金屬切削與機床(齒輪).ppt

1、金屬切削機床,齒輪加工與齒輪加工機床,齒輪,齒輪,圓柱齒輪,圓錐齒輪或傘齒輪,直齒圓柱齒輪,斜齒圓柱齒輪,人字圓柱齒輪,齒輪齒條,直齒圓錐齒輪,曲齒圓錐齒輪,螺旋齒輪,蝸輪蝸桿,準雙曲面齒輪,齒廓曲線,漸開線齒廓曲線 擺線齒廓曲線 圓弧齒廓曲線 常用的是漸開線齒廓曲線，在各行各業(yè)應用廣泛； 擺線齒廓曲線常用于儀表行業(yè)； 圓弧齒廓曲線用于重載場合；,齒輪加工方法,仿形法（成形法） 范成法（展成法）,仿形法,這種方法是用圓盤銑刀或指狀銑刀在普通銑床上將輪坯齒槽部分的材料逐一銑掉，其銑刀的軸向剖面形狀和齒輪齒槽的齒廓形狀完全相同。 仿形刀具 單齒廓仿形銑刀 多齒廓齒輪推刀 多齒廓齒輪拉刀,單齒廓仿形

2、銑刀,仿形銑刀的選用,單齒廓成形法 加工完一個齒，分度頭將工件轉過一個齒，再加工另一個齒； 齒輪的齒廓精度是由銑刀切削刃形狀來保證的； 如果要準確加工出齒廓，每一標準模數(shù)所對應的每一齒數(shù)的齒輪的齒廓形狀不同，就要相應地用一種形狀的銑刀，這將使銑刀的數(shù)量非常多； 實際中常用一把銑刀加工模數(shù)、齒數(shù)在一定范圍的齒輪，并且該銑刀是以該范圍內(nèi)的最少齒數(shù)來設計的； 模數(shù)在0.38，每套由8個號銑刀組成； 模數(shù)在916，每套由15個號銑刀組成； 加工精度：IT12IT9，Ra: 6.33.2 一般用于單件、小批量生產(chǎn)和修配工作中,多齒廓仿形,主要用齒輪拉刀或齒輪推刀同時加工齒輪的所有齒槽； 有較高的生產(chǎn)率和

3、較高的加工精度； 一種模數(shù)和齒數(shù)的齒輪，必須制造一套結構復雜的刀具，制造成本高，只適應于大量生產(chǎn)的場合； 加工精度：IT9IT7，Ra: 3.20.8,范成法,原理： 利用一對齒輪互相嚙合傳動時其兩輪的齒廓互為包絡線的原理來加工齒輪的，即加工時除了切削和讓刀運動之外，其刀具和輪坯之間的對滾運動與一對互相嚙合的齒輪的運動完全相同； 采用的刀具有三種： 齒輪插刀 齒條插刀 蝸輪滾刀,齒輪插刀,齒輪插刀,軸線方向的往復進刀和退刀運動； 傳動比為n刀n坯= Z坯Z刀的緩慢回轉運動（以稱分度運 動），好象一對齒輪互相嚙合傳動一樣； 徑向進給運動（分幾次切出全齒深）； 讓刀運動：當?shù)毒呋匦袝r，輪坯沿徑向退

4、讓一下； 因為利用齒輪嚙合原理，所以只須改變插刀與輪坯的傳動比，就可以用一把插刀加工出同模數(shù)、同壓力角而不同齒數(shù)的齒輪。 切削不連續(xù)、生產(chǎn)率低,齒輪插刀,齒輪插刀的精度分為AA級、A級和B級，分別適應于7級、8級和9級精度的齒輪； 插齒時可能會出現(xiàn)以下情況： 插出的齒輪副嚙合是發(fā)生過渡曲線干涉； 加工的齒輪發(fā)生根切； 加工的齒輪徑向間隙不符合設計要求；,齒條插刀,齒條插刀,輪坯軸線方向的往復進刀和退刀運動； 輪坯轉動并以V刀=mZ2的速度緩慢移動 徑向進給運動（分幾次切出全齒深）； 讓刀運動：當?shù)毒呋匦袝r，輪坯沿徑向退讓一下； 切削不連續(xù)、生產(chǎn)率低,蝸桿滾刀,蝸桿滾刀,蝸桿滾刀是具有斜縱槽的螺

5、桿形狀的刀具； 1）螺旋角很大，沿縱向開槽； 2）齒數(shù)很少，做成蝸桿形； 3）齒很長，并在齒面上鏟背形成切削刃。 滾刀和輪坯各繞自己的軸線等速回轉： 傳動比為n刀n坯= Z坯Z刀 滾刀沿輪坯的軸線作緩慢移動（進給運動）； 滾刀旋轉時，就相當于一根齒條在移動；用滾刀加工齒輪相當于用齒條插刀加工齒輪，不過，由于滾刀在輪坯回轉面內(nèi)的截面形狀不是精確的直線輪廓，所以它的加工精度不及齒條插刀；,蝸桿滾刀,滾刀可用于齒形的粗加工和半精加工，也可用于精加工； 由于參加切削的刀齒數(shù)有限，因而齒面的表面質(zhì)量不高； 為提高加工精度和齒面質(zhì)量，宜將粗、精滾齒分開； 精滾加工余量一般為0.51mm，且應取較高的切削速

