《齒輪加工機(jī)床》PPT課件

金 屬 切 削 機(jī) 床 用 來 加 工 齒 輪 輪 齒 表 面 的 機(jī) 床 ， 稱 為 齒 輪加 工 機(jī) 床 。本 章 主 要 內(nèi) 容 ： 第 一 節(jié) 工 作 原 理 和 分 類 第 二 節(jié) 滾 齒 機(jī) 的 運(yùn) 動(dòng) 分 析 第 三 節(jié) 其 他 齒 輪 加 工 機(jī) 床 的 運(yùn) 動(dòng) 分 析 金 屬 切 削 機(jī) 床 2 一 、 齒 輪 的 加 工 方 法 :加 工 精 度 不 高 的 齒 輪 ： 鑄 造 、 鍛 造 、 熱 軋 、沖 壓 。加 工 精 密 齒 輪 ： 切 削 加 工 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 3 按 形 成 輪 齒 的 原 理 ， 切 削 齒 輪 的 方 法 分 為 兩大 類 ： 成 形 法 展 成 法 金 屬 切 削 機(jī) 床 用 與 被 加 工 齒 輪 齒 槽 形 狀 相 同 的 成 形 刀 具 切 削 輪 齒 。 例 : 如 圖 用 盤 形 齒 輪 銑 刀 加 工 直 齒 齒 輪 。 母 線 ： 漸 開 線 ， 導(dǎo) 線 ： 直 線 ， 由 相 切 法 形 成 ， 需 要 兩 個(gè) 獨(dú) 立 的 簡(jiǎn)單 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 即 盤 形 齒 輪 銑 刀 的 旋 轉(zhuǎn) B1和 銑 刀 沿齒 坯 的 軸 向 移 動(dòng) A2。 輔 助 運(yùn) 動(dòng) ： 齒 坯 作 分 度 運(yùn) 動(dòng) 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 加 工 模 數(shù) 較 大 的 齒 輪 時(shí) ， 常 用 指 狀 齒 輪 銑刀 。用 成 形 刨 刀 在 刨 床 上 刨 齒 。在 插 床 上 插 齒 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 齒 輪 的 齒 廓 形 狀 ， 決 定 于 基 圓 直 徑 d基 =mZCOS.即使 齒 輪 的 模 數(shù) 和 壓 力 角 相 同 ， 不 同 的 齒 數(shù) ， 齒 形 不一 樣 。采 用 8把 一 套 或 15把 一 套 的 齒 輪 銑 刀 。 每 把 可 切 幾個(gè) 齒 數(shù) 的 齒 輪 。 刀 具 齒 形 按 這 個(gè) 刀 號(hào) 能 切 的 最 小 齒數(shù) 制 造 。 用 來 切 其 他 齒 數(shù) ， 就 有 誤 差 ， 加 工 出 來 的齒 形 是 近 似 的 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 精 度 不 高 生 產(chǎn) 率 也 較 低 （ 每 加 工 完 一 齒 均 需 分 度 ） 可 以 用 通 用 機(jī) 床 (如 普 通 銑 床 )加 工 。多 用 于 對(duì) 精 度 要 求 不 高 的 修 配 行 業(yè) ， 及 重 型 機(jī) 器制 造 業(yè) 中 ， 以 解 決 大 型 齒 輪 加 工 機(jī) 床 的 問 題 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 2、 展 成 法 展 成 法 加 工 齒 輪 應(yīng) 用齒 輪 嚙 合 的 原 理 進(jìn) 行加 工 。 切 齒 過 程 中 ，模 擬 某 種 齒 輪 副 的 嚙合 過 程 ， 把 其 中 的 一個(gè) 做 成 刀 具 來 加 工 另外 一 個(gè) 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 只 要 模 數(shù) 和 壓 力 角 相 同 ， 一 把 刀 具 可 以 加工 任 意 齒 數(shù) 的 齒 輪 。 生 產(chǎn) 率 和 加 工 精 度 也 都 比 較 高 。 在 齒 輪 加 工 中 ， 展 成 法 應(yīng) 用 最 為 廣 泛 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 分 圓 柱 齒 輪 加 工 機(jī) 床 、 錐 齒 輪 加 工 機(jī) 床 兩 大 類 。