機械制造裝備設(shè)計4課件

1、第四章 齒輪加工機床Gear Cutting Machine本章目的 學(xué)習(xí)齒輪加工機床的用途、分類、加工方法； 掌握滾齒機的加工原理、傳動原理及運動分析； 傳動系統(tǒng)的調(diào)整計算； 了解滾刀安裝角的調(diào)整、運動方向的確定。重點與難點 滾齒機的傳動原理 滾齒機的傳動鏈調(diào)整計算第一節(jié) 概 述 加工齒輪輪齒的機床 齒輪傳動應(yīng)用廣泛 齒輪傳動在圓周速度和傳動精度等方面的要求越來越高 促進了齒輪加工機床的發(fā)展 機械制造業(yè)中重要的加工設(shè)備一、齒輪加工機床的工作原理 齒輪加工機床的種類繁多，構(gòu)造各異 成形法 范成法1.成 形 法 要求：刀具的切削刃形狀與被切齒輪的齒槽形狀相吻合。 優(yōu)點：機床較簡單，可利用通用機床

2、加工。 缺點：對于同一模數(shù)的齒輪，只要齒數(shù)不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成形刀具； 加工出來的齒形是近似的，加工精度較低； 每加工完一個齒槽后，工件需要周期地分度一次，生產(chǎn)率也較低。 用單齒廓成形刀具加工齒輪 用于修配行業(yè)中加工精度要求不高的齒輪 用于重型機器制造業(yè)中，以解決缺乏大型齒輪加工機床的問題。 采用多齒廓成形刀具時，在一個工作循環(huán)中即可加工出全部齒槽，生產(chǎn)率很高，但刀具制造復(fù)雜，僅用于大量生產(chǎn)中。2. 范 成 法 范成法: 利用齒輪的嚙合原理 把齒輪嚙合副（齒條-齒輪、齒輪齒輪）中的一個轉(zhuǎn)化為刀具；另一個轉(zhuǎn)化為工件，并強制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運動而范成切出齒廓。 范成法切齒所

3、用刀具切削刃的形狀相當(dāng)于齒條或齒輪的齒廓，它與被切齒輪的齒數(shù)無關(guān) 每一種模數(shù)，只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪。 加工精度和生產(chǎn)率一般比較高 應(yīng)用廣泛二、齒輪加工機床的類型 按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機床可分為兩大類 圓柱齒輪加工機床滾齒機、插齒機、車齒機等 錐齒輪加工機床 加工直齒錐齒輪：刨齒機、銑齒機、拉齒機 加工弧齒錐齒輪：銑齒機； 加工齒線形狀為延伸漸開線：錐齒輪銑齒機。 精加工齒輪齒面：珩齒機、剃齒機和磨齒機等。第二節(jié) 滾 齒 機Gear hobbing Machine 應(yīng)用最廣泛的齒輪加工機床 多數(shù)是立式 加工： 直齒 斜齒的外嚙合圓柱齒輪 蝸輪 臥式滾齒機，用于儀

4、表工業(yè)中加工小模數(shù)齒輪和在一般機械制造業(yè)中加工軸齒輪、花鍵軸等。 Gear shaper 插齒機，刨齒機 Gear shaving machine 剃齒機一、滾齒原理 由一對交錯軸斜齒輪嚙合傳動原理演變而來 將這對嚙合傳動副中的一個齒輪的齒數(shù)減少到幾個或一個，螺旋角增大到很大（即螺旋升角很小），它就成了蝸桿。再將蝸桿開槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。 1).螺旋角很大，沿縱向開槽； 2).齒數(shù)很少，做成蝸桿形； 3).齒很長，并在齒面上鏟背形成切削刃。 成形運動 成形方法：范成法 成形運動是滾刀旋轉(zhuǎn)運動和工件旋轉(zhuǎn)運動組成的復(fù)合運動（B11B12 ） 范成運動。 當(dāng)滾刀與工件連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)時，便在工件

