機(jī)械制造裝備設(shè)計(jì)4

1、第四章 齒輪加工機(jī)床Gear Cutting Machine本章目的 學(xué)習(xí)齒輪加工機(jī)床的用途、分類、加工方法； 掌握滾齒機(jī)的加工原理、傳動(dòng)原理及運(yùn)動(dòng)分析； 傳動(dòng)系統(tǒng)的調(diào)整計(jì)算； 了解滾刀安裝角的調(diào)整、運(yùn)動(dòng)方向的確定。重點(diǎn)與難點(diǎn) 滾齒機(jī)的傳動(dòng)原理 滾齒機(jī)的傳動(dòng)鏈調(diào)整計(jì)算第一節(jié) 概 述 加工齒輪輪齒的機(jī)床 齒輪傳動(dòng)應(yīng)用廣泛 齒輪傳動(dòng)在圓周速度和傳動(dòng)精度等方面的要求越來(lái)越高 促進(jìn)了齒輪加工機(jī)床的發(fā)展 機(jī)械制造業(yè)中重要的加工設(shè)備一、齒輪加工機(jī)床的工作原理 齒輪加工機(jī)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(diǎn)：機(jī)床較簡(jiǎn)單，可利用通用機(jī)床

2、加工。 缺點(diǎn)：對(duì)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(lái)的齒形是近似的，加工精度較低； 每加工完一個(gè)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(jī)器制造業(yè)中，以解決缺乏大型齒輪加工機(jī)床的問(wèn)題。 采用多齒廓成形刀具時(shí)，在一個(gè)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(gè)轉(zhuǎn)化為刀具；另一個(gè)轉(zhuǎn)化為工件，并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)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(wú)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(jī)床的類型 按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機(jī)床可分為兩大類 圓柱齒輪加工機(jī)床滾齒機(jī)、插齒機(jī)、車齒機(jī)等 錐齒輪加工機(jī)床 加工直齒錐齒輪：刨齒機(jī)、銑齒機(jī)、拉齒機(jī) 加工弧齒錐齒輪：銑齒機(jī)； 加工齒線形狀為延伸漸開(kāi)線：錐齒輪銑齒機(jī)。 精加工齒輪齒面：珩齒機(jī)、剃齒機(jī)和磨齒機(jī)等。第二節(jié) 滾 齒 機(jī)Gear hobbing Machine 應(yīng)用最廣泛的齒輪加工機(jī)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(jī)，用于儀

4、表工業(yè)中加工小模數(shù)齒輪和在一般機(jī)械制造業(yè)中加工軸齒輪、花鍵軸等。 Gear shaper 插齒機(jī)，刨齒機(jī) Gear shaving machine 剃齒機(jī)一、滾齒原理 由一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪嚙合傳動(dòng)原理演變而來(lái) 將這對(duì)嚙合傳動(dòng)副中的一個(gè)齒輪的齒數(shù)減少到幾個(gè)或一個(gè)，螺旋角增大到很大（即螺旋升角很?。?，它就成了蝸桿。再將蝸桿開(kāi)槽并鏟背，就成為齒輪滾刀。 1).螺旋角很大，沿縱向開(kāi)槽； 2).齒數(shù)很少，做成蝸桿形； 3).齒很長(zhǎng)，并在齒面上鏟背形成切削刃。 成形運(yùn)動(dòng) 成形方法：范成法 成形運(yùn)動(dòng)是滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)（B11B12 ） 范成運(yùn)動(dòng)。 當(dāng)滾刀與工件連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，便在工件

5、整個(gè)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(kāi)線齒廓和齒輪齒數(shù)，滾齒時(shí)滾刀和工件之間必須保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)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(shí)的 運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 根據(jù)表面成形原理，加上直齒圓柱齒輪時(shí)的成形運(yùn)動(dòng)應(yīng)包括:v形成漸開(kāi)線齒廓（母線）的運(yùn)動(dòng)v形成直線形齒線（導(dǎo)線）的運(yùn)動(dòng)。運(yùn) 動(dòng) 漸開(kāi)線齒廓由范成法形成，靠滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組成的復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)； 直線形齒線由相切法形成，靠滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11 和滾刀沿工件軸線的直線運(yùn)動(dòng)A2來(lái)實(shí)現(xiàn)，兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 滾切直齒圓柱齒輪實(shí)際只需要兩個(gè)獨(dú)立的成形運(yùn)動(dòng)：一個(gè)復(fù)合成

