機(jī)械加工工藝 第四章 特殊形狀表面的加工ppt課件

1、第四章特殊外形外表的加工第四章特殊外形外表的加工 第一節(jié)第一節(jié) 齒輪齒形的加工齒輪齒形的加工 齒輪是用來傳送運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零齒輪是用來傳送運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的重要零件，在各種機(jī)器和儀器中運(yùn)用非常普遍。件，在各種機(jī)器和儀器中運(yùn)用非常普遍。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪等，其中圓柱齒輪運(yùn)用最廣。圓柱齒輪又等，其中圓柱齒輪運(yùn)用最廣。圓柱齒輪又可分為直齒、斜齒和人字齒輪齒廓通都采可分為直齒、斜齒和人字齒輪齒廓通都采用漸開線，也有采用擺線和圓弧的。用漸開線，也有采用擺線和圓弧的。一、齒輪的技術(shù)要求精度要求一、齒輪的技術(shù)要求精度要求1運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性第一公差組運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性第

2、一公差組2傳動(dòng)的平穩(wěn)性第二公差組傳動(dòng)的平穩(wěn)性第二公差組3載荷分布的均勻性第三公差組載荷分布的均勻性第三公差組4 傳動(dòng)側(cè)隙傳動(dòng)側(cè)隙齒輪的精度等級(jí)分為齒輪的精度等級(jí)分為12級(jí)，級(jí)，12級(jí)為遠(yuǎn)景級(jí)，級(jí)為遠(yuǎn)景級(jí)，36級(jí)為高精度級(jí)，級(jí)為高精度級(jí)，78級(jí)為中等精度級(jí)，級(jí)為中等精度級(jí)，912級(jí)為低精度級(jí)級(jí)為低精度級(jí) 按用途和任務(wù)條件不同確定齒輪的技術(shù)要求。按用途和任務(wù)條件不同確定齒輪的技術(shù)要求。 如分度機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性；汽車變速箱傳如分度機(jī)構(gòu)運(yùn)動(dòng)的準(zhǔn)確性；汽車變速箱傳動(dòng)的平穩(wěn)性；軋鋼機(jī)載荷分布的均勻性；高速重動(dòng)的平穩(wěn)性；軋鋼機(jī)載荷分布的均勻性；高速重載載(汽輪機(jī)汽輪機(jī))各項(xiàng)均要求高。各項(xiàng)均要求高。 側(cè)隙起到

3、儲(chǔ)油、補(bǔ)償變形和熱膨脹作用，與齒輪側(cè)隙起到儲(chǔ)油、補(bǔ)償變形和熱膨脹作用，與齒輪的精度等級(jí)無關(guān)。的精度等級(jí)無關(guān)。 制造齒輪時(shí)，用控制齒厚偏向和公法線平均長度偏制造齒輪時(shí)，用控制齒厚偏向和公法線平均長度偏向來限制其側(cè)隙。向來限制其側(cè)隙。常用齒輪傳動(dòng) (錄像)二、齒輪齒形的加工方法及其特點(diǎn)二、齒輪齒形的加工方法及其特點(diǎn) 按齒形構(gòu)成的原理不同，分兩種：成型法和按齒形構(gòu)成的原理不同，分兩種：成型法和展成法。展成法。 成型法：銑齒、拉齒、成型法磨齒等。成型法：銑齒、拉齒、成型法磨齒等。 展成法：滾齒、插齒、剃齒、展成法磨齒等。展成法：滾齒、插齒、剃齒、展成法磨齒等。常用的齒形加工方法：見表常用的齒形加工方法

4、：見表41。1.1.銑齒成型法銑齒成型法1 1銑齒的方法銑齒的方法 盤狀、指狀銑刀銑削表盤狀、指狀銑刀銑削表4 41 1 齒輪銑刀刀號(hào)及銑齒范圍見表齒輪銑刀刀號(hào)及銑齒范圍見表4242。2 2銑齒的特點(diǎn)及運(yùn)用銑齒的特點(diǎn)及運(yùn)用 可在普通銑床上加工，刀具制造簡單，因此，設(shè)可在普通銑床上加工，刀具制造簡單，因此，設(shè)備和刀具的費(fèi)用低。備和刀具的費(fèi)用低。 消費(fèi)率低，銑削每一個(gè)齒槽，都有一段切入、切消費(fèi)率低，銑削每一個(gè)齒槽，都有一段切入、切出、退刀和分度的輔助時(shí)間。出、退刀和分度的輔助時(shí)間。1.銑齒銑齒加工低精度的齒輪加工低精度的齒輪 加工質(zhì)量低。齒形誤差+分度誤差+銑刀桿的剛度誤差，銑削沖擊和振動(dòng)較大。

