滚齿机、插齿机、剃齿机、珩轮加工机床，其种类繁多，主要有滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。齿机和磨齿机等。5.4.1 5.4.1 滚齿加工滚齿加工 在滚齿机上用滚刀按展成法原理加工齿轮的方法称为滚齿加工。在滚齿机上用滚刀按展成法原理加工齿轮的方法称为滚齿加工。1.1.滚齿加工原理及其应用滚齿加工原理及其应用 滚齿加工原理是由一对交错螺旋齿轮啮合演化而来的，如图（滚齿加工原理是由一对交错螺旋齿轮啮合演化而来的，如图（a a）所示。若其中一个螺旋齿轮齿数极少（通常齿数为所示。若其中一个螺旋齿轮齿数极少（通常齿数为1 1），则这个螺旋齿），则这个螺旋齿轮便成了蜗杆形状，如图（轮便成了蜗杆形状，如图（b b）所示。若在这个蜗杆形螺旋齿轮的圆柱）所示。若在这个蜗杆形螺旋齿轮的圆柱面上开槽，加以铲背、淬火及刃磨出前、后刀面，则就得到了齿轮滚刀，面上开槽，加以铲背、淬火及刃磨出前、后刀面，则就得到了齿轮滚刀，如图（如图（c c）所示。）所示。滚齿加工原理滚齿加工原理2.Y3150E2.Y3150E型滚齿机型滚齿机 如图所示为如图所示为Y3150EY3150E型滚齿机。型滚齿机。它由床身、立柱、刀架溜板、滚刀它由床身、立柱、刀架溜板、滚刀架、后立柱和工作台等组成。立柱架、后立柱和工作台等组成。立柱2 2固定在床身固定在床身1 1上，刀架溜板上，刀架溜板3 3带动带动滚刀架滚刀架5 5可沿立柱可沿立柱2 2的导轨上下移动，的导轨上下移动，滚刀架滚刀架5 5安装在刀架溜板安装在刀架溜板3 3上，滚刀上，滚刀架架5 5连同滚刀一起可沿刀架溜板连同滚刀一起可沿刀架溜板3 3的的圆形导轨调整安装角度。滚刀安装圆形导轨调整安装角度。滚刀安装在刀杆在刀杆4 4上做旋转运动。工件安装上做旋转运动。工件安装在工作台在工作台9 9的心轴的心轴7 7上，随同工作台上，随同工作台9 9一起转动。后立柱一起转动。后立柱8 8和工作台和工作台9 9一一起装在床鞍起装在床鞍1010上，可沿滚齿机水平上，可沿滚齿机水平导轨移动，用于调整工件的径向位导轨移动，用于调整工件的径向位置或做径向进给运动。置或做径向进给运动。Y3150EY3150E型滚齿机型滚齿机1 1床身；床身；2 2立柱；立柱；3 3刀架溜板；刀架溜板；4 4刀杆；刀杆；5 5滚滚刀架；刀架；6 6支架；支架；7 7心轴；心轴；8 8后立柱；后立柱；9 9工作台；工作台；1010床鞍床鞍3.3.直齿圆柱齿轮加工的传动原理直齿圆柱齿轮加工的传动原理 加工直齿圆柱齿轮除需要滚加工直齿圆柱齿轮除需要滚刀旋转与工件旋转复合而成的展刀旋转与工件旋转复合而成的展成运动外，还需要滚刀旋转的主成运动外，还需要滚刀旋转的主运动，以及滚刀沿工件轴线方向运动，以及滚刀沿工件轴线方向的进给运动。因此，滚齿机的传的进给运动。因此，滚齿机的传动主要由主运动传动链、展成运动主要由主运动传动链、展成运动传动链、轴向进给运动传动链动传动链、轴向进给运动传动链组成，如图所示。如果是加工斜组成，如图所示。如果是加工斜齿轮，还得有一个附加运动传动齿轮，还得有一个附加运动传动链。链。滚齿轮传动原理和传动链滚齿轮传动原理和传动链4.4.滚刀滚刀 滚刀是加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮时最常用的刀具。