金屬切削機(jī)床概論模塊四

模塊四齒輪加工機(jī)床任務(wù)引入任務(wù)分析相關(guān)知識(shí)任務(wù)實(shí)施知識(shí)鏈接學(xué)習(xí)小結(jié)生產(chǎn)學(xué)習(xí)經(jīng)驗(yàn)任務(wù)引入在機(jī)械傳動(dòng)中，齒輪是最常見(jiàn)的機(jī)械零件，那么齒輪是如何加工的?在加工過(guò)程中有哪些加工方法?在不同的加工方法中具體應(yīng)注意什么問(wèn)題?返回任務(wù)分析齒輪傳動(dòng)由于具有傳動(dòng)比準(zhǔn)確、傳動(dòng)力大、效率高、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠耐用等優(yōu)點(diǎn)，因此應(yīng)用極為廣泛，齒輪的需求量也日益增加。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)齒輪傳動(dòng)在圓周速度和傳動(dòng)精度方面的要求越來(lái)越高。因此，齒輪加工在機(jī)械制造業(yè)中占有重要的地位。本模塊將主要學(xué)習(xí)有關(guān)齒輪的加工方法和比較典型的加工機(jī)床。返回相關(guān)知識(shí)(一)齒輪加工機(jī)床的工作原理

1.齒輪加工方法分類齒輪的加工方法很多，如鑄造、鍛造、熱扎、沖壓和切削加工等。目前，前4種方法的加工精度還不高，精密齒輪主要靠切削加工。按形成輪齒的原理，切削齒輪的方法可分為兩大類:成型法和展成法。下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)

1)成型法成型法用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成型刀具切削齒輪，即所用刀具的切削刃形狀與被切削齒輪的齒槽形狀相吻合。例如，在銑床上用盤(pán)狀模數(shù)銑刀或指狀模數(shù)銑刀銑削齒輪(如圖4-1)，在刨床或插床上用成型刀具加工齒輪。采用單齒廓成型刀具加工齒輪時(shí)，每次只加工一個(gè)齒槽，然后用分度裝置進(jìn)行分度，依次加工下一個(gè)齒槽，直至全部輪齒加工完畢。這種加工方法的優(yōu)點(diǎn)是機(jī)床較簡(jiǎn)單，可以利用通用機(jī)床加工。缺點(diǎn)是加工齒輪精度低。因?yàn)閷?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，需采用不同的成型刀具;在實(shí)際生產(chǎn)中，為了減少成型刀具的數(shù)量，每一種模數(shù)通常只配8把，各自適應(yīng)一定的齒數(shù)范圍(見(jiàn)表4一1).上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)銑刀的齒形曲線是按該范圍內(nèi)最小齒數(shù)的齒形制造的，對(duì)其他齒數(shù)的齒輪，均存在著不同程度的齒形誤差。另外，在通用機(jī)床上加工齒輪時(shí)，由于一般分度頭的分度精度不高，會(huì)引起分齒不均勻，以及每加工一個(gè)齒槽，工件都需要分度，同時(shí)刀具必須回程一次，所以其加工精度和生產(chǎn)率不高。因此，單齒廓成型法只適用于單件小批及修配業(yè)中加工精度不高的齒輪。此外，在重型機(jī)器制造工業(yè)中制造大型齒輪時(shí)，為了使所用刀具及機(jī)床的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，也常用單齒廓成型法加工齒輪。在大批量生產(chǎn)中，也可采用多齒廓成型刀具來(lái)加工齒輪，如用齒輪拉刀、齒輪推刀(見(jiàn)圖4-2)或多齒刀盤(pán)等刀具同時(shí)加工出齒輪的各個(gè)齒槽。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)用多齒刀盤(pán)加工直齒圓柱齒輪時(shí)(見(jiàn)圖4-3)，刀盤(pán)3上裝有和被切齒輪2齒數(shù)相等的成型切刀1，當(dāng)工件沿軸向垂直向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，刀盤(pán)3上的各把切刀同時(shí)切削工件各個(gè)齒槽。當(dāng)工件向下做回程運(yùn)動(dòng)時(shí)，各切刀沿刀盤(pán)3徑向退出一小段距離，以防止切刀磨損和擦傷工件已加工表面。工件每次回程后，各切刀沿刀盤(pán)3徑向進(jìn)給一次，使各切刀逐次切入，直至切出工件全齒高。用多齒廓成型刀具加工齒輪可以得到較高的加工精度和生產(chǎn)率，但要求所用刀具有較高的制造精度且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，同時(shí)每套刀具只能加工一種模數(shù)和齒數(shù)的齒輪，所用機(jī)床也必須是特殊結(jié)構(gòu)的，因而成本較高，僅適用于大量生產(chǎn)中。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)

2)展成法展成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進(jìn)行的，即把齒輪嚙合副(齒條一齒輪、齒輪一齒輪)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)而展成切出齒廓。下面以滾齒加工為例加以進(jìn)一步的說(shuō)明。在滾齒機(jī)上滾齒加工的過(guò)程，相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)軸斜齒輪相互嚙合運(yùn)動(dòng)的過(guò)程(見(jiàn)圖4-4(a))，只是其中一個(gè)交錯(cuò)軸斜齒輪的齒數(shù)極少，且分度圓上的導(dǎo)程角也很小，所以它便成為蝸桿形狀(見(jiàn)圖4-4(b))。再將蝸桿開(kāi)槽并鏟背、淬火、刃磨，便成為齒輪滾刀(見(jiàn)圖4-4(c))。一般蝸桿螺紋的法向截面形狀近似齒條形狀(見(jiàn)圖4-5(a)).上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)因此，當(dāng)齒輪滾刀按給定的切削速度轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，它在空間便形成一個(gè)以等速移動(dòng)著的假想齒條，當(dāng)這個(gè)假想齒條與被切齒輪按一定速比作嚙合運(yùn)動(dòng)時(shí)，便在輪坯上逐漸切出漸開(kāi)線的齒形。齒形的形成是由滾刀在連續(xù)旋轉(zhuǎn)中依次對(duì)輪坯切削的數(shù)條刀刃線包絡(luò)而成(見(jiàn)圖4-5(b)).用展成法加工齒輪，可以用同一把刀具加工模數(shù)相同的齒輪，且加工精度和生產(chǎn)效率也較高，因此各種齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用這種加工方法，如滾齒機(jī)、插齒機(jī)和剃齒機(jī)等。此外，多數(shù)磨齒機(jī)及錐齒輪加工機(jī)床也是按展成法原理進(jìn)行加工的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)2.齒輪加工機(jī)床的類型及其用途齒輪加工機(jī)床的種類繁多，按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機(jī)床可分為圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床兩大類。

(1)圓柱齒輪加工機(jī)床。主要包括滾齒機(jī)、插齒機(jī)、剃齒機(jī)、衍齒機(jī)和磨齒機(jī)等。①滾齒機(jī)，主要用于加工直齒、斜齒圓柱齒輪和蝸桿。②插齒機(jī)，主要用于加工單聯(lián)及多聯(lián)的內(nèi)、外直齒圓柱齒輪。③剃齒機(jī)，主要用于淬火前的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)④衍齒機(jī)，主要用于對(duì)熱處理后的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工。衍齒對(duì)齒形精度改善不大，主要是降低齒面的表面粗糙度值。⑤磨齒機(jī)，主要用于淬火后的圓柱齒輪的齒廓精加工。此外，還有花鍵軸銑床和車齒機(jī)等。