5、銑齒：精度等級(jí)低于9級(jí)，普通用于單件或修配消費(fèi)中，制造低速或低精度的齒輪。2.2.滾齒滾齒 1 1滾齒的原理和滾刀展成法滾齒的原理和滾刀展成法 滾刀是開槽和鏟背的蝸桿滾刀是開槽和鏟背的蝸桿( (圖圖4 42 2。在垂直于。在垂直于螺旋線的法面上開槽，以構(gòu)成刀齒的前刀面、刀刃螺旋線的法面上開槽，以構(gòu)成刀齒的前刀面、刀刃和容屑槽。鏟背是為了構(gòu)成刀齒的后角和容屑槽。鏟背是為了構(gòu)成刀齒的后角o o。普通滾。普通滾刀的刀的 o =0 o =0。粗加工時(shí)。粗加工時(shí), ,也可作成也可作成 o =5 o =51010。 2滾齒機(jī)和滾齒運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)b分齒運(yùn)動(dòng)b+c垂直進(jìn)給a3滾刀的安裝角度刀具轉(zhuǎn)數(shù)刀具頭數(shù)工件轉(zhuǎn)數(shù)

6、工件齒數(shù)00nknzzknnwwww4. 4. 滾齒的特點(diǎn)和運(yùn)用滾齒的特點(diǎn)和運(yùn)用 與銑齒相比，滾齒有以下特點(diǎn)：與銑齒相比，滾齒有以下特點(diǎn)： 1 1齒形精度和分度精度高。齒形精度和分度精度高。 2 2消費(fèi)率高消費(fèi)率高 3 3設(shè)備和刀具復(fù)雜、費(fèi)用較高。設(shè)備和刀具復(fù)雜、費(fèi)用較高。 滾齒適于加工各種批量的直齒圓柱齒輪、斜齒圓滾齒適于加工各種批量的直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪等。不能加工內(nèi)齒輪和靠得太近的多聯(lián)柱齒輪和蝸輪等。不能加工內(nèi)齒輪和靠得太近的多聯(lián)齒輪。齒輪。3、插齒 1) 插齒原理與插齒刀屬展成法2)插齒機(jī)及插齒運(yùn)動(dòng)n0n0nw刀具轉(zhuǎn)數(shù)刀具齒數(shù)工件轉(zhuǎn)數(shù)工件齒數(shù)0000nznzzznnwwww

7、nw根本運(yùn)動(dòng)根本運(yùn)動(dòng) 1 1主運(yùn)動(dòng)插齒刀向下切削運(yùn)動(dòng)和回程。主運(yùn)動(dòng)插齒刀向下切削運(yùn)動(dòng)和回程。 2 2分齒運(yùn)動(dòng)分齒運(yùn)動(dòng)n1 + n2 n1 + n2 3 3徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)插齒刀徑向切入工件。徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)插齒刀徑向切入工件。 4 4讓刀運(yùn)動(dòng)回程時(shí)，工件徑向分開插齒刀。讓刀運(yùn)動(dòng)回程時(shí)，工件徑向分開插齒刀。 插齒和滾齒的比較 1加工質(zhì)量 滾齒的運(yùn)動(dòng)精度較高。傳動(dòng)誤差較小 插齒的齒形精度稍高，外表粗糙度稍小。插齒刀制造、 刃磨和檢驗(yàn)方便，容易制造得較準(zhǔn)確。 總體上說，加工質(zhì)量相近。 2消費(fèi)率 普通插齒較低。 但加工模數(shù)較小、寬度較窄的齒輪和扇形齒輪時(shí)，插齒的消費(fèi)率高于滾齒，由于滾齒有“切入時(shí)間損失和空程時(shí)

8、間損失。3 3加工范圍加工范圍 插齒直齒、螺旋齒齒輪。插齒直齒、螺旋齒齒輪。 螺旋齒：需一個(gè)機(jī)床附件，使插齒刀上下運(yùn)螺旋齒：需一個(gè)機(jī)床附件，使插齒刀上下運(yùn)動(dòng)時(shí)沿動(dòng)時(shí)沿相應(yīng)螺旋角轉(zhuǎn)動(dòng)，插齒刀的螺旋角必需與被切齒相應(yīng)螺旋角轉(zhuǎn)動(dòng)，插齒刀的螺旋角必需與被切齒輪螺旋輪螺旋角一致大小相等，方向相反。角一致大小相等，方向相反。 插齒能加工滾齒無法加工的如內(nèi)齒輪、人字插齒能加工滾齒無法加工的如內(nèi)齒輪、人字齒輪齒齒輪齒圈相距很近的多聯(lián)齒輪，以及帶凸臺(tái)的齒輪等。圈相距很近的多聯(lián)齒輪，以及帶凸臺(tái)的齒輪等。4.剃齒5.珩齒6.磨齒7.研齒4.剃齒5.珩齒6.磨齒7.研齒1.螺紋的車削 精度可達(dá)四級(jí)，外表粗糙度Ra值可

