1、13.4 齒輪加工機床齒輪加工機床3.4.1 齒面形成方法和齒輪加齒面形成方法和齒輪加工機床工機床23.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法q 齒輪的優(yōu)點：傳動比準(zhǔn)確、傳遞功率大、齒輪的優(yōu)點：傳動比準(zhǔn)確、傳遞功率大、 結(jié)構(gòu)緊湊、結(jié)構(gòu)緊湊、可靠耐用，因此被廣泛應(yīng)用。可靠耐用，因此被廣泛應(yīng)用。3q 齒輪加工機床：用以加工齒輪輪齒表面的機床。齒輪加工機床：用以加工齒輪輪齒表面的機床。分類分類圓錐齒輪加工機床圓錐齒輪加工機床圓柱齒輪加工機床圓柱齒輪加工機床普通精度切齒機床普通精度切齒機床圓柱齒輪精加工機床圓柱齒輪精加工機床滾齒機車滾齒機車剃齒機剃齒機插齒機插齒機花鍵滾床花鍵滾床車齒機等車齒機等珩齒機珩

2、齒機圓柱齒輪磨齒機圓柱齒輪磨齒機研齒機研齒機圓錐齒輪加工機床圓錐齒輪加工機床直齒錐齒輪加工機床直齒錐齒輪加工機床弧齒錐齒輪加工機床弧齒錐齒輪加工機床3.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法4q按齒形加工原理分有兩大類按齒形加工原理分有兩大類 ：v仿形法（成形法）：仿形法（成形法）：3.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法53.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法6一、成形銑刀一、成形銑刀3.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法73.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法8v銑齒時，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒數(shù)選出相應(yīng)刀號的銑銑齒時，應(yīng)根據(jù)被切齒輪的齒數(shù)選出相應(yīng)刀號的銑刀。刀。1234567812-131

3、4-1617-2021-2526-3435-54 55-1341353.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法93.4.1.1 齒面形成方法齒面形成方法10v范成法（展成法）范成法（展成法）3.4.2 滾齒機滾齒機11v范成法（展成法）范成法（展成法）3.4.2 滾齒機滾齒機12v范成法（展成法）范成法（展成法）3.4.2 滾齒機滾齒機13v范成法（展成法）范成法（展成法）3.4.2 滾齒機滾齒機143.4.2 3.4.2 滾齒機滾齒機（一）滾齒原理（一）滾齒原理模擬一對螺旋齒輪嚙合過程模擬一對螺旋齒輪嚙合過程（二）滾齒機運動分析（二）滾齒機運動分析 主運動主運動滾刀旋轉(zhuǎn)運動；滾刀旋轉(zhuǎn)運動； 展

4、成展成(嚙合嚙合)運動運動齒坯與滾刀按一定速比轉(zhuǎn)動；齒坯與滾刀按一定速比轉(zhuǎn)動； 進(jìn)給運動進(jìn)給運動滾刀沿齒坯軸向運動。滾刀沿齒坯軸向運動。151.1.加工直齒圓柱齒輪時的運動分析加工直齒圓柱齒輪時的運動分析內(nèi)傳動鏈為：內(nèi)傳動鏈為：滾刀滾刀45ux67齒坯齒坯 ux為嚙合運動傳動比。為嚙合運動傳動比。（3 3）進(jìn)給運動）進(jìn)給運動A2 齒坯齒坯78uf910刀架刀架 升降，升降，uf為進(jìn)給運動傳動比。為進(jìn)給運動傳動比。（2 2）展成運動）展成運動 滾刀旋轉(zhuǎn)運動滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11 1/K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運動齒坯旋轉(zhuǎn)運動B12 1/ z 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) （1 1）主運動）主運動B11 電機電機1

