機械制造工程之齒輪加工演示

1、 課題課題10 圓柱齒輪加工簡介圓柱齒輪加工簡介n【教學(xué)目的和要求教學(xué)目的和要求】掌握齒輪加工的特點及要求，了解齒輪加工的基本原理，了解齒輪加工機床的主要組成部件及功用。具備按照齒輪技術(shù)要求，合理選用齒輪加工機床和工藝的初步能力。n【教學(xué)內(nèi)容摘要教學(xué)內(nèi)容摘要】 齒輪加工的特點及應(yīng)用 成形法和展成法原理（滾齒原理） 滾齒加工、齒輪滾刀 插齒、磨齒、剃齒、珩齒加工n【教學(xué)重點、難點教學(xué)重點、難點】 齒輪加工的特點及應(yīng)用、展成法基本原理、滾n 齒的應(yīng)用n【教學(xué)方法和使用教具教學(xué)方法和使用教具】 講授、現(xiàn)場教學(xué)、課件n【教學(xué)時數(shù)教學(xué)時數(shù)】 4學(xué)時 齒輪是齒輪是機械傳動中的重要傳動元件之，應(yīng)用極為廣泛。

2、 一、齒輪加工原理一、齒輪加工原理 有成形法和展成法兩種。 1.1.成形法成形法如圖10-1所示。 2.2.展成法展成法如圖10-2所示n 按成形法原理加工齒輪是利用與被加工齒輪齒槽法面截形相一致的刀具齒形，在齒坯上加工出齒輪的齒形。如圖10-1所示。 滾齒加工過程相當于交錯軸斜齒輪副嚙合運動的過程，如圖10-2所示，只是其中一個斜齒輪的齒數(shù)很少，其分度圓上的螺旋升角也很小，所以它便成為蝸桿形狀。將蝸桿開槽、鏟背、淬火、刃磨等，便成為齒輪滾刀。當齒輪滾刀按給定的切削速度旋轉(zhuǎn)時，便在工件上逐漸切出漸開線的齒形。齒形的形成是由滾刀在連續(xù)旋轉(zhuǎn)中依次對工件切削的若干條包絡(luò)線包絡(luò)而成的。二、齒輪加工機床

3、的類型與加工方法二、齒輪加工機床的類型與加工方法 圓柱齒輪加工機床主要有滾齒機、插齒機、剃齒機、珩齒機和磨齒機等。 （一）滾齒加工（一）滾齒加工 Y3150E型滾齒機是如圖10-3所示 1.1.加工直齒圓柱齒輪加工直齒圓柱齒輪 根據(jù)展成法原理用滾刀加工齒輪時，必須嚴格保持滾刀與工件之間的運動關(guān)系。因此， 滾齒機在加工直齒圓柱齒輪時的工作運動有： 主運動：就是滾刀的旋轉(zhuǎn)運動（r/min）。 展成運動：就是滾刀的旋轉(zhuǎn)運動和工件的旋轉(zhuǎn)運動的復(fù)合運動，即滾刀與工件間的嚙合運動 兩者之間應(yīng)準確的保持一對嚙合齒輪副的傳動關(guān)系。 軸向進給運動：就是滾刀沿工件軸線方向作連續(xù)進給運動，在工件的整個齒寬上切出齒形

4、。 （一）滾齒加工（一）滾齒加工 Y3150E型滾齒機是一種中型通用滾齒機，主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可以采用手動徑向切入法加工蝸輪。如圖10-3所示2.2.加工斜齒圓柱齒輪加工斜齒圓柱齒輪 3 3齒輪滾刀齒輪滾刀 齒輪滾刀是一個蝸桿狀刀具，在其圓周上等分地開有若干垂直于蝸桿螺旋線方向或平行于滾刀軸線方向的溝槽，經(jīng)過齒形鏟背，使刀齒具有正確的齒形和后角，再加以淬火和刃磨前面，就成了一把齒輪滾刀，如圖10-4所示。齒輪滾刀按精度等級與被加工齒輪精度等級的關(guān)系如表10-1所示。 表10-1 滾刀精度等級與齒輪精度等級關(guān)系滾刀精度等級 AAA AA A B C 齒輪精度等級 6 7-8 8-