5、整個圓周上依次切出所有齒槽。滾刀和工件之間關(guān)系 為了得到所需的漸開線齒廓和齒輪齒數(shù)，滾齒時滾刀和工件之間必須保持嚴(yán)格的相對運動關(guān)系為： 滾刀1轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)k/z轉(zhuǎn) k滾刀頭數(shù)，Z工件齒數(shù)1.加工直齒圓柱齒輪時的 運動和傳動原理 根據(jù)表面成形原理，加上直齒圓柱齒輪時的成形運動應(yīng)包括:v形成漸開線齒廓（母線）的運動v形成直線形齒線（導(dǎo)線）的運動。運 動 漸開線齒廓由范成法形成，靠滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11和工件旋轉(zhuǎn)運動B12組成的復(fù)合成形運動范成運動實現(xiàn)； 直線形齒線由相切法形成，靠滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11 和滾刀沿工件軸線的直線運動A2來實現(xiàn)，兩個簡單運動 滾切直齒圓柱齒輪實際只需要兩個獨立的成形運動：一個復(fù)合成

6、形運動（B11B12）和一個簡單成形運動A2。 一般根據(jù)切削中所起作用來稱呼滾齒時的運動，即： 工件的旋轉(zhuǎn)運動為范成運動 滾刀的旋轉(zhuǎn)運動為主運動 滾刀沿工件軸線方向的移動為軸向進給運動 運 動范成運動傳動鏈 聯(lián)系滾刀主軸（B11）和工作臺（B12） 傳動路線：“4-5-ux-6-7” 保證滾刀和工件旋轉(zhuǎn)運動之間的嚴(yán)格運動關(guān)系。 換置機構(gòu)u ux用于適應(yīng)工件齒數(shù)和滾刀頭數(shù)的變化。 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，要求傳動比數(shù)值絕對準(zhǔn)確及滾刀和工件兩者的旋轉(zhuǎn)方向互相配合。主運動傳動鏈 運動源M滾刀主軸 使?jié)L刀和工件實現(xiàn)范成運動 傳動鏈“1-2-uv -3-4” 外聯(lián)系傳動鏈，使?jié)L刀和工件共同獲得一定速度和方向的運動

7、。 換置機構(gòu)u uv v調(diào)整漸開線齒廓的成形速度，以適應(yīng)滾刀直徑、滾刀材料、工件材料、硬度以及加工質(zhì)量要求等的變化。軸向進給運動傳動鏈 滾刀刀架沿立柱移動實現(xiàn) 工作臺刀架 傳動鏈：“7- 8-uf -9-10” 換置機構(gòu)uf調(diào)整軸向進給量的大小和進給方向，以適應(yīng)不同加工表面粗糙度的要求。 簡單運動 外聯(lián)系傳動鏈 進給量：工件轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn) 刀架位移量 逆 銑 周銑法：利用圓柱銑刀的圓周刀齒銑削平面 逆銑：在銑刀與工件相切的點上，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進給方向相反 逆銑時，每個刀齒從切入到切出，其切削厚度從0增至最大值 刃口不可能絕對鋒利，刀齒切入工件時總是先擠壓已加工表面，并滑行一小段距離后才切入

8、工件 使已加工表面硬化，影響表面質(zhì)量 加速刀具磨損 產(chǎn)生向上的垂直分力順 銑 順銑：在銑刀與工件相切的點上，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進給方向相同 順銑時，每個刀齒從切入到切出，其切削厚度從最大值減小至0 刀齒切入工件時沒有擠壓、滑行現(xiàn)象 對減小刀具磨損、工件表面硬化程度、表面粗糙度均有利 產(chǎn)生向下的垂直分力，有利于壓緊工件 順銑的水平分力與進給運動方向相同，工作臺右移時，向右的忽大忽小的銑削水平分力可能會使絲杠牙型忽而左側(cè)忽然右側(cè)與螺母之間出現(xiàn)間隙，導(dǎo)致絲杠與螺母傳動時斷時續(xù) 順銑時進給運動不平穩(wěn)，容易發(fā)生扎刀或大刀事故 逆銑則相反，進給運動平穩(wěn) 不容易夾牢的，薄而長的工件，或者在工作臺上絲

