齿轮加工机制04级.pptx

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1、齿轮加工机制齿轮加工机制04级级成形法范成法 第1页/共32页盘状模数铣刀指状模数铣刀6-2 常用齿轮刀具 一、成形一、成形法加工的法加工的齿轮刀具齿轮刀具 第2页/共32页u 特征：特征：成形齿轮刀具的齿形或其齿形的投影与被加成形齿轮刀具的齿形或其齿形的投影与被加工齿轮齿槽的端截形相同（相似）。工齿轮齿槽的端截形相同（相似）。u 类型：类型：盘状盘状模数铣刀和模数铣刀和指状指状模数铣刀。模数铣刀。u 加工范围：加工范围：可用于加工可用于加工直齿直齿或或斜齿斜齿圆柱齿轮圆柱齿轮、齿条齿条以及以及人字齿轮人字齿轮。v 齿轮模数较小时（齿轮模数较小时（m1016mm）采用盘状铣刀；）采用盘状铣刀；

2、v 齿轮模数大时（一般齿轮模数大时（一般m10mm）采用指状铣刀。）采用指状铣刀。第3页/共32页二、范成法加工的齿轮刀具二、范成法加工的齿轮刀具 u 加工原理：相当于一对相啮合的、轴线交叉的加工原理：相当于一对相啮合的、轴线交叉的螺旋螺旋齿齿（斜齿）齿轮传动。（斜齿）齿轮传动。1、齿轮滚刀、齿轮滚刀 齿轮滚刀的形成及滚齿原理 第4页/共32页u 加工范围：加工范围：加工模加工模数从数从0.140mm的的外外啮合直齿轮、斜齿轮啮合直齿轮、斜齿轮，标准齿轮和变位齿轮标准齿轮和变位齿轮。与齿轮铣刀的区别：与齿轮铣刀的区别：同一把齿轮滚刀可以加工同一把齿轮滚刀可以加工模数、压力角相同模数、压力角相同

3、而而齿数不齿数不同同的齿轮。的齿轮。u 加工精度一般达加工精度一般达IT7IT9。第5页/共32页u 齿轮滚刀类型及选用齿轮滚刀类型及选用齿轮滚刀类型及选用齿轮滚刀类型及选用 v AAAAAA级齿轮滚刀，适用于加工级齿轮滚刀，适用于加工级齿轮滚刀，适用于加工级齿轮滚刀，适用于加工6 6级精度的齿轮；级精度的齿轮；级精度的齿轮；级精度的齿轮；v AAAA、A A、B B、C C级级级级齿齿齿齿轮轮轮轮滚滚滚滚刀刀刀刀，分分分分别别别别适适适适用用用用于于于于加加加加工工工工7 7、8 8、9 9、1010级精度的齿轮。级精度的齿轮。级精度的齿轮。级精度的齿轮。v选用齿轮滚刀时的注意点：选用齿轮滚

4、刀时的注意点：选用齿轮滚刀时的注意点：选用齿轮滚刀时的注意点：w齿轮滚刀的基本参数；齿轮滚刀的基本参数；齿轮滚刀的基本参数；齿轮滚刀的基本参数；w齿轮滚刀的精度等级；齿轮滚刀的精度等级；齿轮滚刀的精度等级；齿轮滚刀的精度等级；w齿轮滚刀的旋向。齿轮滚刀的旋向。齿轮滚刀的旋向。齿轮滚刀的旋向。第6页/共32页2、插齿刀、插齿刀 u 加工原理：类似于一对平行轴加工原理：类似于一对平行轴圆柱直齿轮圆柱直齿轮的相互啮合。的相互啮合。插齿刀的形成及插齿原理 u 加工范围：加工加工范围：加工内、外啮合内、外啮合的圆柱齿轮的轮齿齿面，的圆柱齿轮的轮齿齿面，尤其适合于加工尤其适合于加工内齿轮内齿轮和和多联齿轮

5、多联齿轮，但，但不能加工蜗轮不能加工蜗轮。第7页/共32页u 插齿刀的类型插齿刀的类型 公称分圆直径：公称分圆直径：75(m14)、100(m16)、125(m48)、160(m610)、200(m812)v盘形直齿插齿刀：用于加工盘形直齿插齿刀：用于加工外齿轮外齿轮和和大直径的内齿轮大直径的内齿轮。v 碗形直齿插齿刀：用于加工碗形直齿插齿刀：用于加工多联齿轮多联齿轮和和某些内齿轮某些内齿轮。公称分圆直径：公称分圆直径：50（m13.5)、75(ml4)、100(ml6)、125(m48)。第8页/共32页v 锥柄直齿插齿刀：主要用于加工锥柄直齿插齿刀：主要用于加工内齿轮内齿轮。公称分圆直径：