(2)圓錐齒輪加工機(jī)床。這類機(jī)床可分為直齒錐齒輪加工機(jī)床和弧齒錐齒輪加工機(jī)床兩類。用于加工直齒錐齒輪的機(jī)床有錐齒輪刨齒機(jī)、銑齒機(jī)、拉齒機(jī)和磨齒機(jī)等;用于加工弧齒錐齒輪的機(jī)床有弧齒錐齒輪銑齒機(jī)、拉齒機(jī)和磨齒機(jī)等。此外，齒輪加工機(jī)床還包括加工齒輪所需的倒角機(jī)、淬火機(jī)和滾動(dòng)檢查機(jī)等。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)近年來(lái)，精密化和數(shù)控化的齒輪加工機(jī)床迅速發(fā)展，各種CNC齒輪機(jī)床、加工中心、柔性生產(chǎn)系統(tǒng)等相繼問(wèn)世，使齒輪加工精度和效率顯著提高。此外，齒輪刀具制造水平和材料有了很大改進(jìn)，使切削速度和刀具壽命普遍提高。(二)滾齒機(jī)滾齒機(jī)是齒輪加工機(jī)床中應(yīng)用最廣泛的一種，它采用范成法工作。在滾齒機(jī)上，使用齒輪滾刀加工直齒或斜齒外嚙合圓柱齒輪，或用蝸輪滾刀加工蝸輪。用其他非漸開(kāi)線齒形的滾刀還可在滾齒機(jī)上加工花鍵軸、鏈輪等。滾齒機(jī)按工件的安裝方式不同，可分為立式和臥式。臥式滾齒機(jī)適用于加工小模數(shù)齒輪和連軸齒輪，工件軸線為水平安裝;立式滾齒機(jī)是應(yīng)用最廣泛的一種，它適用于加工軸向尺寸較小而徑向尺寸較大的齒輪。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)1.滾齒原理滾齒加工是依照交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合原理進(jìn)行的。用齒輪滾刀加工齒輪的過(guò)程，相當(dāng)于一對(duì)斜齒輪嚙合的過(guò)程，將其中一個(gè)齒輪的齒數(shù)減少到幾個(gè)或一個(gè)，使其螺旋角增大到很大(即螺旋升角很小)，此時(shí)齒輪已演變成蝸桿，沿蝸桿軸線方向開(kāi)槽并鏟背后，則成為齒輪滾刀。當(dāng)齒輪滾刀按給定的切削速度做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，并與被切齒輪作一定速比的嚙合運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，在齒坯上就滾切出齒輪的漸開(kāi)線齒形(見(jiàn)圖4-6(a))。在滾切過(guò)程中，分布在螺旋線上的滾刀各切削刃相繼切去齒槽中一薄層金屬，每個(gè)齒槽在滾刀旋轉(zhuǎn)過(guò)程中由幾個(gè)刀齒依次切出，漸開(kāi)線齒廓?jiǎng)t由刀刃一系列瞬時(shí)位置包絡(luò)而成，如圖4-6(b)所示。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)因此，滾齒時(shí)齒廓的成型方法是展成法。成型運(yùn)動(dòng)是滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B,，和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組合而成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)，這個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滾刀與工件連續(xù)不斷地旋轉(zhuǎn)時(shí)，便在工件整個(gè)圓周上依次切出所有齒槽，形成齒輪的漸開(kāi)線齒廓。也就是說(shuō)，滾齒時(shí)齒廓的成型過(guò)程與齒坯的分度過(guò)程是結(jié)合在一起的。由上述可知，為了得到所需的漸開(kāi)線齒廓和齒輪齒數(shù)，滾切齒形時(shí)滾刀和工件之間必須保證嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系為:當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)過(guò)1轉(zhuǎn)時(shí),工件必須相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)k/z轉(zhuǎn)(k為滾刀頭數(shù)，:為工件齒數(shù))。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)1)加工直齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理加工直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀軸線與齒輪端面傾斜一個(gè)角度，其值等于滾刀螺旋升角，使?jié)L刀螺紋方向與被切齒輪齒向一致。如圖4-7所示為滾切直齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理圖，為完成滾切直齒圓柱齒輪，它需具有以下三條傳動(dòng)鏈。

(1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。電動(dòng)機(jī)(M)一1-2-uv-3-4一滾刀(B11)，是一條將動(dòng)力源(電動(dòng)機(jī))與滾刀相聯(lián)系的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。實(shí)現(xiàn)滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即主運(yùn)動(dòng)。其中，u、為換置機(jī)構(gòu)，用以變換滾刀的轉(zhuǎn)速。

(2)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。滾刀(B11)-4-5-ux-6-7一工作臺(tái)(B12)，是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)漸開(kāi)線齒廓的復(fù)合成型運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)對(duì)單頭滾刀而言，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒，所以要求滾刀與工作臺(tái)之間必須保持嚴(yán)格的傳動(dòng)比關(guān)系。其中，換置機(jī)構(gòu)為u，用于適應(yīng)工件齒數(shù)和滾刀頭數(shù)的變化，其傳動(dòng)比的數(shù)值要求很精確。由于工作臺(tái)(工件)的旋轉(zhuǎn)方向與滾刀螺旋角的旋向有關(guān)，故在這條傳動(dòng)鏈中，還設(shè)有工作臺(tái)變向機(jī)構(gòu)。

(3)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。工作臺(tái)(B12)-7-8-uf-9一10一刀架(A2),是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈，實(shí)現(xiàn)齒寬方向直線形齒形運(yùn)動(dòng)。其中，換置機(jī)構(gòu)為uf.，用于調(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。軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是一個(gè)獨(dú)立的簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng)，作為外聯(lián)系傳動(dòng)鏈它可以使用獨(dú)立的動(dòng)力源來(lái)驅(qū)動(dòng)，所以這里用工作臺(tái)作為間接動(dòng)力源，是因?yàn)闈L齒時(shí)的進(jìn)給量通常以工件每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí).上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)刀架的位移量來(lái)計(jì)量，且刀架運(yùn)動(dòng)速度較低，采用這種傳動(dòng)方案，不僅滿足了工藝上的需要，還能簡(jiǎn)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)。

2)加工斜齒圓柱齒輪的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理斜齒圓柱齒輪在齒長(zhǎng)方向?yàn)橐粭l螺旋線，為了形成螺旋線齒線，在滾刀作軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工件還應(yīng)作附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22(簡(jiǎn)稱附加運(yùn)動(dòng))，且這兩個(gè)運(yùn)動(dòng)之間必須保持確定的關(guān)系:滾刀移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程5時(shí)工件應(yīng)準(zhǔn)確地附加轉(zhuǎn)過(guò)一轉(zhuǎn)，因此，加工斜齒輪時(shí)的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是螺旋運(yùn)動(dòng)，是一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)。如圖4-8(a)所示，設(shè)工件螺旋線為右旋，螺旋角為月，當(dāng)?shù)都軒?dòng)滾刀沿工件軸向進(jìn)給f(單位為mm，滾刀由a點(diǎn)到b點(diǎn)時(shí)，為了能切出螺旋線齒線，應(yīng)使工件的h‘點(diǎn)轉(zhuǎn)到h點(diǎn)，即在工件原來(lái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12基礎(chǔ)上，再附加轉(zhuǎn)動(dòng)bb‘。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)當(dāng)滾刀在進(jìn)給一個(gè)f,至c點(diǎn)時(shí)，工件再附加轉(zhuǎn)動(dòng)cc‘，使工件的c‘點(diǎn)轉(zhuǎn)到c點(diǎn)，依此類推，當(dāng)滾刀再進(jìn)給至P點(diǎn)，正好等于一個(gè)螺旋線導(dǎo)程S時(shí)，工件上的P‘點(diǎn)應(yīng)轉(zhuǎn)到P點(diǎn)，即工件應(yīng)附加轉(zhuǎn)動(dòng)1轉(zhuǎn)。附加運(yùn)動(dòng)用凡z表示，它的方向與工件在展成運(yùn)動(dòng)中的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12方向相同或相反，這取決于工件螺旋線方向和滾刀(刀架)軸向進(jìn)給方向A21;如果B22和B12同向，調(diào)整計(jì)算時(shí)附加運(yùn)動(dòng)取+1轉(zhuǎn)，反之，若B22和B12方向相反，則取一1轉(zhuǎn)。有上述分析可知，滾刀的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)人。和工件的附加運(yùn)動(dòng)凡z是形成螺旋線齒線所必需的運(yùn)動(dòng)，它們組成了一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)—螺旋軌跡運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)實(shí)現(xiàn)滾切斜齒圓柱齒輪所需成型運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)原理圖如圖4-8(b)所示，其中，主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)以及軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈與加工直齒圓柱齒輪是相同，只是在刀架與工作臺(tái)之間增加了一條附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈:

以保證刀架沿工作臺(tái)軸線方向移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程5時(shí)，工件附加轉(zhuǎn)過(guò)士1轉(zhuǎn)，形成螺旋線齒線。顯然，這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。傳動(dòng)鏈中的換置機(jī)構(gòu)叭用于適應(yīng)工件螺旋線導(dǎo)程5和螺旋方向的變化。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)由于滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)既要與滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)配合，組成型成漸開(kāi)線齒廓的展成運(yùn)動(dòng)，又要與滾刀刀架軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)配合，組成型成螺旋線齒長(zhǎng)的附加運(yùn)動(dòng)，所以加工時(shí)工作臺(tái)的實(shí)際旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是上述兩個(gè)運(yùn)動(dòng)的合成。為使工作臺(tái)能同時(shí)接收來(lái)自兩條傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)而不發(fā)生矛盾，就需要在傳動(dòng)鏈中配置一個(gè)運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，將兩個(gè)運(yùn)動(dòng)合成之后再傳個(gè)工作臺(tái)。