9、杠與螺母間隙不大（小于0.03mm）時，可用順銑 一般情況下，尤其是工件表面硬度較高（如鑄鍛件毛坯表面）時，宜用逆銑2.加工斜齒圓柱齒輪時的運動和傳動原理 不同處: 齒線為螺旋線 所需運動: 范成運動 主運動 軸向進給運動 附加運動 即滾刀移動一個工件螺旋線導(dǎo)程S時，工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過一轉(zhuǎn)附加運動傳動鏈 “刀架（滾刀移動A21）-12-13-uy-14-15-合成-6-7-ux -8-9-工作臺（工件附加轉(zhuǎn)動B22）” 保證刀架沿工件軸線方向移動一個螺旋線導(dǎo)程L時，工件附加轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，形成螺旋線齒線。 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈 換置機構(gòu)uy適應(yīng)工件螺旋線導(dǎo)程S和螺旋方向的變化。3 加工蝸輪時的運動和傳動原理

10、 齒廓的形成方法及成形運動：與加工圓柱齒輪相同 齒線是當(dāng)滾刀切至全齒深時，在范成齒廓的同時形成的。 運動：范成運動、主運動及切入進給運動。 滾切蝸輪的方法： 徑向進給法 切向進給法（a）徑向進給法（a）徑向進給法 這種加工方法在一般滾齒機上都可進行。 運動：4滾刀旋轉(zhuǎn)運動+工件旋轉(zhuǎn)運動 范成齒形4切入進給運動，使?jié)L刀從蝸輪齒頂逐漸切入至全齒深。 機床的傳動原理b切向進給法 滾齒機滾刀刀架上要具備切向進給溜板 采用帶切削錐的蝸輪滾刀 加工前，調(diào)整滾刀與工件軸線之間的距離 加工時，滾刀沿工件切線方向完成切向進給運動。 工件的附加運動：蝸桿軸向移動時帶動蝸輪轉(zhuǎn)動一樣，即滾刀切向移動一個齒距的同時，工

11、件必須附加轉(zhuǎn)動一個齒，附加運動的方向則與滾刀切向進給方向相對應(yīng)。加工蝸輪傳動鏈 主運動：與加工直齒圓柱齒輪相同。 范成運動傳動鏈：與加工直齒圓柱齒輪相同 切向進給傳動鏈： 工作臺-滾刀切向進給溜板（滾刀移動） 傳動鏈“7 一uf 一2一1” 外聯(lián)系傳動鏈附加運動傳動鏈 切向進給溜板（滾刀移動A21 ）-工作臺 -2-3-uy- 4-5-合成 -6-ux -7 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈。 范成運動和附加運動由運動合成機構(gòu)合成后傳給工件。4.滾齒機的運動合成機構(gòu) 作用：將范成運動中工件的旋轉(zhuǎn)運動和工件的附加運動合成后傳到工作臺，使工件獲得合成運動。 用途：加工斜齒圓柱齒輪、 大質(zhì)數(shù)齒輪 切向進給法加工蝸輪時。

12、 合成機構(gòu)：圓柱齒輪或錐齒輪行星機構(gòu)。 滾切斜齒圓柱齒輪時，工件的旋轉(zhuǎn)運動是兩個運動的合成：范成運動中的旋轉(zhuǎn)運動B12和螺旋軌跡運動的附加運動B2 。合成機構(gòu)作用：將兩個運動合成 不發(fā)生矛盾加工直齒輪加工斜齒輪傳動比計算 合成機構(gòu)的傳動比計算式： 3221HIXHX) 1(nnnzzzznaa1HIXHXnnnn 在范成運動傳動鏈中，來自滾刀的運動由齒輪zx經(jīng)合成機構(gòu)傳至軸X；可設(shè)nH=0，則軸IX與X之間的傳動比為：1IXXnn1合u 在附加運動傳動鏈中，來自刀架的運動由齒輪zy傳給轉(zhuǎn)臂H，再經(jīng)合成機構(gòu)傳至軸；可設(shè)nIX=0，則轉(zhuǎn)臂H與軸X之間的傳動比為：2HXnn2合u加工斜齒圓柱齒輪、大