5、9 9 10 n3 3齒輪滾刀齒輪滾刀 如圖10-4所示。4滾齒加工時工件的裝夾滾齒加工時工件的裝夾 加工的齒輪直徑較小時，工件以內(nèi)孔定位裝夾在心軸上，心軸上端的圓柱體用后立柱支架上的頂尖或套筒支承，以加強工件的裝夾剛度。加工直徑較大的齒輪時，通常用帶有較大端面的底座和心軸裝夾，或者將齒輪直接裝夾在滾齒機工作臺上。 5 5滾齒加工的特點滾齒加工的特點 （1）適應(yīng)性好。 （2）生產(chǎn)效率高。 （3）齒輪齒距誤差小。 （4）齒輪齒廓表面粗糙度較差。 （5）滾齒加工主要用于直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪和蝸輪。 （二）插齒加工（二）插齒加工 插齒主要用于加工直齒圓柱齒輪， Y5132型插齒機外形如圖10-

6、5所示。1 1插齒的運動插齒的運動 插齒加工是按展成原理加工齒輪的。如圖10-6所示。 加工直齒圓柱齒輪時所需運動（1）主運動（2）展成運動（3）圓周進給運動（4）徑向切入運動（5）讓刀運動nY5132型插齒機外形如圖10-5所示。它主要由床身1、立柱 2、刀架 3、插齒刀 主軸 4、工作臺 5、床鞍7等部件組成。如圖10-6所示。 2 2插齒刀插齒刀 插齒所用的直齒插齒刀主要有三種類型，分別是盤形直齒插齒刀、碗形直齒插齒刀和錐柄直齒插齒刀，如圖10-7a、b、c所示。3 3插齒加工的特點插齒加工的特點 （1）齒形精度高。 （2）獲得的齒廓表面粗糙度較細。 （3）有利于提高工件的齒形精度和減小

7、表面粗糙度。 （4）工件公法線長度變動量較大。 （5）生產(chǎn)率低。 （6）加工斜齒輪很不方便，且不能加工蝸輪。 n（三）齒輪其他加工方法（三）齒輪其他加工方法n常用的齒面精加工方法有剃齒、珩齒和磨齒等方法。1 1剃齒加工剃齒加工n 剃齒常用于未淬火圓柱齒輪的精加工，生產(chǎn)效率很高，在成批、大量生產(chǎn)中得到廣泛的應(yīng)用。n剃齒加工如圖10-8所示。2.2.珩齒加工珩齒加工 珩齒加工是對淬硬齒形進行精加工的方法之一。主要用于去除熱處理后齒面上的氧化皮，減小輪齒表面粗糙度值，從而降低齒輪傳動的噪聲。如圖10-9所示。n 珩齒所用刀具為珩磨輪，也稱珩輪，它是 由輪坯及齒圈構(gòu)成，如圖10-9所示3.3.磨齒加工

8、磨齒加工 磨齒加工主要用于對高精度齒輪或淬硬的齒輪進行齒形的精加工，齒輪的精度可達6級或更高。 (1)(1)展成法磨齒方法展成法磨齒方法 1）連續(xù)分度展成法磨齒 2）單齒分度展成法磨齒 (如圖10-11所示)。n 1）連續(xù)分度展成法磨齒 連續(xù)分度展成法磨齒是利用蝸桿形砂輪的刀具磨削齒輪的輪齒，其加工過程和滾齒相同，如圖10-10所示n 2）單齒分度展成法磨齒 單齒分度展成法磨齒可根據(jù)使用砂輪形狀不同有蝶形砂輪磨齒、錐形砂輪磨齒等幾種方法(如圖10-11所示)(2)(2)磨齒加工的特點磨齒加工的特點 磨齒加工的主要特點是能加工出高精度的齒輪，一般條件下，加工齒輪精度可達6 4 級，表面粗糙度可達Ra0.8m 0.2m。由于磨