6、形運(yùn)動(dòng)（B11B12）和一個(gè)簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)A2。 一般根據(jù)切削中所起作用來(lái)稱呼滾齒時(shí)的運(yùn)動(dòng)，即： 工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為范成運(yùn)動(dòng) 滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)為主運(yùn)動(dòng) 滾刀沿工件軸線方向的移動(dòng)為軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 運(yùn) 動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 聯(lián)系滾刀主軸（B11）和工作臺(tái)（B12） 傳動(dòng)路線：“4-5-ux-6-7” 保證滾刀和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系。 換置機(jī)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(dòng)鏈，要求傳動(dòng)比數(shù)值絕對(duì)準(zhǔn)確及滾刀和工件兩者的旋轉(zhuǎn)方向互相配合。主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 運(yùn)動(dòng)源M滾刀主軸 使?jié)L刀和工件實(shí)現(xiàn)范成運(yùn)動(dòng) 傳動(dòng)鏈“1-2-uv -3-4” 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，使?jié)L刀和工件共同獲得一定速度和方向的運(yùn)動(dòng)

7、。 換置機(jī)構(gòu)u uv v調(diào)整漸開(kāi)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 滾刀刀架沿立柱移動(dòng)實(shí)現(xiàn) 工作臺(tái)刀架 傳動(dòng)鏈：“7- 8-uf -9-10” 換置機(jī)構(gòu)uf調(diào)整軸向進(jìn)給量的大小和進(jìn)給方向，以適應(yīng)不同加工表面粗糙度的要求。 簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng) 外聯(lián)系傳動(dòng)鏈 進(jìn)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(diǎn)上，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進(jìn)給方向相反 逆銑時(shí)，每個(gè)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(duì)鋒利，刀齒切入工件時(shí)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(diǎn)上，刀齒旋轉(zhuǎn)的切線方向與工件的進(jìn)給方向相同 順銑時(shí)，每個(gè)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(shí)沒(méi)有擠壓、滑行現(xiàn)象 對(duì)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(jìn)給運(yùn)動(dòng)方向相同，工作臺(tái)右移時(shí)，向右的忽大忽小的銑削水平分力可能會(huì)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?jìng)鲃?dòng)時(shí)斷時(shí)續(xù) 順銑時(shí)進(jìn)給運(yùn)動(dòng)不平穩(wěn)，容易發(fā)生扎刀或大刀事故 逆銑則相反，進(jìn)給運(yùn)動(dòng)平穩(wěn) 不容易夾牢的，薄而長(zhǎng)的工件，或者在工作臺(tái)上絲

9、杠與螺母間隙不大（小于0.03mm）時(shí)，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(shí)，宜用逆銑2.加工斜齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理 不同處: 齒線為螺旋線 所需運(yùn)動(dòng): 范成運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng) 軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 附加運(yùn)動(dòng) 即滾刀移動(dòng)一個(gè)工件螺旋線導(dǎo)程S時(shí)，工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 “刀架（滾刀移動(dòng)A21）-12-13-uy-14-15-合成-6-7-ux -8-9-工作臺(tái)（工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)B22）” 保證刀架沿工件軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程L時(shí)，工件附加轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，形成螺旋線齒線。 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈 換置機(jī)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(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理

10、 齒廓的形成方法及成形運(yùn)動(dòng)：與加工圓柱齒輪相同 齒線是當(dāng)滾刀切至全齒深時(shí)，在范成齒廓的同時(shí)形成的。 運(yùn)動(dòng)：范成運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng)及切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 滾切蝸輪的方法： 徑向進(jìn)給法 切向進(jìn)給法（a）徑向進(jìn)給法（a）徑向進(jìn)給法 這種加工方法在一般滾齒機(jī)上都可進(jìn)行。 運(yùn)動(dòng)：4滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)+工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 范成齒形4切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，使?jié)L刀從蝸輪齒頂逐漸切入至全齒深。 機(jī)床的傳動(dòng)原理b切向進(jìn)給法 滾齒機(jī)滾刀刀架上要具備切向進(jìn)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(shí)，滾刀沿工件切線方向完成切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 工件的附加運(yùn)動(dòng)：蝸桿軸向移動(dòng)時(shí)帶動(dòng)蝸輪轉(zhuǎn)動(dòng)一樣，即滾刀切向移動(dòng)一個(gè)齒距的同時(shí)，工