9、達(dá)0.4m。車削只適于單件小批消費(fèi)。 成批消費(fèi)可用螺紋梳刀。 2.螺紋的銑削 銑削螺紋比車削螺紋消費(fèi)率高。但銑削螺紋精度不高。按銑刀不同，銑削螺紋有以下三種方式:1.用盤形螺紋銑刀加工2.用梳形螺紋銑刀加工3.用銑刀盤加工表表 6 1 螺螺紋紋常常用用的的加加工工方方法法螺螺紋紋類類別別加加工工方方法法加加 工工精精度度表表 面面 粗粗 糙糙 度度R Ra a（m m）適適 用用 生生 產(chǎn)產(chǎn)范范圍圍附附 注注板板牙牙套套絲絲8 86 6. .3 33 3. .2 2各各種種批批量量車車 削削4 48 83 3. .2 20 0. .4 4單單件件小小批批銑銑 削削6 68 86 6. .3 3

10、3 3. .2 2大大批批大大量量磨磨 削削4 46 60 0. .4 40 0. .1 1各各種種批批量量可可加加工工淬淬硬硬的的外外螺螺紋紋搓搓絲絲板板6 68 81 1. .6 60 0. .8 8大大批批大大量量外外螺螺紋紋滾滾壓壓滾滾 子子4 46 61 1. .6 60 0. .2 2大大批批大大量量攻攻 絲絲6 67 76 6. .3 31 1. .6 6各各種種批批量量車車 削削4 48 83 3. .2 20 0. .4 4單單件件小小批批銑銑 削削6 68 86 6. .3 33 3. .2 2成成批批大大量量拉拉 削削7 71 1. .6 60 0. .8 8大大批批大大

11、量量采采用用拉拉削削絲絲錐錐，適適于于加加工工方方牙牙及及梯梯形形螺螺紋紋內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋磨磨 削削4 46 60 0. .4 40 0. .1 1單單件件小小批批適適于于直直徑徑大大于于 3 30 0m mm m的的淬淬硬硬內(nèi)內(nèi)螺螺紋紋3.螺紋的磨削 螺紋磨削是一種高精度的螺紋加工方法1.單線砂輪磨削2.多線砂輪磨削4.螺紋的滾壓1.搓絲板滾壓2.滾絲輪滾壓滾壓螺紋同切削螺紋相比，具有以下優(yōu)點(diǎn)：1消費(fèi)率高2螺紋強(qiáng)度高3節(jié)省資料4加工費(fèi)用低，機(jī)床構(gòu)造簡單。一、成形面的概述一、成形面的概述按照成形面的幾何特征，普通可分為以下三種類型：按照成形面的幾何特征，普通可分為以下三種類型：1. 回轉(zhuǎn)成形面回轉(zhuǎn)

12、成形面 車削、磨削、車削、磨削、2. 直線成形面直線成形面 外成形面：銑削或刨削、外成形面：銑削或刨削、 磨削磨削或研磨；內(nèi)成形面：銑削或插削、鉗工修整或磨或研磨；內(nèi)成形面：銑削或插削、鉗工修整或磨削。削。3. 立體成形面立體成形面 普通立銑或仿形銑、鉗工精修普通立銑或仿形銑、鉗工精修或研磨或拋光?；蜓心セ驋伖?。 按成形原理可分為：用成形刀具加工和按成形原理可分為：用成形刀具加工和 用簡單刀具加工。用簡單刀具加工。1.成形刀具加工成形刀具加工 成形面車削：普通成型車刀、棱體成形車刀成形面車削：普通成型車刀、棱體成形車刀 成形面刨削：普通成型刨刀成形面刨削：普通成型刨刀 成形面銑削：成形銑刀成形

13、面銑削：成形銑刀 成形面拉削：成形拉刀成形面拉削：成形拉刀成形刀具加工的特點(diǎn)成形刀具加工的特點(diǎn) 1) 加工質(zhì)量穩(wěn)定加工質(zhì)量穩(wěn)定 2)消費(fèi)效率高消費(fèi)效率高 3)刀具壽命長刀具壽命長 4)要求機(jī)床和工件具有足夠的剛性要求機(jī)床和工件具有足夠的剛性,同時(shí)應(yīng)同時(shí)應(yīng)采用較小的進(jìn)給量和較低的切削速度采用較小的進(jìn)給量和較低的切削速度. 5)刀具費(fèi)用高刀具費(fèi)用高2.運(yùn)動(dòng)軌跡成型法運(yùn)動(dòng)軌跡成型法用簡單刀具加工成形面用簡單刀具加工成形面1用手動(dòng)控制進(jìn)給加工成形面用手動(dòng)控制進(jìn)給加工成形面2用靠模安裝加工成形面用靠模安裝加工成形面3用仿形安裝加工成形面用仿形安裝加工成形面4 用數(shù)控安裝加工成形面用數(shù)控安裝加工成形面三、成型面加工方法的選擇三、成型面加工方法的選擇用簡單刀具加工成形面用簡單刀具加工成形面1.從消費(fèi)類型思索從消費(fèi)類型思索 小批量、簡單回轉(zhuǎn)體成形面普小批量、簡單回轉(zhuǎn)體成形面普通成型車刀通成型車刀 大批大量、特定成形面專門化大批大量、特定成形面專門化機(jī)床、公用機(jī)床、公用刀具