圓 柱 齒 輪 加 工 機(jī) 床 ： 滾 齒 機(jī) 、 插 齒 機(jī) 等精 加 工 齒 輪 齒 面 的 機(jī) 床 有 研 齒 機(jī) 、 剃 齒 機(jī) 和 磨 齒 機(jī) 等 。錐 齒 輪加 工 機(jī) 床 直 齒 錐 齒 輪 加 工 機(jī) 床 ： 刨 齒 機(jī) 、 銑 齒 機(jī) 、 拉 齒 機(jī) 等曲 線 齒 輪 加 工 機(jī) 床 ： 加 工 各 種 不 同 曲 線 齒 錐 齒 輪 的 銑 齒 機(jī) 和 拉 齒 機(jī) 等 金 屬 切 削 機(jī) 床 滾 齒 機(jī) 主 要 用 于 滾 切 直 齒 、 斜 齒 圓 柱齒 輪 和 蝸 輪 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 滾 齒 加 工 是 根 據(jù) 展 成 法 原 理 來 加 工 齒 輪 輪 齒 的 。當(dāng) 機(jī) 床 使 滾 刀 和 工 件 嚴(yán) 格 地 按 一 對(duì) 螺 旋 齒 輪 的 傳 動(dòng) 關(guān)系 作 相 對(duì) 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) 時(shí) ， 就 可 在 工 件 上 連 續(xù) 不 斷 地 切 出齒 來 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 金 屬 切 削 機(jī) 床 1、 用 滾 刀 加 工 直 齒 圓 柱齒 輪 必 須 具 有 以 下 兩個(gè) 運(yùn) 動(dòng) ： 形 成 漸 開 線 (母 線 ): 展 成 運(yùn) 動(dòng) (B11， B12) 形 成 導(dǎo) 線 : 滾 刀 沿 工 件 軸 線 的 移動(dòng) (A2) 金 屬 切 削 機(jī) 床 展 成 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 滾 刀 45ix67工 件 主 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 電 動(dòng) 機(jī) 12iv34滾 刀 進(jìn) 給 傳 動(dòng) 鏈 ： 工 件 78if910刀 架 升降 絲 杠 金 屬 切 削 機(jī) 床 金 屬 切 削 機(jī) 床 綜 上 所 述 ， 滾 切 直 齒 齒 輪 時(shí) ， 用 展 成 法和 相 切 法 加 工 輪 齒 的 齒 面 。 用 展 成 法 形 成 漸 開 線 (母 線 )， 需 要 一 個(gè) 復(fù) 合的 成 形 運(yùn) 動(dòng) ， 這 個(gè) 運(yùn) 動(dòng) 需 要 一 條 內(nèi) 聯(lián) 系 傳 動(dòng)鏈 (展 成 運(yùn) 動(dòng) 鏈 )和 一 條 外 聯(lián) 系 傳 動(dòng) 鏈 (主 運(yùn) 動(dòng)鏈 )。 用 相 切 法 形 成 直 線 ， 需 要 兩 個(gè) 簡(jiǎn) 單 的 成 形 運(yùn)動(dòng) 。 一 個(gè) 是 滾 刀 的 旋 轉(zhuǎn) ， 與 展 成 法 成 形 運(yùn) 動(dòng)的 一 部 分 B11重 合 ； 另 一 個(gè) 是 直 線 運(yùn) 動(dòng) 。需 要 一 條 外 聯(lián) 系 傳 動(dòng) 鏈 (進(jìn) 給 傳 動(dòng) 鏈 )。 金 屬 切 削 機(jī) 床 l斜 齒 圓 柱 齒 輪 ， 端 面 齒 廓 是 漸 開 線 ； 但 齒長(zhǎng) 方 向 不 是 直 線 ， 而 是 螺 旋 線 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 也 需 要 兩 個(gè) 運(yùn) 動(dòng) ： 一 個(gè)是 產(chǎn) 生 漸 開 線 (母 線 )的 展 成 運(yùn) 動(dòng) ； 另 一 個(gè) 是產(chǎn) 生 螺 旋 線 (導(dǎo) 線 )的 運(yùn) 動(dòng) 。 