3)加工蝸輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理用蝸輪滾刀滾切蝸輪時(shí)，齒廓的形成方法及成型運(yùn)動(dòng)與加工圓柱齒輪是相同的，但齒線是當(dāng)滾刀切至全齒深時(shí)，在展成齒廓的同時(shí)形成的。因此，滾切蝸輪需有展成運(yùn)動(dòng)、主運(yùn)動(dòng)與切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。根據(jù)切入進(jìn)給方法不同，滾切蝸輪的方法有以下兩種:上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)

(1)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。加工時(shí)，由滾刀旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B.。和工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B.2展成齒形的同時(shí)，還應(yīng)由滾刀或工件徑向做作切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2(如圖4-9(a)所示)，使?jié)L刀從蝸輪齒頂逐漸切入至全齒深。采用這種方法加工渦輪時(shí)，機(jī)床的傳動(dòng)原理如圖4-9(b(圖中表示由滾刀實(shí)現(xiàn)切入進(jìn)給運(yùn)動(dòng))。

(2)切向進(jìn)給法。這種加工方法只有在滾刀刀架上具備切向進(jìn)給溜板的滾齒機(jī)上方能進(jìn)行，同時(shí)需要采用帶切削錐的蝸輪滾刀(見(jiàn)圖4-9(c))。加工前，預(yù)先按蝸輪蝸桿副的嚙合狀態(tài)，調(diào)整好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(即滾刀軸向)緩慢移動(dòng)，完成切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，滾刀在進(jìn)給過(guò)程中，先是切削錐部，繼而圓柱部分逐漸切入工件，當(dāng)滾刀的圓柱部分完全切入工件時(shí)(見(jiàn)圖4-9(c)中假想線所示位置)，就切到了全齒深。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)加工過(guò)程中，由于滾刀沿工件切線方向移動(dòng)，破壞了它和工件的正?！皣Ш蟼鲃?dòng)”關(guān)系，所以工件必須相應(yīng)地做附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22與之嚴(yán)格配合。它們的運(yùn)動(dòng)關(guān)系應(yīng)與蝸桿軸向移動(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)給方向相應(yīng)。由于工件的附加運(yùn)動(dòng)凡2與展成運(yùn)動(dòng)中工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12是同時(shí)進(jìn)行的，因此，與滾切斜齒圓柱齒輪相似，加工時(shí)工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)是凡2和B12的合成運(yùn)動(dòng)。在傳動(dòng)系統(tǒng)中也需要配置運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)。圖4-9(d)為用切向進(jìn)給法滾切蝸輪時(shí)的傳動(dòng)原理。機(jī)床的主運(yùn)動(dòng)及展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈與加工直齒圓柱齒輪相同。聯(lián)系工作臺(tái)(工件旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng))與滾刀切向進(jìn)給溜板(滾刀移動(dòng))的傳動(dòng)鏈“7一uf一2一1”為切向進(jìn)給傳動(dòng)鏈，它是外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)聯(lián)系切向進(jìn)給溜板(滾到移動(dòng)A21)和工作臺(tái)(工件附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22)的傳動(dòng)鏈“1一2一3一uy一4一5一[合成]一6一ux一7”為附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，它是內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈。展成運(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)滾齒機(jī)既可用于加工直齒圓柱齒輪，又可用于加工斜齒圓柱齒輪，所以滾齒機(jī)的傳動(dòng)設(shè)計(jì)必須滿足兩者的要求。通常，滾齒機(jī)是根據(jù)加工斜齒圓柱齒輪的要求設(shè)計(jì)的。在傳動(dòng)系統(tǒng)中設(shè)有一個(gè)運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，以將展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)凡2合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)后傳送到工作臺(tái)。加工直齒圓柱齒輪時(shí)，斷開(kāi)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，同時(shí)把運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)調(diào)整為一個(gè)如同“聯(lián)軸器”的結(jié)構(gòu)形式即可。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)滾齒機(jī)所用的運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)通常是圓柱齒輪或錐齒輪行星機(jī)構(gòu)。圖4-10為Y3150E型滾齒機(jī)所用的運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，由模數(shù)m=3mm、齒數(shù)z=30、螺旋角=0的4個(gè)弧齒錐齒輪組成。機(jī)床上配有兩個(gè)離合器M1和M2，加工直齒圓柱齒輪時(shí)用M1，加工斜齒圓柱齒輪、大質(zhì)數(shù)直齒圓柱齒輪和切向進(jìn)給法加工蝸輪時(shí)用M2。當(dāng)需要附加運(yùn)動(dòng)時(shí)，如圖4-10(a)所示，先在軸X上先裝上套筒G(用鍵與軸連接)，再將離合器Mz空套在套筒G上。離合器Mz的端面齒與空套齒輪Z、的端面以及轉(zhuǎn)臂H右部套筒上的端面齒同時(shí)嚙合，將它們連接在一起，因而來(lái)自刀架的附加運(yùn)動(dòng)可通過(guò)Zy傳遞給轉(zhuǎn)臂H.上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)設(shè)nx、nlx、nh。分別為軸X,IX及轉(zhuǎn)臂H的轉(zhuǎn)速，根據(jù)行星齒輪機(jī)構(gòu)傳動(dòng)原理，可以列出運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比計(jì)算式為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)進(jìn)一步可得運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)中傳動(dòng)件的轉(zhuǎn)速nx與兩個(gè)主動(dòng)件的轉(zhuǎn)速n1x及nh的關(guān)系式為:在展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自滾刀的運(yùn)動(dòng)由齒輪:二經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸X，可設(shè)nH=0，則軸IX與X之間傳動(dòng)比為:在附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中，來(lái)自刀架的運(yùn)動(dòng)由齒輪氛.傳給轉(zhuǎn)臂H，再經(jīng)合成機(jī)構(gòu)傳至軸X。可設(shè)n1x=0，則轉(zhuǎn)臂H與軸X之間的傳動(dòng)比為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)綜上所述，加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，展成運(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=一1及u合2=2經(jīng)軸X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)。這時(shí)需卸下離合器M2及套筒G，而將離合器M，在軸其端面齒爪只和轉(zhuǎn)臂HX上(見(jiàn)圖4-9(b））。離合器M，通過(guò)鍵與軸X連接的端面齒爪連接，所以此時(shí):上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中軸X與軸IX之間的傳動(dòng)比為:可見(jiàn)，利用運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)，在滾切斜齒圓柱齒輪時(shí)，將展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中工作臺(tái)的附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22合成為一個(gè)運(yùn)動(dòng)后傳送到工作臺(tái);而在滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，則斷開(kāi)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，同時(shí)把運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)調(diào)整成為一個(gè)如同“聯(lián)軸器”形式的結(jié)構(gòu)。

2.Y3150E型滾齒機(jī)

Y3150E型滾齒機(jī)主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪。此外，使用蝸輪滾刀時(shí)，還可用手動(dòng)徑向進(jìn)給滾切蝸輪，也可用于加工花鍵軸及鏈輪等工件。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)1)主要組成部件

Y3150E型滾齒機(jī)外形如圖4-11所示，機(jī)床由床身卜立柱么刀架溜板孰滾刀架爪后立柱8和工作臺(tái)9等主要部件組成。立柱2固定在床身上。刀架溜板3可沿立柱導(dǎo)軌作垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)或快速移動(dòng)。滾刀安裝在刀桿4上，由滾刀架5的主軸帶動(dòng)做旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)。滾刀架5可沿刀架溜板3的圓形導(dǎo)軌在240。范圍內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以調(diào)整滾刀的安裝角度，工件安裝在工作臺(tái)9上的工件芯軸7上或直接安裝在工作臺(tái)9上，隨同工作臺(tái)一起作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。工作臺(tái)9和后立柱8裝在同一溜板上，可沿床身的水平導(dǎo)軌移動(dòng)，以調(diào)整工件的徑向位置或作手動(dòng)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。后立柱8上的支架6可通過(guò)軸套或頂尖支承工件芯軸的上端，以提高芯軸的剛度，使?jié)L切過(guò)程平穩(wěn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)

