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课题10 圆柱齿轮加工简介 【教学目的和要求】掌握齿轮加工的特点及要求，了解齿轮加工的基本原理，了解齿轮加工机床的主要组成部件及功用。具备按照齿轮技术要求，合理选用齿轮加工机床和工艺的初步能力。 【教学内容摘要】 齿轮加工的特点及应用 成形法和展成法原理（滚齿原理） 滚齿加工、齿轮滚刀 插齿、磨齿、剃齿、珩齿加工 【教学重点、难点】 齿轮加工的特点及应用、展成法基本原理、滚 齿的应用 【教学方法和使用教具】 讲授、现场教学、课件 【教学时数】 4学时 齿轮是机械传动中的重要传动元件之，应用极为广泛。 一、齿轮加工原理 有成形法和展成法两种。 1.成形法如图10-1所示。 2.展成法如图10-2所示 按成形法原理加工齿轮是利用与被加工齿轮齿槽法面截形相一致的刀具齿形，在齿坯上加工出齿轮的齿形。如图10-1所示。 滚齿加工过程相当于交错轴斜齿轮副啮合运动的过程，如图10-2所示，只是其中一个斜齿轮的齿数很少，其分度圆上的螺旋升角也很小，所以它便成为蜗杆形状。将蜗杆开槽、铲背、淬火、刃磨等，便成为齿轮滚刀。当齿轮滚刀按给定的切削速度旋转时，便在工件上逐渐切出渐开线的齿形。齿形的形成是由滚刀在连续旋转中依次对工件切削的若干条包络线包络而成的。 二、齿轮加工机床的类型与加工方法 圆柱齿轮加工机床主要有滚齿机、插齿机、剃齿机、珩齿机和磨齿机等。 （一）滚齿加工 Y3150E型滚齿机是如图10-3所示 1.加工直齿圆柱齿轮 根据展成法原理用滚刀加工齿轮时，必须严格保持滚刀与工件之间的运动关系。因此， 滚齿机在加工直齿圆柱齿轮时的工作运动有： 主运动：就是滚刀的旋转运动（r/min）。 展成运动：就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运动的复合运动，即滚刀与工件间的啮合运动 两者之间应准确的保持一对啮合齿轮副的传动关系。 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续进给运动，在工件的整个齿宽上切出齿形。 （一）滚齿加工 Y3150E型滚齿机是一种中型通用滚齿机，主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮，也可以采用手动径向切入法加工蜗轮。如图10-3所示 2.加工斜齿圆柱齿轮  3．齿轮滚刀 齿轮滚刀是一个蜗杆状刀具，在其圆周上等分地开有若干垂直于蜗杆螺旋线方向或平行于滚刀轴线方向的沟槽，经过齿形铲背，使刀齿具有正确的齿形和后角，再加以淬火和刃磨前面，就成了一把齿轮滚刀，如图10-4所示。齿轮滚刀按精度等级与被加工齿轮精度等级的关系如表10-1所示。 表10-1 滚刀精度等级与齿轮精度等级关系 3．齿轮滚刀 如图10-4所示。 4．滚齿加工时工件的装夹  加工的齿轮直径较小时，工件以内孔定位装夹在心轴上，心轴上端的圆柱体用后立柱支架上的顶尖或套筒支承，以加强工件的装夹刚度。加工直径较大的齿轮时，通常用带有较大端面的底座和心轴装夹，或者将齿轮直接装夹在滚齿机工作台上。 5．滚齿加工的特点 （1）适应性好。 （2）生产效率高。 （3）齿轮齿距误差小。 （4）齿轮齿廓表面粗糙度较差。 （5）滚齿加工主要用于直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮和蜗轮。 （二）插齿加工 插齿主要用于加工直齿圆柱齿轮， Y5132型插齿机外形如图10-5所示。 1．插齿的运动 插齿加工是按展成原理加工齿轮的。如图10-6所示。 加工直齿圆柱齿轮时所需运动 （1）主运动 （2）展成运动 （3）圆周进给运动 （4）径向切入运动 （5）让刀运动 Y5132型插齿机外形如图10-5所示。它主要由床身1、立柱 2、刀架 3、插齿刀 主轴 4、工作台 5、床鞍7等部件组成。 如图10-6所示。 2．插齿刀 插齿所用的直齿插齿刀主要有三种类型，分别是盘形直齿插齿刀、碗形直齿插齿刀和锥柄直齿插齿刀，如图10-7a、b、c所示。 3．插齿加工的特点 （1）齿形精度高。 （2）获得的齿廓表面粗糙度较细。 （3）有利于提高工件的齿形精度和减小表面粗糙度。