6、公称分圆直径：25(m12.75)、38(m13.75)。插齿刀制成三种精度等级，在插齿刀制成三种精度等级，在合适的工艺条件下合适的工艺条件下:AA级用于加工级用于加工6级级;A级用于加工级用于加工7级级;B级用于加工级用于加工8级精度的齿轮。级精度的齿轮。u 插齿刀的选用插齿刀的选用 u 插齿刀加工斜齿轮插齿刀加工斜齿轮 第9页/共32页6-3 滚齿加工及其运动分析 一、滚齿原理一、滚齿原理 根据范成法原理加工齿轮轮齿，相当于一对互相根据范成法原理加工齿轮轮齿，相当于一对互相啮合的、轴线交叉的螺旋（斜齿）齿轮的啮合过程。啮合的、轴线交叉的螺旋（斜齿）齿轮的啮合过程。滚齿原理第10页/共32页

7、二、直齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理二、直齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理 机床的认识方法：表面机床的认识方法：表面 运动运动 传动传动 机构机构 独立运动的独立运动的5个参数：运动的起点、方向、轨迹、个参数：运动的起点、方向、轨迹、行程和速度行程和速度 1、机床的运动和传动原理图、机床的运动和传动原理图 第11页/共32页u 所需的成形运动：所需的成形运动：所需的成形运动：所需的成形运动：u 表面：渐开线柱面表面：渐开线柱面表面：渐开线柱面表面：渐开线柱面v 形成：渐开线（母线）沿工件形成：渐开线（母线）沿工件形成：渐开线（母线）沿工件形成：渐开线（母线）沿工件轴线（导线）做直线进给运动。

8、轴线（导线）做直线进给运动。轴线（导线）做直线进给运动。轴线（导线）做直线进给运动。v直线：直线：直线：直线：滚刀的轴向进给运动滚刀的轴向进给运动滚刀的轴向进给运动滚刀的轴向进给运动A A2 2 v 渐开线：渐开线：渐开线：渐开线：滚刀的转动滚刀的转动滚刀的转动滚刀的转动B B1111工件的转动工件的转动工件的转动工件的转动B B1212 第12页/共32页v 渐开线成形运动：渐开线成形运动：v 直线成形运动：直线成形运动：w 展成运动传动链（内联系传动链，展成运动传动链（内联系传动链，B11+B12）w 主运动传动链（外联系传动链，滚刀的转动主运动传动链（外联系传动链，滚刀的转动B11）w

9、轴向进给运动链（外联系传动链，轴向进给运动链（外联系传动链，A2）u 所需的传动链：所需的传动链：第13页/共32页两末端件：滚刀工件两末端件：滚刀工件两末端件：滚刀工件两末端件：滚刀工件计算位移：计算位移：计算位移：计算位移：1/K1/K(滚刀滚刀)1/Z1/Z(工件工件)传动路线：传动路线：传动路线：传动路线：4545i iX X6767运动平衡式运动平衡式运动平衡式运动平衡式 ：见：见：见：见P.121.P.121.换置公式：见换置公式：见换置公式：见换置公式：见P.121P.121（1）展成运动传动链）展成运动传动链（2）主运动传动链）主运动传动链 两末端件：电机滚刀两末端件：电机滚刀

10、两末端件：电机滚刀两末端件：电机滚刀计算位移：计算位移：计算位移：计算位移：n n电电电电 n n刀刀刀刀传动路线：传动路线：传动路线：传动路线：1212i iv v3434运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见P.121P.121换置公式：见换置公式：见换置公式：见换置公式：见P.121P.121第14页/共32页（3）轴向进给运动传动链）轴向进给运动传动链 两末端件：工件刀架两末端件：工件刀架两末端件：工件刀架两末端件：工件刀架计算位移：计算位移：计算位移：计算位移：1 1(工作台工作台)f f(mm)mm)(刀架刀架)传动路线：传动路线：传动路线：传动路线：7 78 8

11、i if f9 91010运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见P.122P.122换置公式：见换置公式：见换置公式：见换置公式：见P.122P.122第15页/共32页齿轮齿轮表面表面 发生发生线线成形运动成形运动及其性质及其性质传动链传动链及其性质及其性质作作 用用末端件及末端件及换置机构换置机构 渐渐开开线线柱柱面面直直齿齿轮轮 渐渐开开线线母母线线展成运动展成运动(复复合运动合运动)可分可分解为滚刀的解为滚刀的旋转运动旋转运动B11和工件的旋和工件的旋转运动转运动B12。主运动传主运动传动链动链(外外)调整速度调整速度，根据滚刀材，根据滚刀材料及其直径、工件材料料及其