13、質(zhì)數(shù)齒輪以及用切向法加工蝸輪時，范成運動和附加運動同時通過合成機構(gòu)傳動，并分別按傳動比u合1=-1 及u合2=2經(jīng)軸和齒輪e傳往工作臺。加工直齒圓柱齒輪時，工件不需要附加運動二二.Y3150E型滾齒機傳動型滾齒機傳動系統(tǒng)及其調(diào)整計算系統(tǒng)及其調(diào)整計算1。組 成 床身 立柱 刀架溜板 工作臺 心軸 后立柱 支架 刀桿 刀架體 床鞍直 齒 圓 柱 外齒輪斜 齒 圓 柱 外齒輪蝸輪短花鍵軸成批、小批、單件生產(chǎn)2 加工范圍Y3150E主要參數(shù) 最 大 加 工 直 徑 500mm 最大加工模數(shù) 8mm 最 大 加 工 寬 度 250mm 工 件 最 少 齒 數(shù) Z=5*K 主電機功率5.5KW 轉(zhuǎn)速141

14、0rpm 機床重量 4300KG 主軸轉(zhuǎn)速 9級 40-250 刀架垂直進給量 12級 0.4-4mm/工作臺每轉(zhuǎn) 刀架最大回轉(zhuǎn)角度 240 主運動傳動鏈 范成運動傳動鏈 軸向進給傳動鏈 附加運動傳動鏈 徑向進給傳動鏈 切向進給傳動鏈 刀架快速空行程傳動鏈3 傳動鏈（一）加工直齒圓柱齒輪的調(diào)整計算1 1主運動傳動鏈主運動傳動鏈 兩端件: 電動機 滾刀主軸 計算位移：n 電（r/min）- n刀（r/min） 運動平衡式： 換置公式刀nBAu80202828282828284221165115143032u2-3軸II-III間的可變傳動比；共三種： u=27/43；31/39；35/35； A

15、/B-變速掛輪； 三種 A/B=22/44；33/33；44/22 根據(jù)滾刀的轉(zhuǎn)速，計算uv，并決定u2-3的嚙合位置和A/B 583.12432刀nBAuuv刀刀Dvn1000 v=15-40m/min 滾刀主軸轉(zhuǎn)速9級: 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250 轉(zhuǎn)速級數(shù)較少,最高轉(zhuǎn)速較低 滾刀材料為高速鋼，工件材料為鑄鐵和鋼，且滾刀刃磨麻煩，選用切削速度較低； 滾刀尺寸已標(biāo)準(zhǔn)化，直徑變化范圍小。掛輪變速特點 可簡化變速箱結(jié)構(gòu) 調(diào)整時間長 傳動比1/4-2 盡可能對稱，用較少的齒輪獲得較多的傳動比。2范成運動傳動鏈 兩端件 滾刀主軸(滾刀轉(zhuǎn)動）工作臺(工

16、件轉(zhuǎn)動） 計算位移：滾刀主軸工件 1轉(zhuǎn) k/z轉(zhuǎn) 運動平衡式為：zkdcbafeu7211564228282828282820801合2范成運動傳動鏈范成運動傳動鏈換置公式:zkefdcbaxu24結(jié)構(gòu)性掛輪 目的：用于工件齒數(shù)Z在較大范圍內(nèi)變化時ux的調(diào)整，保證分子、分母相差倍數(shù)不致過大，使掛輪結(jié)構(gòu)緊湊。 5z/k20時， 取e=48，f=24； 21z/k142時， 取e=36，f=36； z/k143時， 取e=24，f=48。有關(guān)說明 “24”為范成常數(shù)，由傳動比決定，要求能方便配算掛輪； 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，保證齒形的范成和分度嚴(yán)格的運動關(guān)系 傳動鏈誤差影響齒形精度3軸向進給運動傳動鏈3軸

17、向進給運動傳動鏈 兩端件： 工作臺（工件轉(zhuǎn)動）刀架（滾刀移動） 計算位移： 工作臺刀架進給 1轉(zhuǎn) f（mm） 運動平衡式為： fuba3252692339392521721181711換 置 公 式 f軸向進給量，單位為mmr； 根據(jù)工件材料、加工精度及表面粗糙度等選定； a1/b1軸向進給掛輪； u17-18軸17-18間的可變傳動比，共三種： u17-18 =49/35；30/54；39/45ffubauf6908.04608.0181711進給量值mm/r a1/b1u17-1826/5232/4646/32 52/2630/540.40.561.161.639/450.630.871.