5、2uv34滾刀滾刀 uv為主運動傳動比。為主運動傳動比。（4 4）滾刀的安裝）滾刀的安裝 滾刀螺旋升角為滾刀螺旋升角為0， 加工直齒時，滾刀軸線加工直齒時，滾刀軸線 與齒坯端面傾斜與齒坯端面傾斜角，角， 稱為安裝角。稱為安裝角。 =0 右旋滾刀如圖左旋相反右旋滾刀如圖左旋相反16端面齒廓是漸開線；但齒長方向不是直線，而是螺旋端面齒廓是漸開線；但齒長方向不是直線，而是螺旋線。線。加工斜齒圓柱齒輪也需要兩個運動：一個是產(chǎn)生漸開加工斜齒圓柱齒輪也需要兩個運動：一個是產(chǎn)生漸開線線母線母線的展成運動；另一個是產(chǎn)生螺旋線的展成運動；另一個是產(chǎn)生螺旋線導(dǎo)線導(dǎo)線的運動。的運動。2.2.加工斜齒圓柱齒輪時的運動

6、分析加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析172.2.加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析18 f加工斜齒輪時導(dǎo)線（螺旋線）成形原理加工斜齒輪時導(dǎo)線（螺旋線）成形原理192.2.加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析202.2.加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析加工斜齒圓柱齒輪時的運動分析（1 1）主運動）主運動B11 電機電機12uv34滾刀滾刀（2 2）展成運動）展成運動 滾刀旋轉(zhuǎn)運動滾刀旋轉(zhuǎn)運動B11 1/K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 齒坯旋轉(zhuǎn)運動齒坯旋轉(zhuǎn)運動B12 1/ z 轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(1齒齒) 內(nèi)傳動鏈為：內(nèi)傳動鏈為：滾刀滾刀45ux67齒坯齒坯（3 3）進(jìn)給運動）進(jìn)給運動A21

7、與與B22 (螺旋線螺旋線) 齒坯齒坯B1278uf910A21 A2111uy127齒坯附加齒坯附加 轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)動B22( (產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)傳動鏈產(chǎn)生螺旋線的內(nèi)傳動鏈) ) uy按被切齒輪的螺旋角調(diào)整按被切齒輪的螺旋角調(diào)整21實際上必須用實際上必須用合成機構(gòu)合成機構(gòu)把展成運動要求工件轉(zhuǎn)把展成運動要求工件轉(zhuǎn)動動B12和差動鏈要求工件和差動鏈要求工件附加轉(zhuǎn)動附加轉(zhuǎn)動B22迭加起來，迭加起來，然后再傳給工作臺。然后再傳給工作臺。滾齒機是根據(jù)滾切斜齒輪滾齒機是根據(jù)滾切斜齒輪的傳動原理設(shè)計的。當(dāng)滾的傳動原理設(shè)計的。當(dāng)滾切直齒輪時，將差動鏈斷切直齒輪時，將差動鏈斷開，并把合成機構(gòu)固定成開，并把合成機構(gòu)固定成

8、一個整體。一個整體。22（4 4）滾刀的安裝）滾刀的安裝 安裝角安裝角取決于滾刀螺取決于滾刀螺 旋升角旋升角0 、旋向及齒輪、旋向及齒輪 螺旋角螺旋角、旋向。、旋向。 二者同向時二者同向時= 0 ； 二者反向時二者反向時= 0 右旋滾刀如圖左旋相反右旋滾刀如圖左旋相反（5 5）齒坯附加轉(zhuǎn)動的方向）齒坯附加轉(zhuǎn)動的方向 圖圖a)為右旋滾刀切右旋齒為右旋滾刀切右旋齒 輪，附加轉(zhuǎn)動輪，附加轉(zhuǎn)動B22與與B12同同 向向，即比切直齒時多轉(zhuǎn)些。，即比切直齒時多轉(zhuǎn)些。 圖圖b)為右旋滾刀切左旋齒為右旋滾刀切左旋齒 輪，附加轉(zhuǎn)動輪，附加轉(zhuǎn)動B22與與B12反向反向，即比切直齒時少轉(zhuǎn)些。，即比切直齒時少轉(zhuǎn)些。2