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

12、 合成機(jī)構(gòu)：圓柱齒輪或錐齒輪行星機(jī)構(gòu)。 滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成：范成運(yùn)動(dòng)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12和螺旋軌跡運(yùn)動(dòng)的附加運(yùn)動(dòng)B2 。合成機(jī)構(gòu)作用：將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成 不發(fā)生矛盾加工直齒輪加工斜齒輪傳動(dòng)比計(jì)算 合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算式： 3221HIXHX) 1(nnnzzzznaa1HIXHXnnnn 在范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自滾刀的運(yùn)動(dòng)由齒輪zx經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸X；可設(shè)nH=0，則軸IX與X之間的傳動(dòng)比為：1IXXnn1合u 在附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自刀架的運(yùn)動(dòng)由齒輪zy傳給轉(zhuǎn)臂H，再經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸；可設(shè)nIX=0，則轉(zhuǎn)臂H與軸X之間的傳動(dòng)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(shí)，范成運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)同時(shí)通過(guò)合成機(jī)構(gòu)傳動(dòng)，并分別按傳動(dòng)比u合1=-1 及u合2=2經(jīng)軸和齒輪e傳往工作臺(tái)。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，工件不需要附加運(yùn)動(dòng)二二.Y3150E型滾齒機(jī)傳動(dòng)型滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)及其調(diào)整計(jì)算系統(tǒng)及其調(diào)整計(jì)算1。組 成 床身 立柱 刀架溜板 工作臺(tái) 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(jī)功率5.5KW 轉(zhuǎn)速141

14、0rpm 機(jī)床重量 4300KG 主軸轉(zhuǎn)速 9級(jí) 40-250 刀架垂直進(jìn)給量 12級(jí) 0.4-4mm/工作臺(tái)每轉(zhuǎn) 刀架最大回轉(zhuǎn)角度 240 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 徑向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 切向進(jìn)給傳動(dòng)鏈 刀架快速空行程傳動(dòng)鏈3 傳動(dòng)鏈（一）加工直齒圓柱齒輪的調(diào)整計(jì)算1 1主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件: 電動(dòng)機(jī) 滾刀主軸 計(jì)算位移：n 電（r/min）- n刀（r/min） 運(yùn)動(dòng)平衡式： 換置公式刀nBAu80202828282828284221165115143032u2-3軸II-III間的可變傳動(dòng)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(jì)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(jí): 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250 轉(zhuǎn)速級(jí)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(diǎn) 可簡(jiǎn)化變速箱結(jié)構(gòu) 調(diào)整時(shí)間長(zhǎng) 傳動(dòng)比1/4-2 盡可能對(duì)稱，用較少的齒輪獲得較多的傳動(dòng)比。2范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件 滾刀主軸(滾刀轉(zhuǎn)動(dòng)）工作臺(tái)(工

16、件轉(zhuǎn)動(dòng)） 計(jì)算位移：滾刀主軸工件 1轉(zhuǎn) k/z轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)平衡式為：zkdcbafeu7211564228282828282820801合2范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)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(shí)ux的調(diào)整，保證分子、分母相差倍數(shù)不致過(guò)大，使掛輪結(jié)構(gòu)緊湊。 5z/k20時(shí)， 取e=48，f=24； 21z/k142時(shí)， 取e=36，f=36； z/k143時(shí)， 取e=24，f=48。有關(guān)說(shuō)明 “24”為范成常數(shù)，由傳動(dòng)比決定，要求能方便配算掛輪； 內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，保證齒形的范成和分度嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系 傳動(dòng)鏈誤差影響齒形精度3軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈3軸