18、82.549/3511.412.94（二）加工斜齒圓柱齒輪的調(diào)整計算 主運動及范成運動 1主運動傳動鏈 和加工直齒圓柱齒輪時相同。 2范成運動傳動鏈 傳動路線及兩端件計算位移：和加工直齒圓柱齒輪時相同 運動合成機構(gòu)用離合器M2聯(lián)接，其傳動比為 u合1=-1zkefdcbaxu24 負號說明范成運動傳動鏈中軸X與IX的轉(zhuǎn)向相反 在實際加工時，要求兩軸的轉(zhuǎn)向相同 在范成運動掛輪UX時，配加一個惰輪，以消除“-”號的影響。 3軸向進給運動傳動鏈 和加工直齒圓柱齒輪相同 進給量不同 4附加運動傳動鏈 兩端件： 滾刀刀架-工作臺（工件附加轉(zhuǎn)動） 計算位移：刀架沿工件軸向移動一個螺旋線導(dǎo)程S時，工件應(yīng)附加

19、轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn) 運動平衡式為： 17217236252225322222dcbafeudcbaS合 3-軸向進給絲杠的導(dǎo)程，mm u合2-運動合成機構(gòu)在附加運動傳動鏈中的傳動比，u合2=2 a/bc/d-范成運動鏈掛輪傳動比 S被加工齒輪螺旋線的導(dǎo)程，mm mn 法向模數(shù)，單位mm 被加工齒輪螺旋角，單位為度。sinzmSnzkefdcbaxu24換置公式 形成螺旋線齒線的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈，傳動比數(shù)值的精確度，影響工件齒輪的齒向精度 換置公式中包含有無理數(shù)sin 8級精度斜齒輪，準(zhǔn)確到小數(shù)點后第四位 7級精度斜齒輪，準(zhǔn)確到小數(shù)點后第五位kmdcbaunysin92222 運動平衡式中包含有ux，使uy不包

20、含工件齒數(shù)Z，一對嚙合的斜齒輪，模數(shù)相同，螺旋角絕對值也相同。 用一把滾刀加工一對斜齒輪時，即使齒數(shù)不同，仍可用相同的uy，且只需計算和調(diào)整一次掛輪。 附加運動的方向，由惰輪保證，所產(chǎn)生的螺旋角誤差，對于一對齒輪是相同的，仍可獲得良好的嚙合。 刀架的傳動絲杠采用模數(shù)螺紋，其導(dǎo)程為3使換置公式中不含，計算簡便 左旋和右旋螺旋齒線是靠附加運動配加惰輪，改變附加運動B22的方向而獲得的。 附加運動掛輪 范成運動掛范成運動掛輪輪 進給運動掛輪進給運動掛輪（四）刀架快速移動的傳動路線 目的：刀架作快速升降運動 調(diào)整刀架位置 進給前后實現(xiàn)快進和快退 加工斜齒輪時，檢查附加運動的方向 傳動路線： 快速電機-

21、13/26-M3-2/25-絲杠 方向：電機方向變換 手柄P3置于“快速移動”位置 加工斜齒輪時，第一刀初切完畢，使用快速移動向上退回刀架，附加運動傳動鏈未斷開，滾刀仍按原來螺旋線軌跡退回，不會出現(xiàn)“亂牙” 使用快速電機，主電機可轉(zhuǎn)可不轉(zhuǎn)，它們屬于兩個不同的獨立運動 刀架快速退回 如：主電動機仍轉(zhuǎn)，這時刀架帶著以B11旋轉(zhuǎn) 的滾刀退刀，而工件以B12 +B22的合成運動旋轉(zhuǎn) 如：主電動機停止，刀架快退時，刀架上 的滾刀不轉(zhuǎn)，但是工作臺上的工件還是會轉(zhuǎn)動，這是由附加運動傳動鏈帶來的B22 。三、滾刀刀架結(jié)構(gòu)和滾刀的安裝調(diào)整（一）滾刀刀架的結(jié)構(gòu) 作用：1.支承滾刀主軸 2.帶動安裝在主軸上的滾刀作