Y3150E型滾齒機(jī)，一般要求它能加工直齒、斜齒、圓柱齒輪和蝸輪等，因此，其傳動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)具備下列傳動(dòng)鏈:主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈、徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和切向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。其中，前四種傳動(dòng)鏈?zhǔn)撬袧L齒機(jī)都具備的，后兩種傳動(dòng)鏈只有部分滾齒機(jī)具備。此外，大部分滾齒機(jī)還具備刀架快速空行程傳動(dòng)鏈，由快速電動(dòng)機(jī)直接傳動(dòng)刀架溜板作快速運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)

2)機(jī)床主要技術(shù)參數(shù)最大工件直徑500mm,

最大加工寬度250mm,

最大加工模數(shù)8mm,

最少加工齒數(shù)5xk(滾刀頭數(shù))。滾刀主軸轉(zhuǎn)速及級(jí)數(shù)(r/min)8級(jí):40,50,63,80,125,160、200、250。刀架軸向進(jìn)給量及級(jí)數(shù)(mm/r）12級(jí):0.4,0.56,0.63,0.87,1,1.16,1.41、1.6、1.8、2.5、2.9、4。機(jī)床外形尺寸(長(zhǎng)x寬x高)(mm)2439x1272x1770。機(jī)床質(zhì)量約3450kg,上一頁(yè)下一頁(yè)返回相關(guān)知識(shí)3)Y3150E型滾齒機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)圖

圖4-12所示為Y3150E型滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)圖。該機(jī)床主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用手動(dòng)徑向進(jìn)給切蝸輪。因此，傳動(dòng)系統(tǒng)中有主運(yùn)動(dòng)、展成運(yùn)動(dòng)、軸向運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)4條傳動(dòng)鏈。另外還有一條刀架快速移動(dòng)(空行程)傳動(dòng)鏈。滾齒機(jī)的傳動(dòng)系統(tǒng)比較復(fù)雜。在進(jìn)行機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)床的傳動(dòng)原理圖，從傳動(dòng)系統(tǒng)圖中找出各條傳動(dòng)鏈的兩端件及其對(duì)應(yīng)的傳動(dòng)路線和相應(yīng)的換置機(jī)構(gòu);根據(jù)傳動(dòng)鏈兩端件間的計(jì)算位移，列出運(yùn)動(dòng)平衡式，再由運(yùn)動(dòng)平衡式，導(dǎo)出換置公式。上一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

(一)加工直齒圓柱齒輪的調(diào)整計(jì)算根據(jù)上面討論的機(jī)床在加工直齒圓柱齒輪時(shí)的運(yùn)動(dòng)和傳動(dòng)原理圖，即可從圖4-12所示的傳動(dòng)系統(tǒng)圖中找出各個(gè)運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈并進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的調(diào)整計(jì)算。

1.主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系電動(dòng)機(jī)和滾刀主軸之間的傳動(dòng)鏈，由它決定形成漸開(kāi)線(母線)的速度，是“外聯(lián)系”傳動(dòng)鏈。

(1)兩端件:電動(dòng)機(jī)—滾刀主軸

(2)傳動(dòng)路線:下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(3)計(jì)算位移:電動(dòng)機(jī)n巾(1430r/min)—滾刀主軸n刀(r/min)(4)運(yùn)動(dòng)平衡式:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(5)導(dǎo)出換置公式:由上式簡(jiǎn)化可以得到換置機(jī)構(gòu)傳動(dòng)比ux的計(jì)算公式當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)速n刀給定后，就可算出u、的數(shù)值，并由此確定變速箱中滑移齒輪的嚙合位置和掛輪的齒數(shù)。反之，變速箱中滑移齒輪的嚙合位置和掛輪的齒數(shù)確定后，就可算出滾刀的轉(zhuǎn)速n刀。滾刀共有如表4-2所列的9級(jí)轉(zhuǎn)速。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施2.展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系滾刀主軸和工作臺(tái)之間的傳動(dòng)鏈，由它決定齒輪齒廓的形狀(漸開(kāi)線)，是“內(nèi)聯(lián)系”傳動(dòng)鏈。1)兩端件:滾刀—工件2)傳動(dòng)路線:(3)計(jì)算位移:一轉(zhuǎn)——k/z轉(zhuǎn)當(dāng)滾刀頭數(shù)為k，工件齒數(shù)為z時(shí)，滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件(即工作臺(tái))相對(duì)于滾刀轉(zhuǎn)k/z轉(zhuǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(4)運(yùn)動(dòng)平衡式:式中，u合為合成機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比。Y3150E型滾齒機(jī)在滾切直齒圓柱齒輪時(shí)，運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)用離合器M1連接，此時(shí)運(yùn)動(dòng)和成機(jī)構(gòu)的轉(zhuǎn)動(dòng)比u合=1.(5)換置公式:?；?jiǎn)上式可得分度掛輪架(換置機(jī)構(gòu))傳動(dòng)比ux的計(jì)算公式上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施式中e/f掛輪為“結(jié)構(gòu)性掛輪"，用于工件齒數(shù):在較大范圍內(nèi)變化時(shí)調(diào)整ux的數(shù)值，保證其分子、分母相差倍數(shù)不致過(guò)大，從而使掛輪架結(jié)構(gòu)緊湊。根據(jù)z/k值，掛輪e/f可以有如下選擇:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

3.車由向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系工作臺(tái)與刀架間的傳動(dòng)鏈。該傳動(dòng)鏈只影響形成齒線的快慢而不影響齒線(直線)的軌跡，它是一條外聯(lián)系傳動(dòng)鏈。

(1)兩端件:工作臺(tái)(工件轉(zhuǎn)動(dòng))—刀架(滾刀移動(dòng))。

(2)傳動(dòng)路線:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

(3)計(jì)算位移:1轉(zhuǎn)一f(單位為mm)。即工作臺(tái)每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)時(shí)，刀架進(jìn)給f(單位為mm)。

(4)運(yùn)動(dòng)平衡式:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

(5)換置公式:將上式化簡(jiǎn)整理可得出換置機(jī)構(gòu)(進(jìn)給箱)傳動(dòng)比uf的計(jì)算公式為當(dāng)軸向進(jìn)給量.f值確定后，可從表4一3中查出進(jìn)給掛輪齒數(shù)和進(jìn)給箱中滑移齒輪嚙合位置。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(二)加工斜齒圓柱齒輪的調(diào)整計(jì)算

1.主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的調(diào)整計(jì)算與加工直齒圓柱齒輪時(shí)相同。

2.展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈展成運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)路線以及兩端件的計(jì)算位移都和加工直齒圓柱齒輪時(shí)相同。但此時(shí)，運(yùn)動(dòng)合成機(jī)構(gòu)的作用不同，在X軸上安裝套筒G和離合器M2，其在展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的傳動(dòng)比u合1=一1，代入運(yùn)動(dòng)平衡式后得出的換置公式為上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施式中負(fù)號(hào)說(shuō)明展成運(yùn)動(dòng)鏈中軸X與IX的轉(zhuǎn)向相反，而在加工直齒圓柱齒輪時(shí)，是要求兩軸的轉(zhuǎn)向相同(換置公式中符號(hào)應(yīng)為正)。因此，在調(diào)整展成運(yùn)動(dòng)掛輪u時(shí)，必須按機(jī)床說(shuō)明書(shū)規(guī)定配加惰輪，以消除“一”的影響。為敘述方便，以下有關(guān)斜齒圓柱齒輪展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的計(jì)算，均已考慮配加惰輪，故都取消“一”號(hào)。

3.車由向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈軸向進(jìn)給傳動(dòng)鏈及其調(diào)整計(jì)算和加工直齒圓柱齒輪相同。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施4.附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)锹?lián)系刀架直線移動(dòng)(即軸向進(jìn)給)和工作臺(tái)附加旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)之間的傳動(dòng)鏈。其作用是保證刀架下移工件螺旋線一個(gè)導(dǎo)程S時(shí)，工件在展成運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上必須再附加(多轉(zhuǎn)或少轉(zhuǎn))轉(zhuǎn)動(dòng)一轉(zhuǎn)。

(1)兩端件:刀架一工作臺(tái)(工件)(2)傳動(dòng)路線:(3)計(jì)算位移:S(單位為mm)一(士1)(轉(zhuǎn))