12、直径、工件材料硬度、模数、加工精度硬度、模数、加工精度和表面粗糙度来调整；和表面粗糙度来调整；电机电机iv滚刀滚刀 范成运动范成运动传动链传动链(内内)调整轨迹调整轨迹，根据滚刀头，根据滚刀头数数K和被加工齿轮齿数和被加工齿轮齿数Z工来调整，工来调整，方向由换向方向由换向机构来调整机构来调整。滚刀滚刀ix工件工件 直直线线导导线线轴向进给运轴向进给运动动A2(简单简单)进给运动进给运动传动链传动链(外外)调整速度调整速度（影响加工表（影响加工表面的粗糙度）；面的粗糙度）；方向根方向根据齿轮加工工艺是逆铣据齿轮加工工艺是逆铣或顺铣来确定或顺铣来确定。工件工件if刀架刀架 第16页/共32页三、斜

13、齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理三、斜齿圆柱齿轮的齿面加工及其传动原理 1、机床的运动和传动原理图、机床的运动和传动原理图 滚切斜齿圆柱齿轮所需运动 滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图 第17页/共32页u 所需的成形运动：所需的成形运动：所需的成形运动：所需的成形运动：u 表面：渐开表面：渐开表面：渐开表面：渐开螺旋螺旋螺旋螺旋面面面面v 形成：渐开线（母线）沿形成：渐开线（母线）沿形成：渐开线（母线）沿形成：渐开线（母线）沿螺螺螺螺旋线旋线旋线旋线（导线）做进给运动。（导线）做进给运动。（导线）做进给运动。（导线）做进给运动。v 螺旋线：螺旋线：螺旋线：螺旋线：滚刀的轴向进给运动滚刀的轴向进给运

14、动滚刀的轴向进给运动滚刀的轴向进给运动A A2 2 工件的附加运动工件的附加运动B22 v 渐开线：渐开线：渐开线：渐开线：滚刀的转动滚刀的转动滚刀的转动滚刀的转动B B1111工件的转动工件的转动工件的转动工件的转动B B1212 第18页/共32页v 渐开线成形运动：渐开线成形运动：w 展成运动传动链展成运动传动链（内联系（内联系传动链，传动链，B11B12）w 主运动传动链主运动传动链（外联系传（外联系传动链，滚刀的转动动链，滚刀的转动B11）v 螺旋线成形运动：螺旋线成形运动：w 轴向进给运动链轴向进给运动链（外联系传动链，（外联系传动链，A21）w 差动运动传动链差动运动传动链（内联

15、系传动链，（内联系传动链，A21工件的附加运动工件的附加运动B22）u 所需的传动链：所需的传动链：第19页/共32页两末端件：刀架工件两末端件：刀架工件两末端件：刀架工件两末端件：刀架工件计算位移：计算位移：计算位移：计算位移：T T (刀架刀架刀架刀架)1 1(工件工件工件工件)传动路线：传动路线：传动路线：传动路线：12 13 12 13 i iY Y 14 15 14 15 i i合成合成合成合成 6 7 6 7 i iX X 8 9 8 9运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见运动平衡式：见P.122P.122换置公式：见换置公式：见换置公式：见换置公式：见P.122P.122

16、差动运动传动链差动运动传动链 第20页/共32页齿轮齿轮表面表面 发生发生线线成形运动成形运动及其性质及其性质传动链传动链及其性质及其性质作作 用用末端件及末端件及换置机构换置机构 渐渐开开螺螺旋旋面面斜斜齿齿轮轮 渐渐开开线线与加工直齿轮相同与加工直齿轮相同螺螺旋旋线线导导线线螺旋运动螺旋运动（复合运动）（复合运动）可分解为刀可分解为刀架的直线运架的直线运动动A21和工作和工作台的旋转运台的旋转运动动B22。B22常称为工件常称为工件的附加转动。的附加转动。进给运动进给运动传动链传动链(外外)调整速度调整速度（影响加工表面（影响加工表面的粗糙度）；的粗糙度）；方向根据齿方向根据齿轮加工工艺是

17、逆铣或顺铣轮加工工艺是逆铣或顺铣来确定。来确定。工件工件 if 刀架刀架 差动运动差动运动传动链传动链(内内)调整轨迹调整轨迹，以保证当刀架，以保证当刀架直线移动距离为螺旋线的直线移动距离为螺旋线的一个导程一个导程 T 时，工件的附时，工件的附加转动为一转。根据被加加转动为一转。根据被加工齿轮的螺旋线导程工齿轮的螺旋线导程 T 或或螺旋角螺旋角 调整。调整。刀架刀架 iy 工件工件 第21页/共32页四、滚刀的安装四、滚刀的安装 滚刀的安装角滚刀的安装角：滚刀轴线与被切齿轮端面之间倾：滚刀轴线与被切齿轮端面之间倾斜的角度。斜的角度。u加工直齿轮时，滚刀的安装角加工直齿轮时，滚刀的安装角滚刀的螺