22、沿工件軸向的進給運動。 組成：刀架體和刀架溜板。 裝有滾刀主軸的刀架體可相對刀架溜板轉(zhuǎn)一定角度，以便使主軸旋轉(zhuǎn)軸線處于所需位置， 刀架溜板則可沿立柱導(dǎo)軌作直線運動圖4-8Y3150E型滾刀刀架的結(jié)構(gòu) 刀架體1用裝在環(huán)形T型槽內(nèi)的六個螺釘4固定在刀架溜板。 調(diào)整滾刀安裝角時，松開螺釘4，然后轉(zhuǎn)動方頭P5，經(jīng)蝸桿蝸輪副130及齒輪z16 帶動齒輪Z148，使刀架體回轉(zhuǎn)至所需的位置。 主軸14前（左）端用內(nèi)錐外圓的滑動軸承13支承，以承受徑向力，并用兩個推力球軸承11承受軸向力。 主軸后（右）端通過銅套8及套筒9支承在兩個圓錐滾子軸承6上。 軸承13及11安裝在軸承座15內(nèi)，15用六個螺釘2通過兩塊

23、壓板壓緊在刀架上。 主軸以其后端的花鍵與套筒9內(nèi)的花鍵孔聯(lián)接，由齒輪5帶動旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)主軸前端的滑動軸承13磨損，引起主軸徑向跳動超過允許值時，可以通過修磨墊片10及12。如需調(diào)整主軸的軸向竄動，則可將墊片10適當(dāng)磨薄。 安裝滾刀的刀桿17用錐柄安裝在主軸前端的錐孔內(nèi)，并用方頭螺桿7將其拉緊。 刀桿左端裝在支架16上的內(nèi)錐套支承孔中，支架16可在刀架體上沿主軸軸線方向調(diào)整位置，并用壓板固定在所需位置上。串串 刀刀 串刀：調(diào)整滾刀軸向位置 目的： 1.使?jié)L刀的刀齒（或齒槽）對稱于工件的軸線，以保證加工出的齒廓兩側(cè)對稱； 2.使?jié)L刀的磨損不致集中在局部長度上，而是沿全長均勻地磨損，以提高滾刀使用壽命

24、。如何串刀 調(diào)整時，先放松壓板螺釘2，然后,用手柄轉(zhuǎn)動方頭軸3,通過方頭軸3上的齒輪,經(jīng)軸承座15上的齒條，帶動軸承座連同滾刀主軸一起軸向移動。 調(diào)整妥當(dāng)后，應(yīng)扳緊壓板螺釘。 Y3150E型滾齒機滾刀最大串刀范圍為55mm。（二）滾刀安裝角的調(diào)整 滾齒時，為了切出準(zhǔn)確的齒形，應(yīng)使?jié)L刀和工件處于正確的“嚙合”位置 滾刀在切削點處的螺旋線方向應(yīng)與被加工齒輪齒槽方向一致。 需將滾刀軸線與工件頂面安裝成一定的角度，稱作安裝角。 安裝角： 被加工齒輪的螺旋角 滾刀的螺旋升角工作臺 被加工齒坯通過工件心軸或夾具裝在工作臺上，由工作臺帶動作回轉(zhuǎn)運動。 組成：工作臺、底座、蝸桿蝸輪副、快速驅(qū)動工作臺油缸等。

25、雙圓環(huán)導(dǎo)軌支承和長錐體定心 軸向負荷由工作臺底座上的環(huán)形導(dǎo)軌a、b承受 徑向負荷由長錐體滑動軸承承受四 滾切齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)直齒圓柱齒輪的調(diào)整計算1。加工原理 選擇一接近于所需加工的齒數(shù)z的數(shù)值z0 來調(diào)整范成運動傳動鏈 范成運動傳動鏈兩端件運動關(guān)系改變?yōu)椋簼L刀主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)k/z0轉(zhuǎn)。因而，在范成運動中，滾刀轉(zhuǎn)1 轉(zhuǎn)時，工件產(chǎn)生運動誤差（kz-k/z0）轉(zhuǎn)。 附加運動傳動鏈，在工件轉(zhuǎn)k/z 轉(zhuǎn)過程中，使工件得到附加的（kz-k/z0）轉(zhuǎn)，從而加工出齒輪齒數(shù)為Z的直齒圓柱齒輪。2傳動鏈的調(diào)整計算（1）主運動傳動鏈 與滾切直齒圓柱齒輪時相同（2）軸向進給運動傳動鏈 與滾切直齒圓柱齒輪時相