9、3滾刀的等級：滾刀的等級： 滾刀有滾刀有AAAAAA、AAAA、A A、B B、C C五個精度等級，五個精度等級，AAAAAA級最高，級最高，A A、B B、C C為普通級。為普通級。A A級滾刀可加工出級滾刀可加工出8 8級精度的齒輪，級精度的齒輪，AAAA級可直接滾切出級可直接滾切出7 7級精度的齒輪。級精度的齒輪。24Y3150E型滾齒機主要用于滾切直齒圓柱齒輪型滾齒機主要用于滾切直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪。也可使用手動徑向進(jìn)給法滾和斜齒圓柱齒輪。也可使用手動徑向進(jìn)給法滾切蝸輪，還可以使用花鍵滾刀加工花鍵軸。切蝸輪，還可以使用花鍵滾刀加工花鍵軸。3.4.2.4 3.4.2.4 Y3150

10、E滾齒機滾齒機 F能加工能加工工件最大直工件最大直徑為徑為500mm500mm，最大模數(shù)為最大模數(shù)為8 8。252. 傳動路線表達(dá)式傳動路線表達(dá)式26Y3150E滾齒機滾齒機 3.機床的運動分析機床的運動分析 抓兩端抓兩端連中間連中間（1）主運動傳動鏈）主運動傳動鏈 電動機電動機主軸（滾刀）主軸（滾刀）（2）展成運動傳動鏈）展成運動傳動鏈 滾刀轉(zhuǎn)滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)K/z r（3）進(jìn)給傳動鏈）進(jìn)給傳動鏈 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動刀架移動mm（5）滾切蝸輪）滾切蝸輪 徑向法滾切徑向法滾切（4）滾斜齒輪時的差動鏈）滾斜齒輪時的差動鏈 刀架移動刀架移動L 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1r27（1）主運動傳動鏈）

11、主運動傳動鏈 電動機電動機主軸（滾刀）主軸（滾刀） 1430115/16521/42u變速箱(i ） A / B 28/28 28/2828/2820/80=n刀刀u變速箱(i )-三種傳動比；三種傳動比； A / B -三種傳動比。三種傳動比。28min)/(10002244;3333;44223535;3931;4327rDvnBAu刀變速箱式中：583.124刀變速箱nuBAuv主運動傳動鏈換置公式：主運動傳動鏈換置公式：29滾刀主軸轉(zhuǎn)速掛輪表滾刀主軸轉(zhuǎn)速掛輪表掛輪n主(r/min)40801606312525050100200442233332244BA30（2）展成運動傳動鏈）展成運

12、動傳動鏈 滾刀轉(zhuǎn)滾刀轉(zhuǎn)1r工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)K/z r 180/2028/2828/2828/28 42/56u合成合成e/fa/bc/d 1/72=K/z 滾直齒輪時，滾直齒輪時，u合成合成1兩端件：滾刀兩端件：滾刀-工件。工件。計算位移計算位移:1/K轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(滾刀滾刀)-1/Z工轉(zhuǎn)工轉(zhuǎn)(工件工件)31換置公式：換置公式：4824,1433636,142212448,20524feKZfeKZfeKZZKefdcbaux時當(dāng)時當(dāng)時當(dāng)工工工工結(jié)構(gòu)性掛輪32（3）進(jìn)給傳動鏈）進(jìn)給傳動鏈 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1 r刀架移動刀架移動mm 172/12/2539/39 a1/b1 23/69 u進(jìn)給箱(i )2/25

13、3=f兩端件：工作臺兩端件：工作臺-刀架。刀架。計算位移：計算位移：1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)(工作臺工作臺)-f 毫米毫米 (刀架軸向移動刀架軸向移動)334608. 011fubaus進(jìn)給箱3435（4）滾切斜齒圓柱齒輪的調(diào)整計算）滾切斜齒圓柱齒輪的調(diào)整計算主主運動傳動鏈、范成運動傳動鏈、軸向進(jìn)給傳動鏈的調(diào)運動傳動鏈、范成運動傳動鏈、軸向進(jìn)給傳動鏈的調(diào)整計算與滾切直齒相同。整計算與滾切直齒相同。為形成螺旋線需增加一條為形成螺旋線需增加一條差動傳動鏈差動傳動鏈 但注意：此時的范成傳動鏈中但注意：此時的范成傳動鏈中u合成合成= 1；需配置掛輪。；需配置掛輪。36（4）滾斜齒輪時的差動鏈）滾斜齒輪時的差動鏈 刀架移

