剃前齿轮滚刀的设计及工艺 .doc

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1、 剃前齿轮滚刀的设计及工艺摘要：为了改善齿轮在啮合运动过程中产生嗓音的问题，人们通常将齿轮的齿顶加工出修缘、齿根加工出沉割。本文针对加工该类齿轮的工具剃前滚刀的触角长度计算、留剃余量及齿顶修缘量等问题从理论上进行了深入地分析研究，为设计该类齿轮刀具提供了理论依据和方法。关键词：剃前滚刀;齿顶触角；齿顶修缘量；留剃余量 A Study of the Preshaving Hob DesignAbstract:In practice,the tooth crests and roots are modified toprevent the noise pollution produced duri

2、ng gears paper explores such problems of gears machining as antenna length calculation,shaving stock and addendum modification of preshaving hob,hoping to provide methods,which have been proved theoretically correct,of designing this kind of gear tools.Key word:preshaving hob;addendum antenna;addend

3、um modification;shaving stock剃齿机定义：按螺旋齿轮啮合原理，用剃齿刀带动工件(或工件带动刀具)旋转、剃削圆柱齿轮齿面的齿轮加工机床。用途：以齿轮状的剃齿刀作为刀具来精加工已经加工出的齿轮齿面，这种加工方法称为“剃齿”。剃齿机按螺旋齿轮啮合原理由刀具带动工件(或工件带动刀具)自由旋转对圆柱齿轮进行精加工，在齿面上剃下发丝状的细屑，以修正齿形和提高表面光洁度。 剃齿机适用于精加工未经淬火的齿轮，通常用于对预先经过滚齿或插齿的硬度不大于 HRC48的直齿或斜齿轮进行剃齿，加附件后还可加工内齿轮。被加工齿轮最大直径可达5米但以500毫米以下的中等规格剃齿机使用最广。剃齿精

4、度为 76级(JB17983)表面粗糙度为0.630.32微米。种类：剃齿机有卧式和立式两种。卧式剃齿机有两种结构一种刀具位于工件上面，机床结构紧凑占地面积小广泛应用于成批大量生产中小型齿轮的汽车拖拉机和机床等行业另一种刀具位于工件后面工件装卸方便主要用于加工大中型齿轮和轴齿轮。大型剃齿机多为立式主要用于机车矿山机械和船舶制造部门。在卧式剃齿机上剃齿刀安装在主轴上由主电动机驱动作交替的正反向旋转。工件安装在心轴上并顶在工作台的前后顶尖间与刀具呈交叉轴啮合状态由刀具带动工件自由旋转。工件沿轴向或与轴线构成一夹角方向往复移动工件每次往复行程后作一次径向进给运动。剃鼓形齿时在工作台往复轴向移动的同时

5、工件轴线反复摆动一个很小的角度。大型剃齿机由工件带动剃齿刀旋转刀具作轴向移动。双面剃齿时刀具作径向进给单面剃齿时须在刀具主轴上加一制动扭矩。滚齿机滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。 用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀时也能加工花键和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为76级(JB179-83),高精度滚齿机为43级。最大加工直径达15米。定义：主要用滚刀按展成法加工圆柱齿轮、蜗轮、链轮等齿面的齿轮加工机床。 精度要求

6、高的齿轮一般采用滚剃珩工艺加工，而精度要求不高，但对嗓音要求比较高的齿轮加工就要求齿顶带一定的修缘量、齿根加工出沉割。下面就滚齿工序所用剃前滚刀设计中的触角和修缘进行研究。分类：滚齿机按布局分为立式和卧式两类。大中型滚齿机多为立式，小型滚齿机 立式滚齿机和专用于加工长的轴齿轮的滚齿机皆为卧式。立式滚齿机又分为工作台移动和立柱移动两种。立式滚齿机工作时，滚刀装在滚刀主轴上，由主电动机驱动作旋转运动，刀架可沿立柱导轨垂直移动，还可绕水平轴线调整一个角度。工件装在工作台上，由分度蜗轮副带动旋转，与滚刀的运动一起构成展成运动。滚切斜齿时,差动机构使工件作相应的附加转动。工作台(或立柱)可沿床身导轧移动

7、,以适应不同工件直径和作径向进给。有的滚齿机的刀架还可沿滚刀轴线方向移动，以便用切向进给法加工蜗轮。大型滚齿机还设有单齿分度机构、指形铣刀刀架和加工人字齿轮的差动换向机构等。 特点: （1）适用于成批，小批及单件生产圆柱斜齿轮和蜗轮，尚可滚切一定 卧式滚齿机参数范围的花健轴. （2）调整方便，具有自动停车机构 （3）具有可靠的安全装置以及自动润滑滚齿机(gear hobbing machine)是齿轮加工机床中应用最广泛的一种机床，在滚齿机上可切削直齿、斜齿圆柱齿轮，还可加工蜗轮、链轮等。 用滚刀按展成法加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮以及蜗轮的齿轮加工机床。这种机床使用特制的滚刀时也能加工花键

8、和链轮等各种特殊齿形的工件。普通滚齿机的加工精度为76级(JB179-83),高精度滚齿机为43级。最大加工直径达15米。发展：延长外摆线齿锥齿轮铣齿机利用延长外摆线齿锥齿轮铣刀盘，或双刀体组合式端面铣刀盘，按展成法连续分度切齿机床。切齿时，摇台铣刀盘工件均作连续旋转运动，同时摇台作进给运动加工一个工件摇台往复一次。铣刀盘工件连续旋转使工件获得一定齿数连续分度，并形成齿长曲线。摇台旋转工件附加运动结合起来，产生展成运动，使工件获得齿形曲线。 准渐开线齿锥齿轮铣齿机用锥度滚刀，按展成法连续分度切齿机床。切齿时，锥度滚刀首先以大端切削，然后以它较小直径一端切削，为保证整个切削过程切削速度一致，机床

9、靠无级变速装置控制滚刀转速切齿时，摇台、滚刀工件均作连续旋转运动，加工一个工件，摇台往复一次。摇台工件旋转通过差动机构产生展成运动，使工件获得沿齿长为等高齿形曲线。 锥齿轮加工机床配套设备有磨削铣刀盘拉刀盘刀刃磨刀机，配研成对锥齿轮研齿机，检验成对锥齿轮啮合接触情况锥齿轮滚动检查机防止齿部热处理变形淬火压床等。1 齿顶触角长度计算1.1被切齿轮齿根有效渐开线起点曲率半径的计算 设计计算剃前滚刀齿顶触角长度之前首先必须计算被切齿轮齿根有效渐开线起点的曲率半径.根据齿轮啮合原理，如图1所示，若被切齿轮与共轭齿轮为一对标准斜齿圆柱齿轮啮合时，被切齿轮根有效渐开线起点的曲率半径为 12 剃前滚刀齿顶触角长度计算2 剃前滚刀法向齿厚的确定3 剃前滚刀修缘参数的确定4 剃前滚刀齿形工艺尺寸的确定5 设计及实验分析6 齿轮滚刀的技术要求 齿轮刀表面粗糙度参数及其数值 检 查 项 目 表面粗锥度参数 技 刀 梢 疲 等 级 A B 表 面 坦 槌 度 内 孔 表 面 R 0.32 0.1;3 埔 0.63 轴 台 外 圆 1.2s 刀 齿 前 茵 0.63 刀 齿 侧 面 刀齿顶面及齿顶圆角 It, 3.2 6.3 滚刀主要项目公差