17、向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件： 工作臺(tái)（工件轉(zhuǎn)動(dòng)）刀架（滾刀移動(dòng)） 計(jì)算位移： 工作臺(tái)刀架進(jìn)給 1轉(zhuǎn) f（mm） 運(yùn)動(dòng)平衡式為： fuba3252692339392521721181711換 置 公 式 f軸向進(jìn)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(jìn)給掛輪； u17-18軸17-18間的可變傳動(dòng)比，共三種： u17-18 =49/35；30/54；39/45ffubauf6908.04608.0181711進(jìn)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(jì)算 主運(yùn)動(dòng)及范成運(yùn)動(dòng) 1主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 和加工直齒圓柱齒輪時(shí)相同。 2范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 傳動(dòng)路線及兩端件計(jì)算位移：和加工直齒圓柱齒輪時(shí)相同 運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)用離合器M2聯(lián)接，其傳動(dòng)比為 u合1=-1zkefdcbaxu24 負(fù)號(hào)說(shuō)明范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中軸X與IX的轉(zhuǎn)向相反 在實(shí)際加工時(shí)，要求兩軸的轉(zhuǎn)向相同 在范成運(yùn)動(dòng)掛輪UX時(shí)，配加一個(gè)惰輪，以消除“-”號(hào)的影響。 3軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 和加工直齒圓柱齒輪相同 進(jìn)給量不同 4附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件： 滾刀刀架-工作臺(tái)（工件附加轉(zhuǎn)動(dòng)） 計(jì)算位移：刀架沿工件軸向移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程S時(shí)，工件應(yīng)附加

19、轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn) 運(yùn)動(dòng)平衡式為： 17217236252225322222dcbafeudcbaS合 3-軸向進(jìn)給絲杠的導(dǎo)程，mm u合2-運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)在附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)比，u合2=2 a/bc/d-范成運(yùn)動(dòng)鏈掛輪傳動(dòng)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(dòng)鏈，傳動(dòng)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(wú)理數(shù)sin 8級(jí)精度斜齒輪，準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第四位 7級(jí)精度斜齒輪，準(zhǔn)確到小數(shù)點(diǎn)后第五位kmdcbaunysin92222 運(yùn)動(dòng)平衡式中包含有ux，使uy不包

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

21、13/26-M3-2/25-絲杠 方向：電機(jī)方向變換 手柄P3置于“快速移動(dòng)”位置 加工斜齒輪時(shí)，第一刀初切完畢，使用快速移動(dòng)向上退回刀架，附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈未斷開(kāi)，滾刀仍按原來(lái)螺旋線軌跡退回，不會(huì)出現(xiàn)“亂牙” 使用快速電機(jī)，主電機(jī)可轉(zhuǎn)可不轉(zhuǎn)，它們屬于兩個(gè)不同的獨(dú)立運(yùn)動(dòng) 刀架快速退回 如：主電動(dòng)機(jī)仍轉(zhuǎn)，這時(shí)刀架帶著以B11旋轉(zhuǎn) 的滾刀退刀，而工件以B12 +B22的合成運(yùn)動(dòng)旋轉(zhuǎn) 如：主電動(dòng)機(jī)停止，刀架快退時(shí)，刀架上 的滾刀不轉(zhuǎn)，但是工作臺(tái)上的工件還是會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng)，這是由附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈帶來(lái)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(dòng)安裝在主軸上的滾刀作

22、沿工件軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。 組成：刀架體和刀架溜板。 裝有滾刀主軸的刀架體可相對(duì)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(yùn)動(dòng)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(gè)螺釘4固定在刀架溜板。 調(diào)整滾刀安裝角時(shí)，松開(kāi)螺釘4，然后轉(zhuǎn)動(dòng)方頭P5，經(jīng)蝸桿蝸輪副130及齒輪z16 帶動(dòng)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(dòng)軸承13支承，以承受徑向力，并用兩個(gè)推力球軸承11承受軸向力。 主軸后（右）端通過(guò)銅套8及套筒9支承在兩個(gè)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(gè)螺釘2通過(guò)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(dòng)旋轉(zhuǎn)。 當(dāng)主軸前端的滑動(dòng)軸承13磨損，引起主軸徑向跳動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，可以通過(guò)修磨墊片10及12。如需調(diào)整主軸的軸向竄動(dòng)，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(duì)稱于工件的軸線，以保證加工出的齒廓兩側(cè)對(duì)稱； 2.使?jié)L刀的磨損不致集中在局部長(zhǎng)度上，而是沿全長(zhǎng)均勻地磨損，以提高滾刀使用壽命