14、動刀架移動T 工件轉(zhuǎn)工件轉(zhuǎn)1r T1/(3)25/22/25 a2/b2c2/d2 36/72 u合成合成e/fa/bc/d 1/72=1 滾斜齒輪時，滾斜齒輪時， u合成合成2兩端件：兩端件： 刀架刀架-工件。工件。計算位移計算位移: T毫米毫米 (刀架軸向移動刀架軸向移動)-1轉(zhuǎn)轉(zhuǎn) （工件）（工件）37)(1721723625222532222工件轉(zhuǎn)合成xufeudcbaTU合成=2運動平衡式運動平衡式:工ZKefdcbaux243839Kmdcbauy法sin92222計算換置公式計算換置公式:40413.4.3.1 3.4.3.1 插齒機插齒機應(yīng)用：應(yīng)用：加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇形齒輪

15、、齒條等。加工內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、扇形齒輪、齒條等。1. 插齒原理插齒原理主運動：主運動：插齒刀上下往復(fù)運動，插斜齒輪時插刀主軸在螺旋導(dǎo)軌上運動；插齒刀上下往復(fù)運動，插斜齒輪時插刀主軸在螺旋導(dǎo)軌上運動；展成運動：展成運動：插齒刀與齒坯按一定速比轉(zhuǎn)動；插齒刀與齒坯按一定速比轉(zhuǎn)動；讓刀運動；讓刀運動； 徑向進(jìn)給運動；徑向進(jìn)給運動；422、插齒機及其運動、插齒機及其運動主運動：插刀的直線往復(fù)運動。（主運動：插刀的直線往復(fù)運動。（str/min）傳動鏈：電機傳動鏈：電機-1-2-iv-3-4-偏心輪偏心輪-刀具主軸刀具主軸展成運動：維持插齒刀與被切齒輪之間展成運動：維持插齒刀與被切齒輪之間的嚙合關(guān)系。的

16、嚙合關(guān)系。內(nèi)傳動鏈：內(nèi)傳動鏈：B11-8-9-ix-10-11-B12工工刀刀刀刀工工zznn 徑向進(jìn)給運動：在分齒運動的同時，插齒刀沿徑向進(jìn)給運動：在分齒運動的同時，插齒刀沿工件半徑方向的進(jìn)給運動。當(dāng)進(jìn)給到要求深度工件半徑方向的進(jìn)給運動。當(dāng)進(jìn)給到要求深度時，徑向進(jìn)給停止。時，徑向進(jìn)給停止。圓周進(jìn)給運動：插齒刀的轉(zhuǎn)動。圓周進(jìn)給運動：插齒刀的轉(zhuǎn)動。傳動鏈：偏心輪傳動鏈：偏心輪-4-5-6-if-7-8-刀具主軸刀具主軸讓刀運動：插齒刀在回程時徑向退離工件，切讓刀運動：插齒刀在回程時徑向退離工件，切削時復(fù)原。削時復(fù)原。433、滾齒與插齒的比較、滾齒與插齒的比較 加工精度和齒面粗糙度基本相同，精度為加工精度和齒面粗糙度基本相同，精度為87級，級，Ra值為值為1.6 m左右。左右。 插齒的分齒精度略低于滾齒，而齒形精度高于滾齒。插齒的分齒精度略低于滾齒，而齒形精度高于滾齒。 插齒后的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。插齒后的齒面粗糙度略優(yōu)于滾齒。 滾齒的生產(chǎn)率高于插齒。滾齒的生產(chǎn)率高于插齒。 加工范圍不同。插齒通常用于內(nèi)齒輪、小間距的多聯(lián)齒加工