刀架軸向移動(dòng)一個(gè)螺旋線導(dǎo)程5時(shí)，工件應(yīng)附加轉(zhuǎn)過(guò)士1轉(zhuǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

(4)運(yùn)動(dòng)平衡式:將計(jì)算位移代入傳動(dòng)路線表達(dá)式，得到該傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(5)換置公式:整理上式后得對(duì)于附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)平衡式和換置公式，作如下分析:(1)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈?zhǔn)切纬陕菪€的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈，其傳動(dòng)比數(shù)值的精確度,直接影響工件輪齒的齒向精度，所以掛輪傳動(dòng)比應(yīng)配算準(zhǔn)確。但是，換置公式中包含有無(wú)理數(shù)sinβ，這就給精確配算掛輪帶來(lái)困難，因?yàn)閽燧唫€(gè)數(shù)有限，且與展成運(yùn)動(dòng)共用一套掛輪。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施為保證展成運(yùn)動(dòng)掛輪傳動(dòng)比絕對(duì)準(zhǔn)確，一般先選定展成運(yùn)動(dòng)掛輪，剩下的掛輪供附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中掛輪選擇，故無(wú)法配算的非常準(zhǔn)確，其配算結(jié)果和計(jì)算結(jié)果之間的誤差，對(duì)于g級(jí)精度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點(diǎn)后的四位數(shù)字(即小數(shù)點(diǎn)后第五位才允許有誤差)，對(duì)于7級(jí)精度的斜齒輪，要精確到小數(shù)點(diǎn)后第五位數(shù)字，才能保證不超過(guò)精度標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的齒向允差。

(2)運(yùn)動(dòng)平衡式中，不僅包含了uy而且包含有ux，這樣的設(shè)置方案，可使附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈換置公式中不包含工件齒數(shù)這個(gè)參數(shù)，就是說(shuō)附加運(yùn)動(dòng)掛輪配算與工件的齒數(shù):無(wú)關(guān)。它的好處在于:一對(duì)互相嚙合的斜齒輪(平行軸傳動(dòng))，由于其模數(shù)相同，螺旋角絕對(duì)值也相同，當(dāng)用一把滾刀加工這一對(duì)斜齒輪時(shí)，即使這對(duì)齒輪的齒數(shù)不同，仍可用相同的附加運(yùn)動(dòng)掛輪。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施而且只需計(jì)算和調(diào)整掛輪一次。更重要的是，由于附加運(yùn)動(dòng)掛輪近似配算所產(chǎn)生的螺旋角誤差，對(duì)兩個(gè)斜齒輪是相同的，因此仍可使其獲得良好的嚙合。

(三)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)算滾齒機(jī)加工齒輪時(shí)，是根據(jù)被加工齒輪的齒數(shù)來(lái)計(jì)算展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中分齒掛輪的齒數(shù)。在Y3150E型滾齒機(jī)上，分齒掛輪的換置公式為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施當(dāng)被加工齒輪的齒數(shù):為質(zhì)數(shù)時(shí)，由于質(zhì)數(shù)不能分解因子，因此掛輪to或d必須有一個(gè)齒輪的齒數(shù)等于這個(gè)質(zhì)數(shù):或等于:的整倍數(shù)。由于一般滾齒機(jī)只具備齒數(shù)小于100的質(zhì)數(shù)的掛輪(Y3150E型滾齒機(jī)也是如此)，所以加工齒數(shù)小于100的質(zhì)數(shù)齒輪時(shí)可以選用到合適齒數(shù)的交換齒輪，但對(duì)齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)齒輪(如101,103,107......)，則因選不到齒數(shù)合適的掛輪而無(wú)法加工，必須采用其他方法，如利用運(yùn)動(dòng)合成的方法，來(lái)完成對(duì)齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)齒輪的加工。

1.工作原理如前所述，加工直齒圓齒輪時(shí)，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈兩端件的計(jì)算位移為:滾刀每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)—工件轉(zhuǎn)過(guò)k/z轉(zhuǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施由于z是大于100的質(zhì)數(shù)，掛輪中沒(méi)有合適的齒數(shù)可選用，因此先選擇一接近于所需加工的齒數(shù)z的數(shù)值，并以z0來(lái)調(diào)整展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈(z0應(yīng)該是能夠利用機(jī)床現(xiàn)有掛輪的數(shù)值)。這時(shí)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈兩端件的運(yùn)動(dòng)關(guān)系改變?yōu)?滾刀每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)—工件轉(zhuǎn)過(guò)k/z轉(zhuǎn)。因而，在展成運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，滾刀每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)時(shí)，工件的運(yùn)動(dòng)誤差為轉(zhuǎn)。為了補(bǔ)償這一誤差，可通過(guò)附加運(yùn)動(dòng)動(dòng)鏈，在工件得到轉(zhuǎn)過(guò)程中，使工件得到附加的轉(zhuǎn)，從而加工出齒數(shù)為:的直齒圓柱齒輪。此處的附加運(yùn)動(dòng)鏈，其兩端件是工作臺(tái)(工件轉(zhuǎn)動(dòng))一工作臺(tái)(工件附加轉(zhuǎn)動(dòng))，運(yùn)動(dòng)聯(lián)系路線為“9一10一uf一11一13-ux一14一15一「合成」一6一7一uy一8一9"(見(jiàn)圖4-8(b)).上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

2.傳動(dòng)鏈的調(diào)整計(jì)算

(1)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。機(jī)床主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的調(diào)整與通常加工直齒圓柱齒輪時(shí)相同。

(2)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。其調(diào)整計(jì)算也與通常加工直齒圓柱齒輪相同。

(3)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。由于加工齒數(shù)大于100的質(zhì)數(shù)齒輪時(shí)，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈兩端件的計(jì)算位移改變?yōu)?滾刀每轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)上轉(zhuǎn)。其運(yùn)動(dòng)平衡式為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(4)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈。附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的兩端件是工作臺(tái)—工作臺(tái)，計(jì)算位移是：工作臺(tái)轉(zhuǎn)k/z轉(zhuǎn)，工作臺(tái)附加轉(zhuǎn)(k/z-k/z0)其運(yùn)動(dòng)平衡式為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施這里應(yīng)注意的是，當(dāng)軸向進(jìn)給量f選定后，uf值即已確定不得再次更改軸向進(jìn)給量f，否則將會(huì)改變附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比。如確需改變軸向進(jìn)給量時(shí)，應(yīng)重新計(jì)算并調(diào)整附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)比。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)z0>z時(shí)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)的方向與展成運(yùn)動(dòng)的方向相同;反之，若z0<z，則兩運(yùn)動(dòng)方向相反。例4.2已知被加工齒輪齒數(shù)為103，滾刀頭數(shù)k=1，軸向進(jìn)給量f=1.41mm/r。求在Y3150E型滾齒機(jī)上加工時(shí)，展成運(yùn)動(dòng)和附加運(yùn)動(dòng)掛輪的齒數(shù)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施(四)刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)路線利用快速電動(dòng)機(jī)可使刀架作快速升降運(yùn)動(dòng)，以便調(diào)整刀架位置及在進(jìn)給前后實(shí)現(xiàn)快進(jìn)和快退。此外，在加工斜齒圓柱齒輪時(shí)，啟動(dòng)快速電動(dòng)機(jī)，可經(jīng)附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈傳動(dòng)工作臺(tái)旋轉(zhuǎn)，以便檢查工作臺(tái)附加運(yùn)動(dòng)的方向是否正確。如圖4-11所示，刀架快速移動(dòng)傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)路線是:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施刀架快速移動(dòng)的方向可通過(guò)控制快速電動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向來(lái)變換。在Y3150E型滾齒機(jī)上，啟動(dòng)快速電動(dòng)機(jī)之前，必須先將操縱手柄P3放于“快速移動(dòng)”位置上，此時(shí)軸XVIII上的三聯(lián)滑移齒輪處于空擋位置，脫開(kāi)軸XVII和軸XVIII之間的傳動(dòng)聯(lián)系，同時(shí)接通離合器M3，此時(shí)方能啟動(dòng)快速電動(dòng)機(jī)。使用快速電動(dòng)機(jī)時(shí)，主電動(dòng)機(jī)是否啟動(dòng)與此無(wú)關(guān)，因?yàn)檫@兩個(gè)電動(dòng)機(jī)是分別屬于兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)動(dòng)。以滾切斜齒圓柱齒輪第一刀切削完畢，滾刀快速退回為例，此時(shí)如主電機(jī)仍然轉(zhuǎn)動(dòng)，則刀架帶著以B,。旋轉(zhuǎn)的滾刀退回，而工件B12B22的合成運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng);如主電機(jī)停止轉(zhuǎn)動(dòng)，那么電機(jī)快退時(shí)，刀架上的滾刀不轉(zhuǎn)，但工作臺(tái)上的工件仍還在轉(zhuǎn)動(dòng)，只不過(guò)是由附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈傳來(lái)的B22使工件轉(zhuǎn)動(dòng)的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施在加工斜齒圓柱齒輪的整個(gè)過(guò)程中，展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈均不可脫開(kāi)。例如，第一刀初切完畢后，需將刀架快速向上退回以便進(jìn)行第二刀切削時(shí)，絕不可脫開(kāi)展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈和附加運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈中的掛輪或離合器，以保證滾刀仍按原來(lái)的螺旋線軌跡退回，避免工件產(chǎn)生亂牙或斜齒輪被破壞等現(xiàn)象，損壞刀具及機(jī)床。(五)滾刀刀架結(jié)構(gòu)和滾刀的安裝調(diào)整