其外形滚刀是加工外啮合直齿、斜齿圆柱齿轮时最常用的刀具。其外形呈蜗杆状，如图所示，是一种粗加工和半精加工的切齿刀具。加工时，呈蜗杆状，如图所示，是一种粗加工和半精加工的切齿刀具。加工时，滚刀除做旋转主运动外，还沿工件轴线方向移动以切出全部齿宽。模滚刀除做旋转主运动外，还沿工件轴线方向移动以切出全部齿宽。模数为数为1 110 10 mm的标准齿轮滚刀一般用高速钢整体制造，大模数的滚的标准齿轮滚刀一般用高速钢整体制造，大模数的滚刀一般采用镶齿式。刀一般采用镶齿式。滚刀及滚齿运动滚刀及滚齿运动5.4.2 5.4.2 插齿加工插齿加工 在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿轮的方法称为插齿在插齿机上用插齿刀按展成法原理加工齿轮的方法称为插齿加工。加工。1.1.插齿加工原理及其运动插齿加工原理及其运动 插齿加工是采用一对平行轴的圆柱齿轮相啮合的原理进行加插齿加工是采用一对平行轴的圆柱齿轮相啮合的原理进行加工的。其中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形的插齿刀，工的。其中一个齿轮作为工件，另一个齿轮变为齿轮形的插齿刀，它的模数和压力角与被加工齿轮相同，且磨出前、后刀角以形成它的模数和压力角与被加工齿轮相同，且磨出前、后刀角以形成切削刃，通过无间隙的啮合运动将工件加工出齿形，如图所示。切削刃，通过无间隙的啮合运动将工件加工出齿形，如图所示。插齿加工原理插齿加工原理 如图所示，插齿加工的主要运动有以下如图所示，插齿加工的主要运动有以下几种：几种：（1 1）主运动。主运动是指插齿刀的往复）主运动。主运动是指插齿刀的往复直线运动，即切削运动。直线运动，即切削运动。（2 2）展成运动。展成运动是指插齿刀的）展成运动。展成运动是指插齿刀的转动和被切齿轮的转动，两者间应严格保证转动和被切齿轮的转动，两者间应严格保证啮合关系。啮合关系。（3 3）径向进给运动。径向进给运动是指）径向进给运动。径向进给运动是指插齿时，插齿刀不能一开始就切到轮齿的全插齿时，插齿刀不能一开始就切到轮齿的全齿深，需要逐渐切入，因此，插齿刀在做展齿深，需要逐渐切入，因此，插齿刀在做展成运动的同时，要沿工件的半径方向做进给成运动的同时，要沿工件的半径方向做进给运动。运动。（4 4）让刀运动。让刀运动是指为了避免）让刀运动。让刀运动是指为了避免插齿刀在返程时，刀齿的后刀面与齿面发生插齿刀在返程时，刀齿的后刀面与齿面发生摩擦，在插齿刀返回时工件要让开一些，而摩擦，在插齿刀返回时工件要让开一些，而当插齿刀处于工作行程时工件又恢复原位。当插齿刀处于工作行程时工件又恢复原位。插齿加工的主要运动插齿加工的主要运动特点特点特点特点1 12 23 3插齿和滚齿的加工精度相插齿和滚齿的加工精度相当。插齿刀结构简单，制当。插齿刀结构简单，制造刃磨方便，加工精度较造刃磨方便，加工精度较高，但插齿机较复杂，增高，但插齿机较复杂，增加了传动误差。加了传动误差。插齿加工的齿面粗糙度小。插齿加工的齿面粗糙度小。插齿加工的生产率比滚齿加插齿加工的生产率比滚齿加工低。工低。2.2.插齿加工的特点及应用插齿加工的特点及应用插齿加工与滚齿加工相比有以下特点：插齿加工与滚齿加工相比有以下特点：3.3.