《機(jī)械制造基礎(chǔ)》課件 2.7齒輪加工

齒輪加工《機(jī)械制造基礎(chǔ)》123

齒形加工原理滾齒加工插齒加工4齒輪精加工一、齒形加工原理成形法展成法常用的齒形加工方法及適用范圍齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

表2-7-1常用的齒形加工方法及適用范圍齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

表2-7-1常用的齒形加工方法及適用范圍齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

成形法圖2-7-1成形法加工齒輪齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

成形法圖2-7-2

盤形齒輪銑刀圖2-7-3

指形齒輪銑刀齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

成形法成形法加工的特點(diǎn)是：

用刀具的切削刃形狀來保證齒形的準(zhǔn)確性，用分度的方法來保輪齒圓周分布的均勻性。單件小批生產(chǎn)時(shí)，通常在萬能銑床、牛頭刨床等通用設(shè)備上加工。在大批大量生產(chǎn)時(shí)，常采用按成形法設(shè)計(jì)的專用設(shè)備，如拉齒機(jī)、推齒機(jī)等。齒輪加工

常用的齒形加工方法及適用范圍

展成法圖2-7-3展成法加工原理二、滾齒加工滾齒加工原理滾齒機(jī)床滾齒刀具滾齒加工方法齒輪加工

滾齒加工原理圖2-7-4滾刀的形成齒輪加工

滾齒加工原理圖2-7-5

展成法形成漸開線齒形齒輪加工

滾齒機(jī)床圖2-7-6Y3150E型滾齒機(jī)的外形

1—床身2—立柱3—刀架溜板4—刀桿

5—滾刀架6—支架7—心軸8—后立柱9—工作臺齒輪加工

滾齒刀具圖2-7-7

滾刀的基本蝸桿齒輪滾刀齒輪加工

滾齒刀具

蝸輪滾刀圖2-7-8

蝸輪的滾切齒輪加工

滾齒刀具

蝸輪滾刀圖2-7-9

蝸輪滾刀的進(jìn)給方式齒輪加工

滾齒刀具蝸輪滾刀圖2-7-10

蝸輪滾刀的進(jìn)給方式齒輪加工

滾齒加工方法1、選擇切削用量1）滾刀壽命表2-7-2滾刀壽命推薦值齒輪加工

滾齒加工方法1、選擇切削用量(2）確定背吃刀量一般地，加工模數(shù)m<4mm的齒輪，1次走刀切至全齒深；當(dāng)m>4mm或工藝系統(tǒng)剛性不足時(shí)，分2次走刀（第1次背吃刀量為1.4m，第2次切至全深)；當(dāng)m>7mm時(shí)，分3次走刀[第1次背吃刀量為(1.4~1.6)m，第2次留余量0.5~1mm]。若滾齒后接著有剃齒或磨齒的工序,一般滾齒1次。(3）確定垂向進(jìn)給量f垂向進(jìn)給量f受機(jī)床一工件—滾刀的工藝系統(tǒng)剛度的限制，精加工時(shí)還取決于表面粗糙度。垂向進(jìn)給量f為0.5~5mm/r，具體可查工藝手冊。(4)確定滾齒的切削速度根據(jù)上述確定的進(jìn)給量和滾刀壽命數(shù)值，再綜合考慮被加工齒輪的模數(shù)、材料和其他加工條件，通過查表的方式確定切削速度。齒輪加工

滾齒加工方法2、計(jì)算切削功率和切削力

按照垂向進(jìn)給量和齒輪模數(shù)，通過查表確定滾齒的切削功率Pm。計(jì)算出機(jī)床電動(dòng)機(jī)功率PE=Pm/ηm（ηm為滾齒機(jī)效率，ηm=0.4～0.5），PE不應(yīng)超過機(jī)床主電動(dòng)機(jī)的實(shí)際功率。

查表確定平均滾切力矩，除以滾刀半徑可得滾刀齒頂圓上的圓周力。齒輪加工

滾齒加工方法3、選用切削液

滾切碳鋼齒輪時(shí)需用復(fù)合切削液或極壓切削液，切削液流量一般為8～10L/min。滾切鑄鐵可不用切削液。齒輪加工

滾齒加工方法4、選擇各套交換齒輪

按公式分別計(jì)算滾刀速度交換齒輪、分齒交換齒輪、軸向進(jìn)給交換齒輪的齒數(shù)并選擇，對于斜齒齒輪還要計(jì)算選擇附加運(yùn)動(dòng)交換齒輪。齒輪加工

滾齒加工方法5、安裝滾刀1）校正刀桿：滾刀安裝前，先要校正刀桿的徑向圓跳動(dòng)和軸向竄動(dòng)；滾刀裝上刀軸后還需校正兩邊軸臺的徑向圓跳動(dòng)，使其盡可能同步，保證滾刀對刀桿的傾斜度最小。2）對中心：使?jié)L刀與齒坯的中心對準(zhǔn)，否則會(huì)使?jié)L切出來的齒形不對稱，產(chǎn)生歪斜，生產(chǎn)實(shí)際中，常用的滾刀對中方法有試切法和利用對刀架對中兩種。3）按滾刀導(dǎo)程角扳轉(zhuǎn)刀架：滾切齒輪時(shí)，滾刀與齒坯兩軸線間的相互位置相當(dāng)于兩交錯(cuò)軸斜齒輪相嚙合時(shí)軸線間的相互位置，滾刀的安裝角必須使?jié)L刀的螺旋線方向準(zhǔn)確地與被加工齒輪的輪齒方向一致。圖10-15所示為滾刀與被加工齒輪間安裝角度的關(guān)系。刀架的旋轉(zhuǎn)角度可從刀架刻度盤及副尺上讀出。滾刀安裝角δ的精度在加工7、8、9級齒輪時(shí)，允差分別為5′、10′、15′。齒輪加工