26、同（3）范成運動傳動鏈 兩端件：滾刀主軸-工作臺 計算位移改變?yōu)?滾刀主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)-工作臺轉(zhuǎn)k/z0轉(zhuǎn) 其運動平衡式為： 換置公式01721564228282828282820801zkdcbafeu合024zkefdcbaux（3）附加運動傳動鏈 兩端件： 工作臺-工作臺 計算位移：工作臺工作臺附加轉(zhuǎn) k/Z轉(zhuǎn) （kzk/z0）轉(zhuǎn)運動平衡式為： 022222171611721723625269233939252172zkzkdcbafeudcbaubazk合換置公式 z0-所選的接近被加工齒數(shù)之的數(shù)（z與z0的差值可正可負，通常取差值為15150）； f刀架軸向進給量，單位為mmr.fkzzd

27、cbauy)(902222工件附加運動方向 工件附加運動的方向與所選定的z0的大小有關(guān)， 當(dāng)z0z時，由于k/ z0 k/z ，造成被加工齒輪的轉(zhuǎn)速較所需的轉(zhuǎn)速慢，應(yīng)通過附加運動使其加快一些以達到所需轉(zhuǎn)速，所以附加運動的方向與范成運動的方向相同； 反之，若z0z，則兩運動方向相反。計算實例： 在Y3150E型滾齒機上加工大質(zhì)數(shù)齒輪，已知被加工齒輪的齒數(shù)Z=103，滾刀頭數(shù)k=1，軸向進給量f=-1.41mmr，試確定范成運動和附加運動掛輪的齒數(shù)。 解:計算范成運動掛輪 選定：z0=103 +1/25，并取掛輪 e=36，f=36。 將其代人范成運動傳動鏈換置公式，得： 232919254. 0

28、251103124240zkdcbaux232919254.070462530dcba(2）計算附加運動掛輪 802176339. 01409881219. 11032511039)(902222fkzzdcbauy802173913.0924525412222dcba第三節(jié)第三節(jié) 其它類型齒輪加其它類型齒輪加工機床工機床一、插 齒 機 常用的圓柱齒輪加工機床: 滾齒機 插齒機 插齒機主要用于: 加工直齒圓柱齒輪 特別是內(nèi)齒輪內(nèi)齒輪和多聯(lián)多聯(lián)齒輪齒輪插齒機（一） 插齒原理 插齒刀插齒刀實質(zhì)上是一個齒輪 端面磨有前角 齒頂及齒側(cè)均磨有后角齒輪式插齒刀加工直齒圓柱齒輪； b)斜齒輪式插齒刀和螺旋形

29、導(dǎo)軌； c)齒輪式插齒刀加工內(nèi)接圓柱齒輪； d)齒輪式插齒刀加工齒條； e)齒條式插齒刀加工圓柱齒輪C插齒刀；W工件；S螺旋形導(dǎo)軌 主運動主運動插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運動 在刀具與工件輪坯作“無間隙嚙合運動”過程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。 加工過程中，刀具每往復(fù)一次，僅切出工件齒槽的一小部份，齒廓曲線是在插齒刀刀刃多次相繼切削中，由刀刃各瞬時位置的包絡(luò)線所形成的。（二）插齒機的運動1主運動 主運動插齒刀沿其軸線（工件的軸線）所作的直線往復(fù)運動。 立式插齒機上，刀具垂直向下時為工作行程，向上為空行程。 切削速度v（mmin）及行程長度L（mm）已確定，則插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù)： n刀= 10

30、00v/2L2范成運動 加工過程中，插齒刀和工件輪坯應(yīng)保持一對圓柱齒輪的嚙合運動關(guān)系 插齒刀 工件 轉(zhuǎn)1個齒 轉(zhuǎn)1個齒 1Z刀 轉(zhuǎn) 1Z工轉(zhuǎn) 這兩個運動組成一個復(fù)合運動范成運動3圓周進給運動 插齒刀轉(zhuǎn)動的快慢決定了工件輪坯轉(zhuǎn)動的決慢，同時也決定了插齒刀每一次切削的切削負荷 插齒刀的轉(zhuǎn)動為圓周進給運動 大?。河貌妪X每次往復(fù)行程中，刀具在分度圓圓周上所轉(zhuǎn)過的弧長表示，即圓周進給量的單位為mm往復(fù)行程。 降低圓周進給量將會增加形成齒廓的刀刃切削次數(shù)，從而提高齒廓曲線精度。4讓刀運動 作用：避免空行程時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 實現(xiàn)方式：安裝工件的工作臺移動