1.滾刀刀架的結(jié)構(gòu)滾刀刀架的作用是支撐滾刀主軸，并帶動(dòng)安裝在主軸上的滾刀做沿工件軸向的進(jìn)給運(yùn)動(dòng)。由于在不同加工情況下，滾刀旋轉(zhuǎn)軸線需對(duì)工件旋轉(zhuǎn)軸線保持不同的相對(duì)位置，或者說(shuō)滾刀需有不同的安裝角度.上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施所以，通用滾齒機(jī)的滾刀刀架都由刀架體和刀架溜板兩部分組成。裝有滾刀主軸的刀架體可相對(duì)刀架溜板轉(zhuǎn)一定的角度，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)軌做直線運(yùn)動(dòng)(見(jiàn)圖4-11).

圖4-13為Y3150E型滾齒機(jī)滾刀刀架的結(jié)構(gòu)。刀架體1用裝在環(huán)形T形槽內(nèi)的6個(gè)螺釘4固定在刀架溜板(圖中未標(biāo)出)上。調(diào)整滾刀安裝角時(shí)，應(yīng)先松開(kāi)螺釘4，然后用扳手轉(zhuǎn)動(dòng)刀架溜板上的操作手柄Ps(見(jiàn)圖4-12，經(jīng)蝸桿蝸輪副1/30及齒輪z16帶動(dòng)固定在刀架體上的齒輪z148，使刀架體1回轉(zhuǎn)至所需的滾刀安裝角。調(diào)整完畢后，應(yīng)重新擰緊螺釘4上的螺母。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施主軸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及花鍵套筒9支承在兩個(gè)圓錐滾子軸承6上。當(dāng)主軸前端的滑動(dòng)軸承13磨損引起主軸徑向圓跳動(dòng)超過(guò)允許值時(shí)，可拆下墊片10及12，磨去相同的厚度，調(diào)配至符合要求時(shí)為止。如需調(diào)整主軸的軸向竄動(dòng)，則只要將墊片10適當(dāng)磨薄即可。安裝滾刀的刀桿(見(jiàn)圖4-13(b)用錐柄安裝在主軸前端的錐孔內(nèi)，并用拉桿7將其拉緊。刀桿左端支承在支架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。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施安裝滾刀時(shí)，為使?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)齒面對(duì)稱，另外，為使?jié)L刀的磨損不過(guò)于集中在局部長(zhǎng)度上，而是沿全長(zhǎng)均勻地磨損以提高其使用壽命，都需調(diào)整滾刀軸向位置，這就是所謂串刀。調(diào)整時(shí)，先松開(kāi)壓板螺釘2(見(jiàn)圖4-12)，然后用手柄轉(zhuǎn)動(dòng)方頭軸3，通過(guò)方頭軸3上的齒輪和主軸套筒上的齒條帶動(dòng)主軸套筒連同滾刀主軸一起軸向移動(dòng)。調(diào)整合適后，應(yīng)擰緊壓板螺釘。Y3150E型滾齒機(jī)滾到最大串刀范圍為55mm。上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施

2.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刀和工件處于準(zhǔn)確的“嚙合”位置，即滾刀在切削點(diǎn)的螺旋線方向應(yīng)與被加工齒輪齒槽方向一致。為此，須將滾刀軸線與工件端面安裝成一定的角度，即為安裝角，用8表示。如圖4-14所示為滾切斜齒圓錐齒輪時(shí)滾刀軸線的偏轉(zhuǎn)情況，其安裝角8為:上一頁(yè)下一頁(yè)返回任務(wù)實(shí)施上式中，當(dāng)被加工的斜齒輪與滾刀的螺旋線方向相反時(shí)取“+”號(hào)，與螺旋線方向相同時(shí)取“一”號(hào)。滾切斜齒輪時(shí)，應(yīng)盡量采用與工件螺旋線方向相同的滾刀，使?jié)L刀安裝角較小，有利于提高機(jī)床運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)性及加工精度。當(dāng)加工直齒圓柱齒輪時(shí)，因a=o，所以滾刀的安裝角s為:這說(shuō)明在滾齒機(jī)上切削直齒圓柱齒輪時(shí)，滾刀的軸線也是傾斜的，與水平面成。角(對(duì)立式滾齒機(jī)而言)傾斜方向則決定于滾刀的螺旋線方向。上一頁(yè)返回知識(shí)鏈接(一)插齒機(jī)常用的圓柱齒輪加工機(jī)床除滾齒機(jī)外，還有插齒機(jī)。插齒機(jī)主要用于加工直齒圓柱齒輪，特別適宜加工在滾齒機(jī)上不能加工的內(nèi)齒輪和多聯(lián)齒輪。裝上附件，插齒機(jī)還能加工齒條，但插齒機(jī)不能加工蝸輪。

1.插齒機(jī)的工作原理插齒機(jī)是按展成法原理來(lái)加工齒輪的。插齒刀實(shí)質(zhì)上是一個(gè)端面磨有前角，齒頂及齒側(cè)均磨有后角的齒輪(見(jiàn)圖4-15(a)。插齒時(shí)，插齒刀沿工件軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)以完成切削主運(yùn)動(dòng)，在刀具和工件輪坯作“無(wú)間隙嚙合運(yùn)動(dòng)”過(guò)程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接加工過(guò)程中，刀具每往復(fù)一次，僅切出工件齒槽的一小部分，齒廓曲線是在插齒刀切削刃多次相繼的切削中，由切削刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線所形成的(見(jiàn)圖4-15(b))。2.插齒機(jī)的工作運(yùn)動(dòng)加工直齒圓柱齒輪時(shí)，插齒機(jī)應(yīng)具有如下運(yùn)動(dòng):1)主運(yùn)動(dòng)插齒機(jī)的主運(yùn)動(dòng)是插齒刀沿其軸線(即沿工件的軸向)所作的直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在一般立式插齒機(jī)上，刀具垂直向下時(shí)為工作行程，向上為空行程。主運(yùn)動(dòng)以插齒刀每分鐘的往復(fù)行程次數(shù)來(lái)表示，即雙行程數(shù)/min上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接

若切削速度v(單位為m/min及行程長(zhǎng)度L(單位為mm)已確定，可按下式計(jì)算出插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù):

2)展成運(yùn)動(dòng)加工過(guò)程中，插齒刀和工件必須保持一對(duì)圓柱齒輪的嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即在插齒刀轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒時(shí)工件也轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。工件與插齒刀所作的嚙合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)即為展成運(yùn)動(dòng)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接3)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是插齒刀繞自身軸線的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，其旋轉(zhuǎn)速度的快慢決定了工件轉(zhuǎn)動(dòng)的快慢，也直接關(guān)系到插齒刀的切削負(fù)荷、被加工齒輪的表面質(zhì)量、機(jī)床生產(chǎn)率和插齒刀的使用壽命。圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)的大小，即圓周進(jìn)給量，用插齒刀每往復(fù)行程一次，刀具在分度圓圓周上所轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)來(lái)表示，單位為mm/往復(fù)行程。顯然，降低圓周進(jìn)給量將會(huì)增加形成齒槽的刀刃切削次數(shù)，從而提高齒形曲線的精度。