前 者 與 加 工 直 齒 齒 輪 時(shí) 相 同 ； 后 者 則 有 所不 同 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 時(shí) ， 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 是 直 線 運(yùn)動(dòng) ， 是 一 個(gè) 簡(jiǎn) 單 運(yùn) 動(dòng) 。 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪時(shí) ， 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 是 螺 旋 運(yùn) 動(dòng) ， 是 一 個(gè) 復(fù) 合 運(yùn)動(dòng) 。這 個(gè) 螺 旋 運(yùn) 動(dòng) 可 分 解 為 兩 部 分 ， 滾 刀 架 的直 線 運(yùn) 動(dòng) A21和 工 作 臺(tái) 的 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) B22。（ 差 動(dòng) 傳 動(dòng) 鏈 ） 金 屬 切 削 機(jī) 床 u滾 切 斜 齒 圓 柱 齒輪 時(shí) ， 工 作 臺(tái) 要同 時(shí) 完 成 B12和B22兩 種 旋 轉(zhuǎn) 運(yùn) 動(dòng) ，故 B22常 稱 為 附 加轉(zhuǎn) 動(dòng) 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 金 屬 切 削 機(jī) 床 附 加 轉(zhuǎn) 動(dòng) 方 向用 右 旋 滾 刀 ， 刀 架 向 下 移 動(dòng) 時(shí) ： 切 削 右 旋 齒輪 ， 工 件 應(yīng) 比 切 直 齒 時(shí) 多 轉(zhuǎn) 一 些 ； 切 左 旋 齒輪 ， 則 應(yīng) 少 轉(zhuǎn) 一 些 。用 右 旋 滾 刀 時(shí) ， 刀 架 向 下 移 動(dòng) 螺 旋 線 導(dǎo) 程 T，工 件 應(yīng) 多 轉(zhuǎn) (右 旋 齒 輪 )或 少 轉(zhuǎn) (左 旋 齒 輪 )1轉(zhuǎn) 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 刀 架 沿 工 件 軸 向 的 移 動(dòng) 和 工 件 的 附 加 轉(zhuǎn) 動(dòng) 之間 應(yīng) 保 證 嚴(yán) 格 、 準(zhǔn) 確 的 傳 動(dòng) 比 。因 此 ， 應(yīng) 在 刀 架 與 工 件 之 間 建 立 內(nèi) 聯(lián) 系 傳 動(dòng)鏈 。 它 連 接 刀 架 移 動(dòng) A21和 工 件 的 附 加 轉(zhuǎn) 動(dòng)B22， 以 保 證 當(dāng) 刀 架 直 線 移 動(dòng) 距 離 為 螺 旋 線 的一 個(gè) 導(dǎo) 程 T時(shí) ， 工 件 的 附 加 轉(zhuǎn) 動(dòng) 為 一 轉(zhuǎn) 。 這 一傳 動(dòng) 聯(lián) 系 稱 為 差 動(dòng) 鏈 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 主 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 電 動(dòng) 機(jī) 12iv34滾 刀 進(jìn) 給 傳 動(dòng) 鏈 ： 工 件 78if910刀架 升 降 絲 杠 差 動(dòng) 鏈 ： 絲 杠 1011iy127工 件 展 成 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 滾 刀 45 ix67工 件 金 屬 切 削 機(jī) 床 合 成 機(jī) 構(gòu) 把 來自 滾 刀 的 運(yùn) 動(dòng)(點(diǎn) 5)和 來 自 刀架 的 運(yùn) 動(dòng) (點(diǎn) 15)合 并 起 來 ， 在點(diǎn) 6輸 出 ， 傳 給工 件 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 滾 齒 機(jī) 是 根 據(jù) 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 輪 的 傳 動(dòng) 原理 圖 設(shè) 計(jì) 的 。 