机械制造技术(浓缩版)-4-09

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1、机械制造装备机械制造装备机械制造技术齿轮加工装备齿轮加工装备机械制造技术齿轮概述齿轮概述 齿轮是传递运动和转矩的重要零件。 齿轮具有传动准确、传递转矩大、效率高、结构紧凑、可靠耐用等优点。常见齿轮类型常见齿轮类型圆柱齿轮圆柱齿轮锥齿轮锥齿轮蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆圆柱齿轮圆柱齿轮锥齿轮锥齿轮蜗轮蜗杆蜗轮蜗杆齿轮概述齿轮概述 齿轮的实际应用场合很多，包括齿轮减速箱、齿轮泵、齿轮马达等。齿轮分类齿轮分类直 齿 轮斜 齿 轮按 齿 线 形 状 分 类人 字 齿 轮曲 线 齿 轮外 齿 轮圆 柱 齿 轮按 齿 轮 所 在 表 面 分 类内 齿 轮渐 开 线 齿 轮按 外 形 分 类按 齿 形 分 类摆 线 齿

2、 轮圆 弧 齿 轮锥 齿 轮非 圆 齿 轮齿 条蜗 杆 涡 轮齿轮类型齿轮类型应用应用直齿轮、斜齿轮、人字齿轮直齿轮、斜齿轮、人字齿轮平行轴间传动平行轴间传动螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆垂直交错轴间传动垂直交错轴间传动内齿轮内齿轮平行轴间同向传动平行轴间同向传动齿轮齿条齿轮齿条旋转运动和直线移动的转换旋转运动和直线移动的转换直齿锥齿轮直齿锥齿轮相交轴间传动相交轴间传动齿轮分类齿轮分类齿轮结构特点齿轮结构特点齿轮类型结构剖面图单联齿轮多联齿轮盘形齿轮齿圈轴齿轮1. 传递传递运动的准确性运动的准确性2. 传递运动的平稳性传递运动的平稳性3. 载荷分布的均匀性载荷分布的均匀性4. 齿侧具

3、有间隙齿侧具有间隙齿轮制造的精度确定标准齿轮制造的精度确定标准13个精度等级，用数字012由低到高的顺序排列，0级最高，12级最低齿轮主要技术要求齿轮主要技术要求齿轮加工方法齿轮加工方法 成形法：用与被切齿轮的齿槽形状完全相符的成形刀具切出齿形的方法。如铣齿、成形法磨齿等。 展成法（范成法）：利用齿轮的啮合原理加工齿轮。常用的展成法齿轮刀具：滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等。齿轮加工方法齿轮加工方法 成形法：齿槽形状成形刀具切出齿形。盘形齿轮铣刀加工直齿盘形齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿齿轮加工方法齿轮加工方法成形法成形法 刀刃形状与齿轮齿槽形状一致； 用一把刀加工模数相同直

4、径不同的多种齿轮； 加工模数较小的齿轮时，用盘状铣刀；模数较大时，用指状铣刀；盘形齿轮铣刀加工直齿盘形齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿指状齿轮铣刀加工直齿齿轮加工方法齿轮加工方法 展成法：利用齿轮或齿轮与齿条啮合原理加工齿轮。圆柱齿轮齿面加工方法圆柱齿轮齿面加工方法齿面的切削加工齿面的切削加工成形法成形法铣齿铣齿拉齿拉齿磨齿磨齿滚齿滚齿插齿插齿剃齿剃齿珩齿珩齿磨齿磨齿展成法展成法齿面的无屑加工齿面的无屑加工轧制（热轧齿）轧制（热轧齿）冷挤齿（精轧齿）冷挤齿（精轧齿）精密锻造齿轮精密锻造齿轮普通精度普通精度精密加工精密加工齿轮加工设备齿轮加工设备 滚齿机是用滚刀按展成法粗、精加工直齿、斜齿、

5、人字齿轮和蜗轮等，加工范围广，可达到高精度或高生产率； 插齿机是用插齿刀按展成法加工直齿、斜齿齿轮和其他齿形件，主要用于加工多联齿轮和内齿轮； 铣齿机是用成形铣刀按分度法加工，主要用于加工特殊齿形的仪表齿轮；齿轮加工设备齿轮加工设备 剃齿机是用齿轮式剃齿刀精加工齿轮的一种高效机床； 磨齿机是用砂轮，精加工淬硬圆柱齿轮或齿轮刀具齿面的高精度机床； 珩齿机是利用珩轮与被加工齿轮的自由啮合，消除淬硬齿轮毛刺和其他齿面缺陷的机床；滚齿原理滚齿原理 滚齿的实质是将刀具和工件的运动演化成一对交错轴斜齿轮的啮合；滚刀实质上是一个斜齿圆柱齿轮。滚齿加工滚齿加工滚齿原理滚齿原理=0旋向相反，取旋向相反，取“+”

