學(xué)習(xí)情境三 典型零件加工

1、第10次課內(nèi)容 圓柱齒輪加工任務(wù)引入：齒輪是機(jī)器中傳遞運(yùn)動和動力的重要零件。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪等。圓柱齒輪應(yīng)用最廣，又可分為直齒、斜齒和人字齒齒輪。齒輪的齒廓有漸開線、擺線和圓弧等，但常用的是漸開線齒輪。這里主要介紹漸開線圓柱齒輪的加工。任務(wù)實(shí)施：一 齒輪齒形的加工1 常見齒輪傳動類型 齒輪是機(jī)器中傳遞運(yùn)動和動力的重要零件。常用的齒輪有圓柱齒輪、圓錐齒輪和蝸輪等。圓柱齒輪應(yīng)用最廣，又可分為直齒、斜齒和人字齒齒輪。齒輪的齒廓有漸開線、擺線和圓弧等，但常用的是漸開線齒輪。這里主要介紹漸開線圓柱齒輪的加工。 如下為常見齒輪傳動類型：齒輪類型應(yīng)用直齒輪、斜齒輪、人字齒輪平行軸間傳動螺

2、旋齒輪、蝸輪與蝸桿垂直交錯軸間傳動內(nèi)齒輪平行軸間同向傳動齒輪齒條旋轉(zhuǎn)運(yùn)動和直線移動的轉(zhuǎn)換直齒錐齒輪相交軸間傳動2 齒輪精度根據(jù)齒輪傳動的特點(diǎn)和不同用途，對其精度提出以下三個組別的不同要求：1）運(yùn)動的準(zhǔn)確性，或稱為第公差組。要求齒輪在一轉(zhuǎn)范圍內(nèi)最大的轉(zhuǎn)角誤差應(yīng)限制在一定范圍內(nèi)，以保證傳遞運(yùn)動的準(zhǔn)確性。 2）傳動的平衡性，或稱為第公差組。要求齒輪傳動的瞬時速比變化小，以免引起沖擊和噪聲。 3）載荷分布的均勻性，或稱為第公差組。要求齒輪嚙合時齒面接觸良好，以免引起載荷集中，造成齒面局部磨損，影響齒輪壽命。 4）齒輪間隙的合理性齒側(cè)間隙：由工作條件決定，與齒輪精度無關(guān)，控制齒厚偏差或公法線平均長度偏差

3、來限制。二 圓柱齒輪加工方法 圓柱齒輪的加工，按齒形的形成原理不同可分為兩大類：一類是成形法，如銑齒、拉齒和成形磨齒等。另一類是展成法，也稱包絡(luò)法，如滾齒、插齒、剃齒等。成形法：用與被切齒輪齒槽法向截面形狀相符的成形刀具切出齒形。展成法（包絡(luò)法、范成法）：利用齒輪刀具與被切齒輪的嚙合運(yùn)動，在專用齒輪加工機(jī)床上切出齒形的一種方法。1銑齒銑齒是利用成形齒輪銑刀在銑床上加工齒輪齒形的方法。 銑齒加工的特點(diǎn)： 1）成本低； 2）生產(chǎn)率較低； 3）加工質(zhì)量低。銑削直齒圓柱齒輪（1）原理：成形法，IT9，Ra：6.33.2m。M20，盤狀模數(shù)銑刀；M20，指狀模數(shù)銑刀。（2）成形銑刀 同一模數(shù)的齒輪銑刀，

4、一般制作8把或15把，見表。 盤狀齒輪銑刀刀號及其加工范圍刀 號12345678加工齒數(shù)范圍12131416172021252634355455134135以上及齒條齒 形        2滾齒滾齒是用滾刀在滾齒機(jī)上按展成原理來加工齒輪的方法，是齒輪的主要加工方法之一。滾刀滾切同一模數(shù)、任何齒數(shù)的齒輪，都能獲得所要求的齒形。 滾齒的特點(diǎn)： 1）齒形精度和分齒精度高； 2）生產(chǎn)率高； 3）設(shè)備和刀具復(fù)雜，費(fèi)用高。 滾齒適用于生產(chǎn)各種批量的直齒、斜齒圓柱齒輪和蝸輪，但不能加工內(nèi)齒輪和相靠很近的多聯(lián)齒輪。 齒輪滾刀：相當(dāng)

5、于一個右旋螺旋齒輪。滾齒原理與滾齒運(yùn)動滾齒原理：展成法。 滾齒運(yùn)動：主運(yùn)動：滾刀旋轉(zhuǎn)。：分齒運(yùn)動（展成運(yùn)動）： 當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)一圈時，若為單頭滾刀，則被切齒輪應(yīng)轉(zhuǎn)過：垂直進(jìn)給運(yùn)動：滾刀沿著工件的軸線方向做垂直進(jìn)給運(yùn)動，切出齒寬。：徑向進(jìn)給運(yùn)動：工作臺向刀架的移動實(shí)現(xiàn)徑向進(jìn)給運(yùn)動，切出齒厚。（3）滾齒工作范圍滾切直齒圓柱齒輪滾切螺旋齒圓柱齒輪滾切蝸輪3 插齒 插齒也是展成法加工齒輪的一種方法，是根據(jù)齒輪的嚙合原理進(jìn)行加工的。 根據(jù)齒輪嚙合原理，一個齒輪可以與同一模數(shù)的任何齒數(shù)的齒輪相嚙合。如果把其中一個齒輪的輪齒作出前角和后角以形成刀刃，就成為插齒刀。插齒刀和待加工的齒坯工件作強(qiáng)制的嚙合運(yùn)動，并作上下