插齿刀插齿刀 插齿刀本质上是一个具有切削刃的渐开线圆柱齿轮。直齿插插齿刀本质上是一个具有切削刃的渐开线圆柱齿轮。直齿插齿刀有盘形、碗形和带锥柄三种结构类型，如图所示。齿刀有盘形、碗形和带锥柄三种结构类型，如图所示。直齿插齿刀直齿插齿刀5.4.3 5.4.3 齿轮精加工简介齿轮精加工简介1.1.剃齿加工剃齿加工 剃齿加工在原理上属于展成法加工，是应用一对交错轴斜齿剃齿加工在原理上属于展成法加工，是应用一对交错轴斜齿轮啮合时齿面间存在着相对滑动的原理来工作的。剃齿加工所用轮啮合时齿面间存在着相对滑动的原理来工作的。剃齿加工所用的刀具是剃齿刀，其外形很像一个在齿面上开有许多容屑槽的斜的刀具是剃齿刀，其外形很像一个在齿面上开有许多容屑槽的斜齿圆柱齿轮，如图所示。齿圆柱齿轮，如图所示。剃齿刀剃齿刀 剃齿时，经过预加工的工剃齿时，经过预加工的工件装在心轴上，顶在剃齿机工件装在心轴上，顶在剃齿机工作台的两顶尖间，可以自由转作台的两顶尖间，可以自由转动。剃齿刀装在机床的主轴上，动。剃齿刀装在机床的主轴上，如图所示。工件由剃齿刀带动如图所示。工件由剃齿刀带动旋转，时而正转，时而反转。旋转，时而正转，时而反转。剃齿刀正转时，剃削齿轮的一剃齿刀正转时，剃削齿轮的一个侧面；剃齿刀反转时，剃削个侧面；剃齿刀反转时，剃削齿轮的另一个侧面，依靠刀齿齿轮的另一个侧面，依靠刀齿和工件之间的相对滑动，从工和工件之间的相对滑动，从工件齿面上切除极薄的切屑。件齿面上切除极薄的切屑。剃齿加工剃齿加工特点特点特点特点1 12 23 3剃齿加工效率高，生产成剃齿加工效率高，生产成本低。本低。剃齿加工对齿轮齿形误差有剃齿加工对齿轮齿形误差有较强的修正能力，剃齿加工较强的修正能力，剃齿加工精度主要取决于剃齿刀。精度主要取决于剃齿刀。剃齿加工不能修正分齿误差。剃齿加工不能修正分齿误差。剃齿加工的特点如下：剃齿加工的特点如下：2.2.珩齿加工珩齿加工 珩齿与剃齿的加工原理相同，只不过是不用剃齿刀，而珩齿与剃齿的加工原理相同，只不过是不用剃齿刀，而用珩磨轮。珩磨轮是一个含有磨料的塑料螺旋齿轮，可视为用珩磨轮。珩磨轮是一个含有磨料的塑料螺旋齿轮，可视为具有切削能力的斜齿轮，能在工件表面上切除一层很薄的金具有切削能力的斜齿轮，能在工件表面上切除一层很薄的金属，使齿面粗糙度减小到属，使齿面粗糙度减小到Ra0.80.4 m。3.3.磨齿加工磨齿加工 磨齿加工是在磨齿机上用砂轮进行齿轮加工的方法。磨磨齿加工是在磨齿机上用砂轮进行齿轮加工的方法。磨齿有成形法和展成法两种。成形法磨齿的砂轮截面形状与被齿有成形法和展成法两种。成形法磨齿的砂轮截面形状与被磨齿轮的齿槽一致，磨齿时与盘形铣刀铣齿相似。展成法磨磨齿轮的齿槽一致，磨齿时与盘形铣刀铣齿相似。展成法磨齿是根据齿轮、齿条的啮合原理来进行加工的。根据砂轮形齿是根据齿轮、齿条的啮合原理来进行加工的。根据砂轮形状不同，可分为碟形砂轮磨齿、锥形砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨状不同，可分为碟形砂轮磨齿、锥形砂轮磨齿、蜗杆砂轮磨齿。每磨完一个齿后，工件必须分度才能磨下一个齿，如此齿。每磨完一个齿后，工件必须分度才能磨下一个齿，如此进行下去，直至磨完全部轮齿。进行下去，直至磨完全部轮齿。