第四章齒輪加工機床

第四章齒輪加工機床（一）教學要求（1）掌握齒面形成方法；（2）能看懂滾齒傳動系統圖；會進行有關運動計算；（3）了解其它齒輪加工設備。（二）教學的重點與難點（1）重點：齒面形成方法、滾齒機的傳動原理和運動計算；（2）難點:滾齒機的傳動原理和運動計算。2/2/2023（三）教學內容第一節概述第二節滾齒機第三節其它類型齒輪加工機床2/2/2023第一節概述

用來加工齒輪輪齒表面的機床，稱為齒輪加工機床。一、齒輪的加工方法成形法1.成形法2/2/20232.展成法應用齒輪嚙合的原理，切齒過程模擬齒輪副的嚙合過程。如齒輪—齒輪副，把其中一個轉化為刀具，另一個作為工件，并保證刀具和工件之間做嚴格的嚙合運動。被加工齒輪的齒面是在刀具和工件包絡過程中由刀具切削刃的位置連續變化而形成的。滾齒插齒2/2/2023二、齒輪加工機床的類型齒輪加工機床圓柱齒輪加工機床滾齒機插齒機磨齒機珩齒機剃齒機圓錐齒輪加工機床拉齒機刨齒機銑齒機車齒機研齒機精密蝸輪滾齒機2/2/2023§4-2滾齒機2/2/2023一.滾齒機的工作原理及運動分析

1.滾齒原理相當于一對相互嚙合軸線交叉的螺旋齒輪，其中一個齒輪為刀具(滾刀)，另一個齒輪為工件。2/2/20232.加工直齒圓柱齒輪（1）運動分析1).母線的形狀—用范成法形成漸開線母線；

成形運動—滾刀轉動和工件轉動構成復合成形運動。2).導線為平行于齒長方向的直線，由滾刀架的的移動運動來實現。a.工件的旋轉運動為范成運動；b.滾刀的旋轉運動為主運動；c.滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進給運動。2/2/2023a.范成運動傳動鏈；b.主運動鏈；c.軸向進給運動傳動鏈。（2）運動聯系及傳動原理圖

2/2/2023滾刀軸線與被切齒輪的端面之間的角度。滾刀的刀齒是沿螺旋線分布的，其螺旋升角為ω。加工時，為了使滾刀刀齒與被切齒輪的齒槽方向一致，滾刀軸線與被切齒輪的端面之間應傾斜一個角度δ，δ=ω。（3）滾刀的安裝角度2/2/20233.滾切斜齒圓柱齒輪（1）運動分析①.導線形狀：螺旋線；②.成形運動：滾刀沿工件軸線移動f+工件的附加轉動n3；

即：刀架向下移動一個導程T——工件附加轉動一圈a.工件的旋轉運動為范成運動；b.滾刀的旋轉運動為主運動；c.滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進給運動；d.工件的附加回轉運動。2/2/2023（2）運動聯系及傳動原理圖

a.范成運動傳動鏈；b.主運動鏈；c.軸向進給運動傳動鏈;d.差動傳動鏈。

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δ=β±ωω—滾刀的螺旋升角，β—斜齒輪的螺旋角。當滾刀與被加工齒輪的螺旋方向不同時取“+”號，相同時取“-”號。（3）滾刀的安裝角度2/2/2023

4．加工蝸輪

（1）徑向進給法（2）切向進給法2/2/2023二、Y3150E滾齒機

1.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。

2/2/20232.傳動系統分析

2/2/20231）主運動傳動鏈2/2/20232/2/2023（4）換置公式

（2）計算位移記作主電動機1430（r／min）—滾刀主軸nc（rpm）（1）兩個端件一端是電動機，一端是主軸（3）運動平衡式2/2/20232)范(展)成傳動鏈

2/2/2023（1）兩端件兩端件是滾刀主軸和工件主軸。（2）計算位移滾刀1（r）—工件K／z(r)（3）運動平衡式（4）換置公式2/2/20233)進給傳動鏈

2/2/2023（1）兩個端件工件主軸——滾刀架垂直運動絲杠；（2）計算位移工件主軸1（r）——滾刀架f（mm）；（3）運動平衡式2/2/2023（4）換置公式式中：f取決于滾齒機加工的切削用量；Ugf可在滑移齒輪組的3個傳動比值中選取一個。a1、b1、Ugf也可查機床說明書的專用表格來選取。2/2/20234)差動傳動鏈2/2/2023(1)兩個端件一個端件為滾刀架垂直運動絲杠，另一端件為工件主軸；(2)計算位移滾刀架垂直運動T(mm)——工件附加回轉1轉;2/2/2023（3）運動平衡式（4）換置公式2/2/20235）滾刀架快速運動傳動鏈2/2/2023

1).功用：

主要用于調整機床，以及加工時刀具快速接近工件或快速停止。

2).傳動路線：

快速電動機——ⅩⅧ—離合器M3——滾刀垂直運動絲桿ⅩⅩⅢ此時，XⅧ上的三聯滑移齒輪置于空檔位置。

3).快速傳動鏈接通時,其他傳動鏈的工作狀態:

①.快速傳動鏈接通時，進給傳動鏈必須脫開；

②.快速傳動鏈接通時，差動傳動鏈不能斷開,否則會產生“亂扣”"；

③.快速傳動鏈接通時，范成傳動鏈、主傳動鏈，可斷可不斷。2/2/2023§4-3插齒輪和磨齒機一.插齒機

功用：加工內外嚙合的圓柱齒輪的輪齒表面，尤其適合于加工內齒輪和多聯齒輪，這是滾齒無法加工的，但插齒機不能加工蝸輪。

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插齒機外形圖2/2/20231.插齒原理：

模擬一對圓柱齒輪的嚙合，其中一個是工件，另一個是插齒刀，它的模數和壓力角與被加工齒輪相同。插齒時，插齒刀和工件的相對轉動是一個復合的成形運動，用以形成漸開線齒廓。插齒刀的特點是：1).前端面磨有前角；2).各齒頂齒面有后角。2/2/20232.運動分析

形成齒廓表面，需兩個表面成形運動，即形成母線——漸開線齒形曲線的范成運動（f2f3）和形成導線——沿齒長方向直線運動V1。此外，還需下列非表面成形運動：返回運動，切入運動，讓刀運動。

2/2/20233.傳動原理圖主運動傳動鏈;圓周進給傳動鏈;范成運動傳動鏈2/2/20232/2/2023二．磨齒機

功用：用于精加工淬硬的圓柱齒輪的齒廓面。

1．成形法磨齒的原理和運動2/2/20232．展成法磨齒的原理和運動①.連續分度磨削：用蝸桿形砂輪，其工作原理同滾齒相似。磨削效率高，但砂輪制造困難，比較少用；

2/2/2023②.單齒分度磨削：

這類磨齒機根據砂輪形狀可分為三種，其工作原理都是利用齒條和齒輪的嚙合原理，用砂