4)徑向切入運(yùn)動(dòng)開(kāi)始插齒時(shí)，如插齒刀立即徑向切入工件至全齒深，將會(huì)因切削負(fù)荷過(guò)大而損壞刀具和工件。為了避免這種情況，工件應(yīng)逐漸地向插齒刀作徑向切入。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接如圖4-14(a)所示，開(kāi)始加工時(shí)，工件外圓上的a點(diǎn)與插齒刀外圓相切，在插齒刀和工件作展成運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，工件相對(duì)于刀具作徑向切入運(yùn)動(dòng)。當(dāng)?shù)毒咔腥牍ぜ寥X深后(至h點(diǎn))，徑向切入運(yùn)動(dòng)停止。然后工件再旋轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)，便能加工出全部完整的齒廓。徑向進(jìn)給量是以插齒刀每次往復(fù)行程，工件或刀具徑向切入的距離來(lái)表示，單位為mm/往復(fù)行程。根據(jù)工件的材料、模數(shù)和精度等條件，也可采用2次和3次徑向切入方法，即刀具切入到工件全齒深，可分2次或3次進(jìn)行。每次徑向切入運(yùn)動(dòng)結(jié)束后，工件都要轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接5)讓刀運(yùn)動(dòng)插齒刀向上運(yùn)動(dòng)(空行程)時(shí)，為了避免擦傷工件齒面和減少刀具磨損，刀具和工件間應(yīng)讓開(kāi)一小段距離(一般為0.5mm的間隙)，而在插齒刀向下開(kāi)始工作行程之前，又迅速恢復(fù)到原位，以便刀具進(jìn)行下一次切削，這種讓開(kāi)和恢復(fù)原位的運(yùn)動(dòng)稱為讓刀運(yùn)動(dòng)。插齒機(jī)的讓刀運(yùn)動(dòng)可以由安裝工件的工作臺(tái)移動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可由刀具主軸擺動(dòng)得到。由于工件和工作臺(tái)的慣量比刀具主軸大，由讓刀運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的振動(dòng)也大，不利于提高切削速度，所以新型號(hào)的插齒機(jī)(如Y5132)普遍采用刀具主軸擺動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)讓刀運(yùn)動(dòng)。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接3.插齒機(jī)的傳動(dòng)原理插齒機(jī)的傳動(dòng)原理如圖4-16所示。圖中表示了3個(gè)成型運(yùn)動(dòng)的傳動(dòng)鏈:

(1)“電動(dòng)機(jī)M一1一2一ux一3一4一5一曲柄偏心盤(pán)A一插齒刀主軸”為主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，ux為調(diào)整插齒刀每分鐘往復(fù)行程數(shù)的換置機(jī)構(gòu)。

(2)“曲柄偏心盤(pán)A一5一4一6一uy一7一8一9一蝸桿副B一插齒刀主軸”為圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，其中為調(diào)整插齒刀圓周進(jìn)給量大小的換置機(jī)構(gòu)。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接(3)“插齒刀主軸(插齒刀轉(zhuǎn)動(dòng))一蝸桿副8一9一8一10一uz一11一12一蝸桿副c一工作臺(tái)”為展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈，其中為調(diào)整插齒刀與工件之間傳動(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。讓刀運(yùn)動(dòng)及徑向切入運(yùn)動(dòng)不直接參與工件表面的形成過(guò)程，故沒(méi)有在圖中表示。

(二)圓柱齒輪磨齒機(jī)圓柱齒輪磨齒機(jī)簡(jiǎn)稱磨齒機(jī)，是用磨削方法對(duì)圓柱齒輪齒面進(jìn)行精加工的精密機(jī)床，主要用于淬硬齒輪的精加工。齒輪加工時(shí)，一般先由滾齒機(jī)或插齒機(jī)切出輪齒后再磨齒，有的磨齒機(jī)也可直接在齒坯上磨出輪齒，但生產(chǎn)率低，設(shè)備成本高，因此只限于模數(shù)較小的齒輪。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接磨齒機(jī)的工作原理按齒廓的形成方法，磨齒有成型法和展成法兩種，但大多數(shù)磨齒機(jī)均以展成法來(lái)加工齒輪。下面介紹常用的幾種磨齒機(jī)的工作原理及其特點(diǎn)。

1.蟲(chóng)丙桿砂輪型磨齒機(jī)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(如圖4-17(a)所示)，它的工作原理和加工過(guò)程與滾齒機(jī)類似。蝸桿砂輪相當(dāng)于滾刀，加工時(shí)砂輪與工件作展成運(yùn)動(dòng)，磨出漸開(kāi)線。磨削直齒圓柱齒輪的軸向齒線一般由工件沿其軸向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)。這種機(jī)床能連續(xù)磨削，在各類磨齒機(jī)床中它的生產(chǎn)效率最高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接其缺點(diǎn)是，砂輪修整成蝸桿較困難，且不易得到很高的精度，磨削不同模數(shù)的齒輪時(shí)需要更換砂輪;聯(lián)系砂輪與工件的內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈中的各個(gè)傳動(dòng)環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速很高，用機(jī)械傳動(dòng)易產(chǎn)生噪聲，磨損較快。這種磨齒機(jī)適用于中小模數(shù)齒輪的成批和大量生產(chǎn)。

2.錐形砂輪磨齒機(jī)錐形砂輪磨齒機(jī)是利用齒條和齒輪嚙合原理來(lái)磨削齒輪的，它所使用的砂輪截面形狀是按照齒條的齒廓修整的。當(dāng)砂輪按切削速度旋轉(zhuǎn)，并沿工件齒線方向作直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，砂輪兩側(cè)錐面的母線就形成了假想齒條的一個(gè)齒廓(如圖4-17(b)所示).上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接如果強(qiáng)制被磨削齒輪在此假想齒條上作無(wú)間隙的嚙合滾轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，即被磨削齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)一個(gè)齒的同時(shí)，其軸芯線移動(dòng)一個(gè)齒輪的距離，便可磨出工件上一個(gè)輪齒一側(cè)的齒面。因此，漸開(kāi)線齒廓由工件轉(zhuǎn)動(dòng)B31和移動(dòng)A32所組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)用展成法形成，而齒線則由砂輪旋轉(zhuǎn)B1和直線移動(dòng)A2用相切法形成。在這類機(jī)床上磨削齒輪時(shí)，一個(gè)齒槽的兩側(cè)齒面是分別進(jìn)行磨削的。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。然后，再重復(fù)上述過(guò)程，磨削下一個(gè)齒槽?？梢?jiàn)，工件上全部輪齒齒面需經(jīng)過(guò)多次分度和磨削后才能完成。

上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接由上述可知，錐形砂輪型磨齒機(jī)的成型運(yùn)動(dòng)有:砂輪旋轉(zhuǎn)B。和直線移動(dòng)A2，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)B3。和直線移動(dòng)A32，是形成漸開(kāi)線齒廓所需的一個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)一范成運(yùn)動(dòng)。此外，為磨出全部輪齒，加工過(guò)程中還需有一個(gè)周期的分度運(yùn)動(dòng)。這類磨齒機(jī)典型的傳動(dòng)原理如圖4-18所示。砂輪旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(主運(yùn)動(dòng))B1由外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M,-1-2-ux-3-4一砂輪主軸(砂輪轉(zhuǎn)動(dòng))”實(shí)現(xiàn)，u、為調(diào)整砂輪轉(zhuǎn)速的換置機(jī)構(gòu)。砂輪的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)(軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng))Az由外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M2一8一7一uf1-6-5一曲柄偏心盤(pán)機(jī)構(gòu)P一砂輪架溜板(砂輪移動(dòng))”實(shí)現(xiàn)uf1為調(diào)整砂輪軸向進(jìn)給速度的換置機(jī)構(gòu)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接范成運(yùn)動(dòng)(B31+A32)由內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈“回轉(zhuǎn)工作臺(tái)(工件旋轉(zhuǎn)B31)-22-21一[合成」一19一18-ux一11一10-9一縱向工作臺(tái)(工件直線移動(dòng)A32）”和外聯(lián)系傳動(dòng)鏈“M3一14一13一u。一12一10”來(lái)實(shí)現(xiàn)。前者保證范成運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)軌跡，即工件轉(zhuǎn)動(dòng)與移動(dòng)之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系，后者使工件獲得一定速度和方向的范成運(yùn)動(dòng)。換置機(jī)構(gòu)u。中除變速機(jī)構(gòu)外，還有自動(dòng)換向機(jī)構(gòu)，使工件在加工過(guò)程中能來(lái)回滾轉(zhuǎn)，依次完成各個(gè)齒的磨齒工作循環(huán)。u是用來(lái)調(diào)節(jié)工件齒數(shù)和模數(shù)變化的換置機(jī)構(gòu)。工件的分度運(yùn)動(dòng)由分度運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈“分度機(jī)構(gòu)一1S一16-ui-17-20-[合成」-21-22一回轉(zhuǎn)工作臺(tái)”實(shí)現(xiàn)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接分度時(shí)，機(jī)床的自動(dòng)控制系統(tǒng)將分度機(jī)構(gòu)離合器接合，使分度機(jī)構(gòu)在旋轉(zhuǎn)一定角度后即脫開(kāi)，并由分度盤(pán)準(zhǔn)確定位。在分度機(jī)構(gòu)接合一次的過(guò)程中，工件在范成運(yùn)動(dòng)的基礎(chǔ)上，附加轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒這是由調(diào)整換置機(jī)構(gòu)u.來(lái)保證的。錐形砂輪磨齒機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是萬(wàn)能性高，砂輪形狀簡(jiǎn)單;其缺點(diǎn)是砂輪形狀不易修整得準(zhǔn)確，磨損較快且不均勻，因而加工精度較低。