因 為 ： 滾 齒 機(jī) 既 可 用 來 加 工直 齒 ， 又 可 用 來 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 。 當(dāng) 滾 切 直 齒 圓 柱 齒 輪 時(shí) ， 就 將 差 動(dòng) 傳 動(dòng) 鏈斷 開 (換 置 器 官 不 掛 掛 輪 )， 并 把 合 成 機(jī) 構(gòu) 通過 結(jié) 構(gòu) 固 定 成 為 一 個(gè) 如 同 聯(lián) 軸 器 的 整 體 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 主 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 電 動(dòng) 機(jī) 12iv34滾 刀 進(jìn) 給 傳 動(dòng) 鏈 ： 工 件 910if1112刀 架 升 降 絲 杠 差 動(dòng) 鏈 ： 絲 杠 1213iy1415i合 成 67 ix89工 件 展 成 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 滾 刀 45 i合 成67ix89工 件l i合 成 = 1， 滾 直 齒 +1,滾 斜 齒 -1li 合 成 = 2 金 屬 切 削 機(jī) 床 u 滾 刀 的 安 裝 角 ： 加 工 圓 柱 齒 輪 時(shí) ， 為 了 使?jié)L 刀 刀 齒 方 向 與 被 切 齒 輪 的 齒 槽 方 向 一 致 ，滾 刀 軸 線 與 被 切 齒 輪 端 面 之 間 應(yīng) 傾 斜 一 個(gè)角 度 。1. 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 ： 安 裝 角 = 金 屬 切 削 機(jī) 床 2、 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 ： 當(dāng) 被 加 工 的 斜 齒 輪 與滾 刀 的 螺 旋 線 方 向 相 同 時(shí) ， 安 裝 角 =- （ ： 被 加 工 齒 輪 的 螺 旋 角 ； ： 滾 刀 的 螺旋 升 角 ） 金 屬 切 削 機(jī) 床 當(dāng) 被 加 工 的 斜 齒 輪 與 滾 刀 的 螺 旋 線 方 向 相 反時(shí) ， 安 裝 角 =+ （ 被 加 工 齒 輪 的 螺旋 角 ； 滾 刀 的 螺 旋 升 角 ） 金 屬 切 削 機(jī) 床 滾 齒 加 工 相 當(dāng) 于 一 對(duì) 交 錯(cuò) 軸 的 螺 旋 傳動(dòng) ， 兩 齒 輪 相 嚙 合 時(shí) 輪 齒 的 齒 向 必 須保 持 一 致 ； 則 安 裝 角 = l 螺 旋 線 方 向 相 同 時(shí) 取 “ ” ；l 螺 旋 線 方 向 相 反 時(shí) 取 “ +”；l 加 工 直 齒 時(shí) ， =0， 則 = 金 屬 切 削 機(jī) 床 常 用 的 圓 柱 齒 輪 加 工 機(jī) 床 : 滾 齒 機(jī) 插 齒 機(jī)插 齒 機(jī) 主 要 用 于 : 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 特 別 是 內(nèi) 齒 輪 和 多 聯(lián) 齒 輪 金 屬 切 削 機(jī) 床 金 屬 切 削 機(jī) 床 插 齒 機(jī) 加 工 原 理 為 一 對(duì) 圓 柱 齒 輪 的 嚙 合 。其 中 一 個(gè) 是 工 件 ， 另 一 個(gè) 是 齒 輪 形 刀 具 插 齒 刀 。 它 的 模 數(shù) 和 壓 力 角 與 被 加 工 齒 輪 相同 。 每 個(gè) 齒 的 漸 開 線 齒 部 和 齒 頂 上 都 作 成 刀具 一 個(gè) 頂 刃 和 兩 個(gè) 側(cè) 刃 ， 那 就 是 齒 輪 形 插 齒刀 。 插 齒 機(jī) 同 樣 是 按 展 成 法 加 工 圓 柱 齒 輪 的 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 1、 展 成 運(yùn) 動(dòng)展 成 運(yùn) 動(dòng) 插 齒 刀 和 工 件 的 相 對(duì) 轉(zhuǎn) 動(dòng) 是一 個(gè) 復(fù) 合 運(yùn) 動(dòng) ， 用 以 形 成 漸 開 線 齒 廓 。