6、往復(fù)切削，就能在齒坯上切出齒形來。 插齒加工的特點(diǎn)主要有： 1）加工質(zhì)量與滾齒相近； 2）生產(chǎn)率較滾齒低，但比銑齒高； 3）插齒刀與待加工的齒輪屬于平行軸間齒輪嚙合，不宜加工斜齒輪。 插齒刀：相當(dāng)于圓柱齒輪。插齒運(yùn)動 主運(yùn)動：插齒刀上下往復(fù)運(yùn)動 分齒運(yùn)動：強(qiáng)制插齒刀與齒輪坯之間保持一對齒輪的嚙合關(guān)系 徑向進(jìn)給運(yùn)動：切出齒深。 圓周進(jìn)給運(yùn)動：插齒刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。 讓刀運(yùn)動：防止擦傷。（4）插齒工作范圍內(nèi)外直齒圓柱齒輪、間距小的雙聯(lián)和多聯(lián)齒輪、內(nèi)外螺旋齒輪。滾齒與插齒比較（1）加工原理相同：展成法（2）加工精度和齒面粗糙度基本相同：精度為87級，Ra1.6m（3）插齒的分齒精度略低于滾齒， 滾齒的齒

7、形精度略低于插齒。 （4）插齒的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。（5）插齒的生產(chǎn)率低于滾齒。（6）加工范圍不同。插齒：內(nèi)齒輪和小間隙多聯(lián)齒輪滾齒：螺旋齒輪、蝸輪和軸向齒輪較大的齒輪軸（7）生產(chǎn)類型相同4剃齒、磨齒及珩齒（齒形精加工） 1）剃齒 剃齒是展成法加工齒輪的一種方法，是齒輪精加工的方法，剃齒的生產(chǎn)率很高。IT7IT6， Ra：0.80.4m。 （1）剃齒刀剃齒刀：相當(dāng)于斜齒圓柱齒輪。（2）剃齒原理和剃齒運(yùn)動原理：展成法剃齒運(yùn)動 剃齒刀旋轉(zhuǎn)帶動工件正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)動，工作臺帶動工件往復(fù)運(yùn)動，往復(fù)一次剃齒刀徑向進(jìn)給0.020.04mm/str，剃齒余量0.080.12mm。 （3）剃齒的特點(diǎn) 可提高漸開

8、線齒形精度和齒向精度，降低表面粗糙度，不能修正被切齒輪的分齒誤差。 5磨齒 磨齒是齒輪齒形精加工的主要方法，可加工淬硬和未淬硬的齒輪。磨齒的最大優(yōu)點(diǎn)在于能糾正齒形預(yù)加工的各項(xiàng)誤差，所以加工精度比其他方法都高，精度一般可達(dá)64級，最高可達(dá)3級，表面粗糙度為0.8 0.2mm。 磨齒加工按其原理可分為展成法和成形法兩種。 兩種磨齒法的特點(diǎn)比較： 1）展成法的精度高，可達(dá)3級，成形法僅可達(dá)6級； 2）展成法的生產(chǎn)率低于成形法； 3）展成法要有專門的磨齒設(shè)備，成本高。成形法磨齒：IT6IT5， Ra：0.80.4 m，用成形砂輪磨削，生產(chǎn)率較高，加工精度較低，應(yīng)用較少。展成法磨齒：錐面砂輪磨齒砂輪截面

9、齒形為假想齒條的齒形，工件向右滾動，利用砂輪右側(cè)面磨削第1齒槽的右側(cè)面，從根部 磨至頂部；然后工件向左滾動，以砂輪左側(cè)面磨削第l齒槽的左側(cè)面，也從根部磨至 頂部，當(dāng)?shù)趌齒槽兩側(cè)面全部磨削完畢時，砂輪自動退離工件，工件作分度轉(zhuǎn)動，然后再向右滾動，磨削第2齒槽，這樣反復(fù)循環(huán)，直至磨完全部輪齒。 雙碟形砂輪磨齒 兩片砂輪傾斜一定角度，構(gòu)成假想齒條兩個齒的外側(cè)面，同時磨削兩個齒槽的兩對應(yīng)側(cè)面。磨削完畢，工件退離砂輪并進(jìn)行分度，再磨削另外側(cè)面。直至各齒面磨削完畢為止。 6珩齒 珩齒是齒輪的光整加工方法，主要是減小熱處理后齒面的粗糙不平，一般可達(dá)0.80.4mm，但對齒形精度改善不大。 齒輪常用加工方法，包括可能達(dá)到的加工質(zhì)量、生產(chǎn)設(shè)備及其應(yīng)用范圍列于表。 常用的齒形加工方法 加工方法加工原理精 度表面粗糙度生產(chǎn)率設(shè) 備應(yīng)用范圍銑 齒成形法96.33.2低普通銑床低精度圓柱齒輪、錐齒輪、蝸輪拉 齒成形法71.60.4高拉 床齒輪拉床制造復(fù)雜、應(yīng)用少插 齒展成法873.21.6較高插齒機(jī)內(nèi)齒輪、扇形齒輪、人字齒輪、帶凸臺齒輪、間距小多聯(lián)齒輪滾 齒展成法873.21.6較高滾齒機(jī)直齒圓柱齒輪、斜齒圓柱齒輪、蝸輪，剃 齒展成法760.80