3.蝶形砂輪磨齒機(jī)蝶形砂輪磨齒機(jī)用兩個(gè)蝶形砂輪的端面來(lái)形成假想齒條的兩個(gè)側(cè)面(如圖4-17(c)所示)，同時(shí)磨削齒槽的左右齒面。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接工作時(shí)，砂輪作旋轉(zhuǎn)的主運(yùn)動(dòng)B1;工件即做轉(zhuǎn)動(dòng)B31，同時(shí)又做直線移動(dòng)也2，工件還需要做軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)Az;在每磨完一個(gè)齒后，工件還需要進(jìn)行分度。蝶形砂輪磨齒機(jī)的加工精度較高，其主要原因是砂輪工作棱邊很窄，磨削接觸面積小，磨削力和磨削熱也很小，機(jī)床具有砂輪自動(dòng)修整與補(bǔ)償裝置，是砂輪能始終保持銳利和良好的工作精度，因而磨齒精度較高，最高可達(dá)4級(jí)，是各類磨齒機(jī)中磨齒精度最高的一種。其缺點(diǎn)是砂輪剛性較差，磨削用量受到限制，所以生產(chǎn)率較低。為了提高磨齒精度，這類磨齒機(jī)一般采用鋼帶滾圓盤(pán)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)。其工作原理如圖4-19所示?？v向溜板8上固定有支架7，橫向溜板11上裝有工件主軸3，其前端安裝工件2，后端通過(guò)分度機(jī)構(gòu)4與滾圓盤(pán)6連接。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接鋼帶5及9的一端固定在滾圓盤(pán)6上另一端固定在支架7上，并沿水平方向張緊。當(dāng)橫向溜板11由曲柄盤(pán)10驅(qū)動(dòng)作橫向直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí)，滾圓盤(pán)6因受鋼帶5及9約束而轉(zhuǎn)動(dòng)，從而工件主軸一邊隨橫向溜板移動(dòng)，一邊轉(zhuǎn)動(dòng)，帶動(dòng)工件2沿假想齒條(由砂輪工作面形成)的節(jié)線作純滾動(dòng)，這樣就實(shí)現(xiàn)了展成運(yùn)動(dòng)。利用滾圓盤(pán)機(jī)構(gòu)實(shí)現(xiàn)展成運(yùn)動(dòng)可以大大縮短傳動(dòng)鏈，且沒(méi)有傳動(dòng)間隙，因此傳動(dòng)誤差小，加工精度高。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接

4.錐齒輪加工機(jī)床

1)錐齒輪的切齒原理圓錐齒輪(簡(jiǎn)稱錐齒輪、俗稱傘齒輪)的齒形，理論上應(yīng)是球面漸開(kāi)線，為了便于制造，實(shí)際上采用近似的背錐上的當(dāng)量圓柱齒輪輪齒的漸開(kāi)線齒形來(lái)代替球面漸開(kāi)線齒形。錐齒輪的齒線形狀常用的有直線和圓弧線，也有長(zhǎng)幅外擺線和延伸漸開(kāi)線。加工錐齒輪的主要方法有兩種，即成型法和展成法。成型法通常是利用單片銑刀或指狀銑刀在臥式銑床上加工。用這種方法加工錐齒輪，由于錐齒輪沿齒線方向的基圓直徑是變化的，也就是說(shuō)沿齒線方向不同位置的法向齒形是不一樣的。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接但是，成型刀具的形狀是固定的，難于達(dá)到所要求的齒形精度。因而成型法僅用于粗加工或精度要求不高的場(chǎng)合。在錐齒輪加工中普遍采用展成法。這種方法的加工原理，相當(dāng)于一對(duì)嚙合的錐齒輪，將其中的一個(gè)錐齒輪轉(zhuǎn)化為刀具，另一個(gè)轉(zhuǎn)化為工件，并強(qiáng)制它們按一對(duì)錐齒輪嚙合運(yùn)動(dòng)關(guān)系做相對(duì)運(yùn)動(dòng)，便能展成切除漸開(kāi)線齒廓。為了簡(jiǎn)化機(jī)床和刀具，轉(zhuǎn)化為刀具的錐齒輪采用冠輪或近似冠輪的形式。

圖4-20(a)表示一對(duì)普通的錐齒輪嚙合情形。從“機(jī)械原理”中知道，錐齒輪的端面齒廓近似地相當(dāng)于以背錐母線長(zhǎng)度O,a和Oza為半徑的圓柱齒輪的齒廓。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接由于錐齒輪的輪齒是從大端向小端逐漸收縮的，每個(gè)截面上的齒廓都不相同，因此不能像插齒刀那樣，把一個(gè)錐齒輪做成刀具來(lái)加工工件錐齒輪。為此，使這對(duì)錐齒輪的一個(gè)錐齒輪2的節(jié)錐角(分錐角)占2增大至90°，這時(shí)錐齒輪2的節(jié)錐變成環(huán)形平面，這樣的錐齒輪稱作冠輪(如圖4-20(b)。冠輪背錐母線的長(zhǎng)度為無(wú)限大，其“當(dāng)量圓柱齒輪”變?yōu)辇X條，因此任意截面上的齒廓都是直線。如果用兩把刨刀3的刀刃代替冠輪一個(gè)齒槽的兩個(gè)齒廓(如圖4-21)，并使刨刀沿冠輪半徑方向做切削運(yùn)動(dòng)A,，便形成了假想冠輪z。強(qiáng)制此假想冠輪和工件(錐齒輪坯)按嚙合傳動(dòng)關(guān)系作展成運(yùn)動(dòng)(B,+B2，就可以加工出直齒錐齒輪的一個(gè)齒。由于假想冠輪上只有一個(gè)齒槽，所以加工完一個(gè)齒后，工件必須進(jìn)行分度運(yùn)動(dòng)B3，才能加工另一個(gè)齒。按這種方法加工錐齒輪的機(jī)床稱為直齒錐齒輪刨齒機(jī)。上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接弧齒錐齒輪的加工原理和上述基本相同。不過(guò)這時(shí)冠輪齒線形狀為圓弧，需采用做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的切齒刀盤(pán)來(lái)進(jìn)行加工。如圖4-22所示，切齒刀盤(pán)4上交錯(cuò)地裝有內(nèi)、外切齒刀6和5(見(jiàn)圖4-22(b，當(dāng)它旋轉(zhuǎn)時(shí)刀刃的運(yùn)動(dòng)軌跡就構(gòu)成假想冠輪2的一個(gè)輪齒兩側(cè)齒面，刀具搖臺(tái)1繞其自身軸線的緩慢回轉(zhuǎn)，則相當(dāng)于假想冠輪的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B21。如果把工件看作為與它嚙合的齒輪做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B22且B22和B，保持冠輪與錐齒輪嚙合傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)關(guān)系，即刀具搖臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)1/Z轉(zhuǎn)（z轉(zhuǎn)r為假想冠輪的齒數(shù))時(shí)，工件轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)1/z1(z1為工件齒輪齒數(shù))，則在兩者作對(duì)滾運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，就加工出弧齒錐齒輪一個(gè)齒槽的兩側(cè)漸開(kāi)線齒廓.上一頁(yè)下一頁(yè)返回知識(shí)鏈接刀具搖臺(tái)往回?cái)[動(dòng)，使假想冠輪上的