24、。如何串刀 調(diào)整時(shí)，先放松壓板螺釘2，然后,用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)方頭軸3,通過(guò)方頭軸3上的齒輪,經(jīng)軸承座15上的齒條，帶動(dòng)軸承座連同滾刀主軸一起軸向移動(dòng)。 調(diào)整妥當(dāng)后，應(yīng)扳緊壓板螺釘。 Y3150E型滾齒機(jī)滾刀最大串刀范圍為55mm。（二）滾刀安裝角的調(diào)整 滾齒時(shí)，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(diǎn)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(tái) 被加工齒坯通過(guò)工件心軸或夾具裝在工作臺(tái)上，由工作臺(tái)帶動(dòng)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。 組成：工作臺(tái)、底座、蝸桿蝸輪副、快速驅(qū)動(dòng)工作臺(tái)油缸等。

25、雙圓環(huán)導(dǎo)軌支承和長(zhǎng)錐體定心 軸向負(fù)荷由工作臺(tái)底座上的環(huán)形導(dǎo)軌a、b承受 徑向負(fù)荷由長(zhǎng)錐體滑動(dòng)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(jì)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z(mì)0 來(lái)調(diào)整范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈兩端件運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)中，滾刀轉(zhuǎn)1 轉(zhuǎn)時(shí)，工件產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)誤差（kz-k/z0）轉(zhuǎn)。 附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，在工件轉(zhuǎn)k/z 轉(zhuǎn)過(guò)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(dòng)鏈的調(diào)整計(jì)算（1）主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 與滾切直齒圓柱齒輪時(shí)相同（2）軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 與滾切直齒圓柱齒輪時(shí)相

26、同（3）范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件：滾刀主軸-工作臺(tái) 計(jì)算位移改變?yōu)?滾刀主軸轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)-工作臺(tái)轉(zhuǎn)k/z0轉(zhuǎn) 其運(yùn)動(dòng)平衡式為： 換置公式01721564228282828282820801zkdcbafeu合024zkefdcbaux（3）附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 兩端件： 工作臺(tái)-工作臺(tái) 計(jì)算位移：工作臺(tái)工作臺(tái)附加轉(zhuǎn) k/Z轉(zhuǎn) （kzk/z0）轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)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(fù)，通常取差值為15150）； f刀架軸向進(jìn)給量，單位為mmr.fkzzd

27、cbauy)(902222工件附加運(yùn)動(dòng)方向 工件附加運(yùn)動(dòng)的方向與所選定的z0的大小有關(guān)， 當(dāng)z0z時(shí)，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(guò)附加運(yùn)動(dòng)使其加快一些以達(dá)到所需轉(zhuǎn)速，所以附加運(yùn)動(dòng)的方向與范成運(yùn)動(dòng)的方向相同； 反之，若z0z，則兩運(yùn)動(dòng)方向相反。計(jì)算實(shí)例： 在Y3150E型滾齒機(jī)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(jìn)給量f=-1.41mmr，試確定范成運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)掛輪的齒數(shù)。 解:計(jì)算范成運(yùn)動(dòng)掛輪 選定：z0=103 +1/25，并取掛輪 e=36，f=36。 將其代人范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈換置公式，得： 232919254. 0