滾齒加工方法6、安裝齒坯圖2-7-11

心軸安裝圖

齒輪加工

滾齒加工方法6、安裝齒坯圖2-7-12外圓找正安裝

齒輪加工

滾齒加工方法7、滾切圓柱齒輪滾切時(shí),如果用一次進(jìn)給完成切削工作，其操作方法與一般方法相同,若用兩次或多次進(jìn)給完成切削工作，則每一行程結(jié)束，需要退刀。在滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，退刀時(shí)不能將離合器脫開，否則將會(huì)打亂差動(dòng)系統(tǒng)，使第一刀與第二螺旋線不重合，造成廢品。操作時(shí)，先使工件離開滾刀，然后用快速行程使刀架上升或下降到開始切削位置，再重新調(diào)整需要的深度。三、插齒加工插齒加工原理插齒加工特點(diǎn)插齒刀齒輪加工

插齒加工原理圖2-7-13插齒齒輪加工

插齒加工特點(diǎn)1）插齒加工的齒形精度比滾齒高。2）齒面的表面粗糙度值小。3）運(yùn)動(dòng)精度低于滾齒。4）齒向偏差比滾齒大。5）插齒的效率比滾齒低。6）插齒能加工滾齒無法加工的工件，如內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、齒條和扇形齒輪等。

齒輪加工

插齒刀表2-7-3插齒刀主要類型、規(guī)格與應(yīng)用范圍齒輪加工

插齒刀表2-7-3插齒刀主要類型、規(guī)格與應(yīng)用范圍齒輪加工

插齒刀表2-7-3插齒刀主要類型、規(guī)格與應(yīng)用范圍四、齒輪精加工剃齒冷擠齒輪珩齒磨齒齒輪加工

剃齒圖2-7-14剃齒原理齒輪加工

冷擠齒輪

1)冷擠原理：擠輪和工件在一定壓力下作無間隙對滾，擠輪作連續(xù)徑向進(jìn)給，齒廓表面層金屬產(chǎn)生塑性變形。圖2-7-15冷擠齒輪齒輪加工

珩齒1)珩齒原理珩齒原理和剃齒原理是一樣的，所不同的是珩齒使用的是珩磨輪。圖2-7-16珩磨原理

齒輪加工

珩齒1)珩齒原理珩齒原理和剃齒原理是一樣的，所不同的是珩齒使用的是珩磨輪。圖2-7-17珩磨原理齒輪加工

珩齒2)珩齒特點(diǎn)：珩齒的特點(diǎn)在于，可以加工經(jīng)過熱處理后齒面淬硬了的齒輪；經(jīng)珩齒后齒面表面粗糙度值Ra可達(dá)0.32～0.63μm，而且齒面上不會(huì)產(chǎn)生燒傷和裂痕；珩齒的生產(chǎn)率要比磨齒高出數(shù)倍；珩齒機(jī)具有較高的切削速度、較小的進(jìn)給量和較高的剛度，因此加工精度也比較高。

齒輪加工

磨齒

磨齒加工適用于淬硬齒輪的精加工，是現(xiàn)有齒輪加工方法中加工精度最高的一種。其加工精度可達(dá)到IT4～T6級，表面粗糙度值Ra為0.2~0.8μm。磨齒對磨前齒輪誤差或熱處理變形具有較強(qiáng)的修整能力；缺點(diǎn)是生產(chǎn)率低、加工成本較高。齒輪的磨削方法通常分為成形法和展成法兩大類。齒輪加工

磨齒

圖2-7-18成形法磨齒1、成形法齒輪加工

磨齒2、展成法展成法磨齒采取強(qiáng)制嚙合方式，不僅修正誤差的能力強(qiáng),而且可以加工表面硬度很高的齒輪。但磨齒加工效率較低，機(jī)床結(jié)構(gòu)復(fù)雜,調(diào)整困難，加工成本高。展成法磨齒分為連續(xù)磨削和單齒分度磨削兩大類。齒輪加工

磨齒2、展成法圖2-7-19展成法磨齒齒輪加工實(shí)例磨削加工

齒輪加工實(shí)例

磨削加工

齒輪加工實(shí)例

（1）8級精度以下的齒輪:調(diào)質(zhì)齒輪用滾齒或插齒就能滿足要求。對于淬硬齒輪可采用滾(插)齒—齒端加工—齒面熱處理—校正內(nèi)孔的加工方案。

（2）6～7級精度齒輪:對于淬硬齒面的齒輪可采用滾(插)齒—齒端加工—剃齒—表面淬火—校正基準(zhǔn)—珩磨(蝸桿砂輪磨齒)的加工方案。這種方案加工精度穩(wěn)定，生產(chǎn)率高，適用于批量生產(chǎn)。

（3）5級以上精度齒輪:一般采用粗滾齒—精滾齒—表面淬火—找正基準(zhǔn)—粗磨齒—精磨齒的加工方案。

該齒輪材料為45鋼，精度等級為7級，齒廓粗糙度值Ra為0.8μm，齒部熱處理要求為G52。因此對齒輪齒形的加工可以采用滾齒—齒端加工—剃齒—表面淬火—校正基準(zhǔn)—珩磨(蝸桿砂輪磨齒)的加工方案。1、齒形