展 成 運(yùn) 動(dòng) 可 以 被 分 解 成 兩 部 分 ： 插 齒 刀 的旋 轉(zhuǎn) B11和 工 件 的 旋 轉(zhuǎn) B12。 金 屬 切 削 機(jī) 床 插 齒 刀 的 上 下 往 復(fù) 運(yùn) 動(dòng) A2是 一 個(gè) 簡(jiǎn) 單 的 成形 運(yùn) 動(dòng) ， 用 以 形 成 輪 齒 齒 面 的 導(dǎo) 線 直線 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 由 于 插 齒 刀 立 即 徑 向 切 人 工 件 至 全 齒 深 ， 會(huì) 因 切 削 負(fù)荷 過 大 而 損 壞 刀 具 和 工 件 。 工 件 應(yīng) 逐 漸 地 向 插 齒 刀（ 或 插 齒 刀 向 工 件 ） 作 徑 向 切 人 運(yùn) 動(dòng) 。根 據(jù) 工 件 的 材 料 、 模 數(shù) 、 精 度 等 條 件 ， 可 采 用 一 次 、兩 次 和 三 次 徑 向 切 入 至 全 齒 深 的 徑 向 切 入 方 法 。徑 向 進(jìn) 給 量 的 大 小 ， 用 插 齒 刀 每 次 往 復(fù) 行 程 中 工 件 或刀 具 徑 向 切 入 的 距 離 表 示 ， 其 單 位 為 mm 往 復(fù) 行 程 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 作 用 ： 避 免 空 行 程 時(shí) 擦 傷 工 件 齒 面 和 減 少 刀 具 磨損 ， 刀 具 和 工 件 之 間 應(yīng) 該 讓 開 ， 使 之 產(chǎn) 生 一 定 間隙 。實(shí) 現(xiàn) 方 式 ： 安 裝 工 件 的 工 作 臺(tái) 移 動(dòng) 來 實(shí) 現(xiàn) ， 也 可由 刀 具 主 軸 擺 動(dòng) 得 到 。 大 尺 寸 及 新 型 號(hào) 的 中 、 小 尺 寸 插 齒 機(jī) ； 普 遍 采 用刀 具 主 軸 擺 動(dòng) 來 實(shí) 現(xiàn) 讓 刀 運(yùn) 動(dòng) 。 金 屬 切 削 機(jī) 床 主 運(yùn) 動(dòng) 鏈 ： 外 聯(lián) 系傳 動(dòng) 鏈l兩 末 端 件 ： 電 動(dòng) 機(jī) 偏 心 輪l計(jì) 算 位 移 ： n電 n輪l傳 動(dòng) 路 線 ： 電 動(dòng) 機(jī) -1-2-iv-3-5-4-偏 心 輪 -插 齒 刀 金 屬 切 削 機(jī) 床 展 成 鏈 ： 內(nèi) 聯(lián) 系 傳動(dòng) 鏈l兩 末 端 件 ： 插 齒 刀 工 件l計(jì) 算 位 移 ： 插 齒 刀 轉(zhuǎn) 1/Z刀 轉(zhuǎn) 工 件 轉(zhuǎn) 1/Z工 轉(zhuǎn)l傳 動(dòng) 路 線 ： 插 齒 刀 -8-9-i x-10-11-工 件 金 屬 切 削 機(jī) 床 圓 周 進(jìn) 給 運(yùn) 動(dòng) 傳 動(dòng) 鏈 ：外 聯(lián) 傳 動(dòng) 鏈l兩 末 端 件 ： 插 刀 架 插 齒 刀l計(jì) 算 位 移 ： 插 齒 刀 往 復(fù) 一 次 插 齒刀 在 分 度 圓 周 上 所 轉(zhuǎn) 過的 弧 長(zhǎng) 。 1S周 /mz刀l傳 動(dòng) 路 線 ： 插 刀 架 -偏 心 輪 -4-5-6-i f -7-8-插 齒 刀 金 屬 切 削 機(jī) 床 插 齒 和 滾 齒 的 不 同 點(diǎn)1、 滾 齒 使 用 蝸 桿 形 刀 具 。 插 齒 使 用 齒 輪 形 刀具 ， 插 齒 刀 端 面 有 前 角 ， 齒 寬 有 后 角 。2、 滾 齒 是 利 用 切 削 刃 的 旋 轉(zhuǎn) 實(shí) 現(xiàn) 運(yùn) 動(dòng) ， 因 此是 屬 于 銑 削 的 范 圍 。 而 插 齒 則 是 利 用 切 削刃 的 往 復(fù) 直 線 運(yùn) 動(dòng) 實(shí) 現(xiàn) 主 運(yùn) 動(dòng) ， 因 此 ， 它是 屬 于 刨 削 的 范 圍 。3、 插 齒 有 讓 刀 機(jī) 構(gòu) ， 滾 齒 則 沒 有 。