18、旋升角滚刀的螺旋升角；第22页/共32页u 加工斜齿轮时，加工斜齿轮时，v 滚刀和齿轮的滚刀和齿轮的螺旋线方向螺旋线方向相同相同：=；v 滚刀和齿轮的滚刀和齿轮的螺旋线方向螺旋线方向相反相反：=；第23页/共32页五、工件附加转动的方向五、工件附加转动的方向 图6-24 是用右旋滚刀滚切时，工件附加转动的方向。在滚切右旋齿轮时，工件应比切直齿轮时多转一些；在滚切左旋齿轮时，工件应比切直齿轮时少转一些。用右旋滚刀时，刀架向下移动螺旋线导程T，工件应多转（右旋齿轮）或少转（左旋齿轮）一转。第24页/共32页6-4 滚齿机及其加工范围 一、用途、外形及技术性能一、用途、外形及技术性能 用途：加工直齿

19、、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，在机床上也可用途：加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮，在机床上也可以加工花键轴。以加工花键轴。Y3150E型滚齿机的主要技术性能型滚齿机的主要技术性能:工件最大直径工件最大直径 500mm工件最大加工宽度工件最大加工宽度 250mm工件最大模数工件最大模数 8mm工件最小齿数工件最小齿数 5K滚刀头数滚刀头数滚刀主轴转速滚刀主轴转速 40250 r/min 转速级数转速级数6级级刀架轴向进给量刀架轴向进给量 0.44，级数级数10级级第25页/共32页二、二、Y3150E型滚齿机传动系统分析型滚齿机传动系统分析 u 分析加工工件表面所需的成形运动及其性质（简单分析加工工件表面所

20、需的成形运动及其性质（简单运动或复合运动）与数量。运动或复合运动）与数量。u 确定所需的传动链及其数量。确定所需的传动链及其数量。u 最后最后v 确定末端件；确定末端件；v 列出计算位移；列出计算位移；v 根据传动原理图，列出运动平衡式；根据传动原理图，列出运动平衡式；v 计算换置公式。计算换置公式。第26页/共32页第27页/共32页6-5 其他齿轮加工机床及其加工范围 按形成轮齿的原理可分为成形法和展成法两大类。按形成轮齿的原理可分为成形法和展成法两大类。成成形形法法加加工工出出来来的的渐渐开开线线齿齿廓廓是是近近似似的的，加加工工精精度度低低，且且生生产产率率低低。因因此此主主要要用用于

21、于单单件件小小批批和和加加工工精精度度要要求不高的修配行业。求不高的修配行业。展展成成法法的的加加工工精精度度和和生生产产率率较较高高，因因而而在在齿齿轮轮加加工工机机床床中中应应用用最最为为广广泛泛。属属于于展展成成法法的的有有滚滚齿齿、插插齿齿、剃剃齿、珩齿、磨齿等齿、珩齿、磨齿等第28页/共32页一、插齿机一、插齿机 插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，特别适合加插齿机用来加工内、外啮合的圆柱齿轮，特别适合加工内齿轮和多联齿轮。装上附件，还能加工齿条，但工内齿轮和多联齿轮。装上附件，还能加工齿条，但不能加工蜗轮。不能加工蜗轮。机床的运动及传动原理图机床的运动及传动原理图 第29页/共32

22、页二、磨齿机二、磨齿机磨齿机用于精加工淬硬的圆柱齿轮齿面。经磨齿后的磨齿机用于精加工淬硬的圆柱齿轮齿面。经磨齿后的圆柱齿轮精度可圆柱齿轮精度可IT6。应用场合：主要用于大量生产中磨削大模数的齿轮。应用场合：主要用于大量生产中磨削大模数的齿轮。第30页/共32页(a)蜗杆形砂轮磨削,(b)碟形砂轮磨削,(c)大平面砂轮磨削,(d)锥形砂轮磨削。连续磨齿：同滚齿机相似，砂轮为蜗杆形，相当与滚齿机的滚刀。连续磨齿：同滚齿机相似，砂轮为蜗杆形，相当与滚齿机的滚刀。分度磨齿：利用齿轮与齿条的啮合原理，用砂轮代替齿条来磨削分度磨齿：利用齿轮与齿条的啮合原理，用砂轮代替齿条来磨削齿轮。齿轮。第31页/共32页感谢您的观看。感谢您的观看。第32页/共32页