齒輪范成法加工原理

1、齒輪范成法加工原理· 本文介紹齒輪范成法加工原理范成法: 是利用一對齒輪作無側(cè)隙嚙合傳動時(shí)，兩輪齒廓互為包絡(luò)線的原理來加工齒輪的方法。它又稱為包絡(luò)法、展成法，是目前齒輪加工中最常用的一種切削加工方法。那么，它的基本原理是什么?  一對齒輪作無側(cè)隙嚙合傳動時(shí)，共存在四個(gè)基本因素：兩個(gè)幾何因素(兩輪的漸開線齒廓);兩個(gè)運(yùn)動因素(兩輪的角速度 和 )。在這四個(gè)因素中，只要給定其中任何三個(gè)因素，就能獲得第四個(gè)因素。一對齒輪嚙合傳動時(shí)，給定的是哪三個(gè)因素?獲得的第四個(gè)因素是什么?齒輪刀具加工齒輪時(shí)，是已知兩個(gè)運(yùn)動因素(利用機(jī)床傳動系統(tǒng)人為地使刀具與輪坯按

2、 的關(guān)系運(yùn)動)和一個(gè)幾何因素(刀具的齒廓)，通過包絡(luò)，得到第四個(gè)因素-輪坯上的齒廓。1、齒輪插刀插齒 齒輪插刀是一個(gè)齒數(shù)為 zc的具有刀刃的外齒輪，用它可加工出模數(shù)、壓力角與插刀相同而齒數(shù)為 z 的齒輪。在切削過程中, 齒輪插刀與輪坯之間的相對運(yùn)動有以下四個(gè)：1)范成運(yùn)動:相當(dāng)于一對齒輪的嚙合運(yùn)動，為加工出所需齒數(shù)z，齒輪插刀與輪坯必須以定傳動比 轉(zhuǎn)動，這是加工齒輪的主運(yùn)動。2)切削運(yùn)動:為了將齒槽部分的材料切去，齒輪插刀需要沿輪坯軸線方向作往復(fù)運(yùn)動。3)進(jìn)給運(yùn)動:為了切出輪齒的高度，齒輪插刀需要向著輪坯方向移動。4)讓刀運(yùn)動:為避免齒輪插刀向上運(yùn)動時(shí)，擦傷已形成

3、的齒面，輪坯需要沿徑向作微量運(yùn)動，在齒輪插刀向下切削到輪坯前又恢復(fù)到原來的位置。優(yōu)點(diǎn)：用同一把刀具可加工出m、 均相同而齒數(shù)不同的所有齒輪。不僅可加工外齒輪還可以插齒加工內(nèi)齒輪。2、齒條插刀插齒 齒條插刀切削齒輪時(shí)，齒輪插刀與輪坯之間的相對運(yùn)動也有四個(gè)：范成運(yùn)動: 相當(dāng)于齒輪與齒條的嚙合運(yùn)動，為加工出所需齒數(shù)z，齒條插刀的移動速度與輪坯轉(zhuǎn)動的角速度 間的關(guān)系應(yīng)為： 切削運(yùn)動、進(jìn)給運(yùn)動和讓刀運(yùn)動均與齒輪插刀插齒的相應(yīng)運(yùn)動相同。優(yōu)點(diǎn)：由于齒條插刀的齒廓為直線，所以，刀具制造精度較高。共同的缺點(diǎn)：用以上兩種齒輪刀具加工齒輪，它們的切削運(yùn)動都是不連續(xù)的，生產(chǎn)率不

4、高，因此在目前生產(chǎn)中廣泛采用齒輪滾刀來加工齒輪。3、齒輪滾刀切齒 滾刀的形狀像一個(gè)螺旋，其在輪坯端面上的投影是一齒條，當(dāng)滾刀連續(xù)轉(zhuǎn)動時(shí)，相當(dāng)于一根無限長的投影齒條向前移動。由于齒輪滾刀一般是單頭的，其轉(zhuǎn)動一周，就相當(dāng)于用齒條插刀切齒時(shí)齒條插刀移過一個(gè)齒距。所以用滾刀切制齒輪的原理和用齒條插刀切制齒輪的原理基本相同。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，由于滾刀的螺旋線必須與直齒輪的齒向一致，因此需要把滾刀軸線傾斜一個(gè)螺旋升角。用齒輪滾刀切制齒輪時(shí)，滾刀與輪坯的相對運(yùn)動有兩個(gè)：范成運(yùn)動：為切制出所需齒數(shù)z，滾刀轉(zhuǎn)動時(shí)，其軸截面上的假想齒條的移動速度與輪坯轉(zhuǎn)動的角速度 之間的關(guān)系應(yīng)為： 進(jìn)給運(yùn)動: 為了沿齒寬方向切出完整的齒輪，滾刀還需沿輪坯軸線方向移動(如中間箭頭所示)。優(yōu)點(diǎn)：用同一把刀具可加工出m、 均相同而齒數(shù)不同的所有齒輪?？梢詫?shí)現(xiàn)連續(xù)切削