6、号号旋向相同，取旋向相同，取“-”号号w=woz 被切削齿轮螺旋角；被切削齿轮螺旋角； 滚刀导程角。滚刀导程角。woz滚刀轴线与被切削齿轮端面间夹角滚刀轴线与被切削齿轮端面间夹角滚滚齿机运动齿机运动滚齿的三种基本运动：滚齿的三种基本运动：（1）滚刀的旋转运动（）滚刀的旋转运动（ ）（2）工件的旋转运动（）工件的旋转运动（ ）滚刀与工件旋转运动之间，必须严格保持一对交错轴斜齿圆柱齿轮副的啮合传滚刀与工件旋转运动之间，必须严格保持一对交错轴斜齿圆柱齿轮副的啮合传动关系，其传动比动关系，其传动比 应满足应满足 滚刀与被切削齿轮的转速；滚刀与被切削齿轮的转速； 被切削齿轮的齿数；被切削齿轮的齿数； 滚

7、刀齿（头）数。滚刀齿（头）数。（3）轴向的进给运动（）轴向的进给运动（ ）为了在全齿宽上切削出渐开线齿面，滚齿刀应沿被切削齿轮轴线方向进行轴向为了在全齿宽上切削出渐开线齿面，滚齿刀应沿被切削齿轮轴线方向进行轴向进给，轴向进给运动形成齿面的导线。进给，轴向进给运动形成齿面的导线。cnfcwwcnzinzi,cwn nczwzwn轴向进给运动轴向进给运动滚刀旋转运动滚刀旋转运动工件旋转运动工件旋转运动滚齿加工运动滚齿加工运动 主运动：滚刀旋转 分齿运动： 轴向进给运动：切出整个齿宽； 径向进给运动：切出整个齿深；ZKnn刀工加工设备加工设备滚齿机滚齿机工作台移动工作台移动立式滚齿机立式滚齿机立柱移

8、动立柱移动立式滚齿机立式滚齿机滚切涡轮滚切涡轮滚齿特点滚齿特点 滚刀通用性好，可以加工与其模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。 滚齿的整个切削过程连续，生产率高； 滚齿机为专用齿轮加工机床，调整费时； 滚刀较齿轮铣刀的制造、刃磨要困难，设备与刀具费用高； 滚齿应用范围较广，可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。插齿是利用一对平行轴圆柱齿轮副啮合原理，使用插齿刀进行切齿。插齿刀相当于一个切削刃为渐开线并磨出前角和后角的假想圆柱齿轮，其模数与压力角与被加工齿轮相同。插齿刀以内孔或锥柄紧固在插齿机主轴上。插齿时，插齿刀与被切削齿轮间严格保持一对圆柱齿轮的啮合传动关系，

9、插齿刀刀齿连续运动轨迹在工件上包络出轮齿齿廓。插齿原理插齿原理插齿加工插齿加工 插齿运动插齿运动（1）切削运动）切削运动 插齿刀沿其周线方向的快速直线往复运动是插齿切削的主运动，插齿刀沿其周线方向的快速直线往复运动是插齿切削的主运动，以插齿刀每分钟往复运动的冲程次数表示（以插齿刀每分钟往复运动的冲程次数表示（str/min）。提高插齿刀往复）。提高插齿刀往复运动速度，可增加轮廓的包络线数目，使齿廓线更加光滑，齿形误差运动速度，可增加轮廓的包络线数目，使齿廓线更加光滑，齿形误差减小。减小。（2）展成运动）展成运动插齿刀与工件的旋转运动构成插齿加工的展成运动。插齿刀与工件的旋转运动构成插齿加工的展

10、成运动。插齿刀与工件旋转运动之间，必须严格保持一对圆柱齿轮副的插齿刀与工件旋转运动之间，必须严格保持一对圆柱齿轮副的啮合传动关系，其传动比啮合传动关系，其传动比 应满足应满足 插齿刀与被切削齿轮的转速；插齿刀与被切削齿轮的转速； 插齿刀与被切削齿轮的齿数；插齿刀与被切削齿轮的齿数； icwwcnzinz,cwn n,cwz z插齿机运动插齿机运动（3）圆周进给运动）圆周进给运动 插齿刀的旋转运动是插齿的圆周进给运动，以插齿刀每插齿刀的旋转运动是插齿的圆周进给运动，以插齿刀每往复一次在其节圆上转过的弧长表示（往复一次在其节圆上转过的弧长表示（mm/str）。）。 圆周进给量的大小影响插齿的切削负

11、荷和生产效率。圆周进给量的大小影响插齿的切削负荷和生产效率。（4）径向进给运动）径向进给运动 开始插齿时，如果插齿刀立即切入至全齿深，将会因切开始插齿时，如果插齿刀立即切入至全齿深，将会因切削负荷过大而损坏道具和机床。径向进给至全齿深后，径向削负荷过大而损坏道具和机床。径向进给至全齿深后，径向进给自动停止，再进行展成加工，便可加工出完整的全深齿进给自动停止，再进行展成加工，便可加工出完整的全深齿廓。廓。（5）让刀运动）让刀运动 插齿刀与被切削齿面脱离接触称为让刀。这可以避免插插齿刀与被切削齿面脱离接触称为让刀。这可以避免插齿刀在空行程中擦伤已切削齿面和减少齿刀磨损。齿刀在空行程中擦伤已切削齿面