6、度和較小的進給量； 生產(chǎn)上常用的滾刀為阿基米德螺線滾刀，它在軸面內(nèi)的形狀為完全精確的直線齒廓的齒條，在輪坯回轉面內(nèi)的截面形狀為略微變形的直線齒條。,蝸桿滾刀的安裝,安裝滾刀時應使其螺線與輪坯的端面成一個等于滾刀升角的角度；,蝸桿滾刀的安裝角,為了使?jié)L刀螺旋線的切線方向與被切輪齒的方向相同，安裝時，滾刀軸線應與輪坯端面成一個角： =f f: 滾刀的螺旋升角 : 被切齒輪的螺旋角 滾切斜齒輪時，當滾刀與被切齒輪的螺旋方向相反時取正號，相同時取負號； 滾切直齒輪時，=0， =f,齒輪加工機床,用來加工齒輪輪齒表面的機床，稱為齒輪加工機床； 分為圓柱齒輪加工機床和圓錐齒輪加工機床兩大類； 滾齒機 插齒

7、機 磨齒機 剃齒機 珩齒機 ,插齒機床,Y3150E滾齒機,Y3150E滾齒機,用途：主要用于滾切直齒和斜齒圓柱齒輪，也可以加工蝸輪和花鍵軸； 總體布局: 床身支撐件； 立柱用于安裝傳動系統(tǒng)； 刀架可以沿立柱上的導軌上下移動，還可以繞自己的水平軸轉位； 小立柱連同工作臺一起作水平方向移動以適應不同的直徑工件； 心軸安裝工件用； 工作臺,加工直齒圓柱齒輪,所需的運動： 滾刀旋轉主運動 形成漸開線的范成運動 滾刀的垂直進給運動 傳動系統(tǒng)圖見P203頁,滾刀旋轉主運動,傳動路線:主電動機I軸II軸III軸IV軸V軸VI軸VII軸VIII軸 傳動路線表達式：,滾刀旋轉主運動,傳動比： 1430*115

8、/165*21/42*UII-III*A/B*28/28*28/28*28/28 *20/80=nd nd=125.583*UII-III*A/B UII-III為軸II軸III的可變傳動比，共三種： UII-III =27/43，31/39，35/35 A/B為主傳動變速掛輪傳動比，共三種： A/B =22/44，33/33，42/22 滾刀（nd）共有9級轉速：40、50、63、80、100、125、160、200、250,形成漸開線的范成運動,傳動路線：滾刀主軸VIIIVII軸VI軸V軸IV軸合成機構UIX掛輪組X軸XI軸分齒掛輪組XII軸工件主軸XIII蝸輪副工作臺 傳動路線表達式：,

9、蝸輪副1/72,工作臺,形成漸開線的范成運動,傳動比： 1*80/20*28/28*28/28*28/28*42/56* U *e/f*ac/bd*1/72=K/ Z工 合成機構M1連接， U =1 K為滾刀的頭數(shù) UX=ac/bd=f/e*24K/ Z工 5 Z工/K 20,取e=48, f=24 21 Z工/K 142,取e=36, f=36 143 Z工/K ,取e=24, f=48 根據(jù)以上數(shù)據(jù)，配分齒掛輪組ac/bd,滾刀的垂直進給運動,傳動路線：軸XIII軸XII軸XIV軸XV進給掛輪組軸XVI軸XVII三聯(lián)滑移齒輪組軸XVIII離合器M3蝸輪副垂直運動絲桿XXIII 傳動路線式：

10、,3/1,滾刀的垂直進給運動,傳動比： 1*72/1*2/25*39/39*a1/b1*23/63*UXVII-XVIII*2/25*3=f Uf=a1/b1*UXVII-XVIII=f/0.4608 f：刀架垂直進給量 a1/b1：軸向進給掛輪 UXVII-XVIII：軸XVII到軸XVIII之間的可變傳動比，共三種 根據(jù)進給量查表配進給掛輪,滾齒機床的工作調(diào)整,1、滾刀旋轉方向與范成運動方向的確定 2、滾刀安裝角度的確定 3、滾刀的對中 4、工件裝夾,滾刀旋轉方向與范成運動方向的確定,滾切齒輪時，不僅要準確配算掛輪，而且要確定各運動的方向； 在滾刀與被切齒輪作對滾嚙合運動時，滾刀的旋轉方向

11、由滾切安裝后的前、后刀面的位置所確定，范成運動方向（工作臺旋轉方向）可由以下方法確定： 當選用右旋滾刀時，用左手法則確定范成運動方向：左手四指指向滾刀旋轉運動的方向，大拇指所指的方向即為切削點上齒輪的速度方向； 當選用左旋滾刀時，用右手法則確定范成運動方向：右手四指指向滾刀旋轉運動的方向，大拇指所指的方向即為切削點上齒輪的速度方向；,范成運動方向的確定,滾刀的對中,為使被切齒輪的兩側面開形狀對稱，在安裝滾刀時要對中； 滾刀對中時，使?jié)L刀的前刀面處于水平位置，同時使一個刀齒或刀槽的對稱中心線通過齒坯的中心； 滾刀的對中是通過調(diào)整主軸部件的軸向位置來實現(xiàn)的； 一般8級以下的齒輪，可用試切法對中； 對于7級以上的齒輪，可用對中架對中；,滾刀的對中,滾刀的對中,工件裝夾,在滾齒加工中，工件的安裝形式很多，它與工件形狀、大小、精度要求和生產(chǎn)批量有關； 常用的是夾具安裝：,剃齒、珩齒和磨齒,對于6級精度以上的齒輪，往往要在滾齒、插齒之后經(jīng)過熱處理，再進行精加工； 常用的精加工方法有剃齒、珩齒和磨齒； 剃齒：利用剃