28、251103124240zkdcbaux232919254.070462530dcba(2）計(jì)算附加運(yùn)動(dòng)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(jī)床工機(jī)床一、插 齒 機(jī) 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)齒輪內(nèi)齒輪和多聯(lián)多聯(lián)齒輪齒輪插齒機(jī)（一） 插齒原理 插齒刀插齒刀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)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(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng) 在刀具與工件輪坯作“無(wú)間隙嚙合運(yùn)動(dòng)”過(guò)程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。 加工過(guò)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(shí)位置的包絡(luò)線所形成的。（二）插齒機(jī)的運(yùn)動(dòng)1主運(yùn)動(dòng) 主運(yùn)動(dòng)插齒刀沿其軸線（工件的軸線）所作的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。 立式插齒機(jī)上，刀具垂直向下時(shí)為工作行程，向上為空行程。 切削速度v（mmin）及行程長(zhǎng)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(yùn)動(dòng) 加工過(guò)程中，插齒刀和工件輪坯應(yīng)保持一對(duì)圓柱齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系 插齒刀 工件 轉(zhuǎn)1個(gè)齒 轉(zhuǎn)1個(gè)齒 1Z刀 轉(zhuǎn) 1Z工轉(zhuǎn) 這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)組成一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)范成運(yùn)動(dòng)3圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢決定了工件輪坯轉(zhuǎn)動(dòng)的決慢，同時(shí)也決定了插齒刀每一次切削的切削負(fù)荷 插齒刀的轉(zhuǎn)動(dòng)為圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng) 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(guò)的弧長(zhǎng)表示，即圓周進(jìn)給量的單位為mm往復(fù)行程。 降低圓周進(jìn)給量將會(huì)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(yùn)動(dòng) 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(kāi)，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)

31、來(lái)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(lái)實(shí)現(xiàn)讓刀運(yùn)動(dòng)。5徑向切入運(yùn)動(dòng) 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(guò)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人的距離表示，其單位為mm往復(fù)行程。（三）插齒機(jī)的傳動(dòng)原理 主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 電動(dòng)機(jī)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(jī)構(gòu)。 圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈“曲柄

32、偏心盤A（插齒刀往復(fù)移動(dòng)）-5-4- 6-uf-7-8-9-蝸桿蝸輪副B-插齒刀主軸（插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)） Uf調(diào)整插齒刀圓周進(jìn)給量大小的換置機(jī)構(gòu) 范成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 插齒刀主軸（插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng)）-蝸桿蝸輪副B-9-8-10-ux-11-12-蝸桿蝸輪副C-工作臺(tái)（工件轉(zhuǎn)動(dòng)） ux調(diào)整插齒刀與工件輪坯之間傳動(dòng)比的換置機(jī)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(jī) 用磨削方法對(duì)齒輪齒面進(jìn)行精加工的精密機(jī)床 用途：淬硬齒輪的精加工 齒輪精度：可達(dá)6級(jí)或更高 一般先由滾齒機(jī)或插齒機(jī)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(jī) 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(jī)相同 形軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)一般由工件完成 加工過(guò)程連續(xù)，生產(chǎn)率最高；缺點(diǎn) 砂輪修整困難，不易達(dá)到高的精度； 磨削不同模數(shù)的齒輪時(shí)需更換砂輪； 聯(lián)系砂輪與工件的內(nèi)聯(lián)傳動(dòng)鏈中的各個(gè)傳動(dòng)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(jī) 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(yùn)動(dòng) 砂輪兩側(cè)錐面的母線就形成了 假想齒條的一個(gè)齒廓 齒輪在此假想齒條上作無(wú)間隙的嚙合滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng) 被磨削齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒（1/z1/z轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)）的同時(shí)，其軸心線移動(dòng)一個(gè)齒距（mm）的距離 便可磨出工件上一個(gè)輪齒一側(cè)的齒面磨削過(guò)程 磨齒時(shí)，一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒面分別進(jìn)行磨削 工件向左滾動(dòng)時(shí)，磨削左側(cè)的齒面 向右滾動(dòng)時(shí)，磨削右側(cè)的齒面 工件往復(fù)滾動(dòng)一次，磨完一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒面后，工件滾離砂輪，并進(jìn)行分度，即工件在不作直線移動(dòng)的情況下繞其軸線轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒 再重復(fù)上述過(guò)程，磨削下一個(gè)齒槽錐形砂輪型磨齒機(jī)的成形運(yùn)動(dòng) 砂輪旋轉(zhuǎn)B1（主運(yùn)動(dòng)）和直線移動(dòng)A2（軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)），這是形成齒線所需的兩個(gè)簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)； 工件轉(zhuǎn)動(dòng)B31 和直線移動(dòng)A32，是形成漸開(kāi)線齒廓所需