31、來實現(xiàn)，也可由刀具主軸擺動得到。 大尺寸及新型號的中、小尺寸插齒機；普遍采用刀具主軸擺動來實現(xiàn)讓刀運動。5徑向切入運動 由于插齒刀立即徑向切人工件至全齒深，會因切削負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）作徑向切人運動。 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人的距離表示，其單位為mm往復(fù)行程。（三）插齒機的傳動原理 主運動傳動鏈 電動機M-1-2-uv-3-4-5-曲柄偏心盤A-插齒刀主軸 uv為調(diào)整插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù)的換置機構(gòu)。 圓周進給運動傳動鏈“曲柄

32、偏心盤A（插齒刀往復(fù)移動）-5-4- 6-uf-7-8-9-蝸桿蝸輪副B-插齒刀主軸（插齒刀轉(zhuǎn)動） Uf調(diào)整插齒刀圓周進給量大小的換置機構(gòu) 范成運動傳動鏈 插齒刀主軸（插齒刀轉(zhuǎn)動）-蝸桿蝸輪副B-9-8-10-ux-11-12-蝸桿蝸輪副C-工作臺（工件轉(zhuǎn)動） ux調(diào)整插齒刀與工件輪坯之間傳動比的換置機構(gòu)，以適應(yīng)插齒刀和工件齒數(shù)的變化二、圓柱齒輪磨齒機 用磨削方法對齒輪齒面進行精加工的精密機床 用途：淬硬齒輪的精加工 齒輪精度：可達6級或更高 一般先由滾齒機或插齒機切出輪齒后再磨齒 模數(shù)較小的齒輪可直接磨齒 方法成形法和范成法（一）蝸桿砂輪型磨齒機 用直徑很大的修整成蝸桿形的砂輪磨削齒輪 原理

33、和滾齒機相同 形軸向進給運動一般由工件完成 加工過程連續(xù)，生產(chǎn)率最高；缺點 砂輪修整困難，不易達到高的精度； 磨削不同模數(shù)的齒輪時需更換砂輪； 聯(lián)系砂輪與工件的內(nèi)聯(lián)傳動鏈中的各個傳動環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速很高，易產(chǎn)生噪聲，磨損快。適用于中小模數(shù)齒輪的成批和大量生產(chǎn)。（二）錐形砂輪型磨齒機 原理：利用齒條和齒輪嚙合 砂輪截面形狀按照齒條的齒廓修整 砂輪按切削速度旋轉(zhuǎn) + 沿工件齒線方向作直線往復(fù)運動 砂輪兩側(cè)錐面的母線就形成了 假想齒條的一個齒廓 齒輪在此假想齒條上作無間隙的嚙合滾轉(zhuǎn)運動 被磨削齒輪轉(zhuǎn)動一個齒（1/z1/z轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）的同時，其軸心線移動一個齒距（mm）的距離 便可磨出工件上一個輪齒一側(cè)的齒面磨削過程 磨齒時，一個齒槽的兩側(cè)齒面分別進行磨削 工件向左滾動時，磨削左側(cè)的齒面 向右滾動時，磨削右側(cè)的齒面 工件往復(fù)滾動一次，磨完一個齒槽的兩側(cè)齒面后，工件滾離砂輪，并進行分度，即工件在不作直線移動的情況下繞其軸線轉(zhuǎn)過一個齒 再重復(fù)上述過程，磨削下一個齒槽錐形砂輪型磨齒機的成形運動 砂輪旋轉(zhuǎn)B1（主運動）和直線移動A2（軸向進給運動），這是形成齒線所需的兩個簡單運動； 工件轉(zhuǎn)動B31 和直線移動A32，是形成漸開線齒廓所需