机械制造技术(浓缩版)-4-09.ppt

机械制造装备 ——机械制造技术—— 齿轮加工装备 ——机械制造技术—— 齿轮分类 齿轮分类 齿轮加工方法 成形法：用与被切齿轮的齿槽形状完全相符的成形刀具切出齿形的方法。如铣齿、成形法磨齿等。 展成法（范成法）：利用齿轮的啮合原理加工齿轮。常用的展成法齿轮刀具：滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等。 齿轮加工方法 成形法：齿槽形状成形刀具切出齿形。 齿轮加工方法——成形法 刀刃形状与齿轮齿槽形状一致； 用一把刀加工模数相同直径不同的多种齿轮； 加工模数较小的齿轮时，用盘状铣刀；模数较大时，用指状铣刀； 齿轮加工方法 展成法：利用齿轮或齿轮与齿条啮合原理加工齿轮。 圆柱齿轮齿面加工方法 齿轮加工设备 滚齿机是用滚刀按展成法粗、精加工直齿、斜齿、人字齿轮和蜗轮等，加工范围广，可达到高精度或高生产率； 插齿机是用插齿刀按展成法加工直齿、斜齿齿轮和其他齿形件，主要用于加工多联齿轮和内齿轮； 铣齿机是用成形铣刀按分度法加工，主要用于加工特殊齿形的仪表齿轮； 齿轮加工设备 剃齿机是用齿轮式剃齿刀精加工齿轮的一种高效机床； 磨齿机是用砂轮，精加工淬硬圆柱齿轮或齿轮刀具齿面的高精度机床； 珩齿机是利用珩轮与被加工齿轮的自由啮合，消除淬硬齿轮毛刺和其他齿面缺陷的机床； 滚齿原理 滚齿的实质是将刀具和工件的运动演化成一对交错轴斜齿轮的啮合；滚刀实质上是一个斜齿圆柱齿轮。 滚齿原理 滚齿加工运动 主运动：滚刀旋转 分齿运动： 轴向进给运动：切出整个齿宽； 径向进给运动：切出整个齿深； 加工设备——滚齿机 滚切涡轮 滚齿特点 滚刀通用性好，可以加工与其模数、压力角相同而齿数不同的齿轮。 滚齿的整个切削过程连续，生产率高； 滚齿机为专用齿轮加工机床，调整费时； 滚刀较齿轮铣刀的制造、刃磨要困难，设备与刀具费用高； 滚齿应用范围较广，可加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗轮等，但不能加工内齿轮和相距太近的多联齿轮。 加工设备——插齿机 结论： 滚齿与插齿比较，滚齿齿轮运动精度高，但齿形误差和齿面粗糙度比插齿大。 剃齿原理 加工设备——剃齿机 磨齿方法分类 （1）成形法磨齿 成形法磨齿是将砂轮修整成与被加工齿轮槽相对应的形状，对被加工齿轮槽逐个进行磨削。 （2）展成法磨齿 1）单片锥形砂轮磨齿 砂轮的截面形状相当于假想齿条的一个齿。磨齿时，砂轮一面旋转，一面沿齿宽方向作往复运动，这就构成了假想齿条上的一个齿。被磨齿轮位于与假想齿条相啮合的位置，一面转动一面作往复运动，实现展成运动。 2）双片碟形砂轮磨齿 两片碟形砂轮安装后，构成假想齿条的两个齿面。磨齿时，砂轮只在原位旋转，同时对两个齿面进行磨削；被加工齿轮一面转动一面移动，实现展成运动。 3）蜗杆砂轮磨齿 用蜗杆砂轮磨齿时，砂轮与被磨齿轮相当于一对交错斜齿轮副啮合传动。蜗杆砂轮磨齿的成形原理和机床运动与滚齿相同。由于展成运动和分齿运动是连续发生的，没有空行程，故生产效率较高。 磨齿工艺特点和应用范围 优点：磨齿的加工质量高，可纠正齿轮预加工中产生的各项齿 轮误差，加工精度比剃齿、珩齿高得多。表面质量好，粗糙度可达到Ra0.2~0.8um，而且能加工3~6级的淬硬齿轮。是最有效的精加工方法。 缺点：生产效率低、成本高。 发展：自从出现了蜗杆砂轮磨齿机和立方氮化硼（CBN）砂轮成形磨齿机等新型磨齿机床，磨齿的生产效率成倍提高，加工成本不断下降。使得蜗杆砂轮磨齿工艺和成形磨齿工艺在大量生产中逐渐得到广泛应用。 其他加工方法 铣齿 定义：用铣刀或铣刀盘按成形法或展成法加工齿轮或齿条的齿面。 特点： 齿轮铣刀结构简单，可在普通铣床上完成，费用较低； 铣齿过程不连续，每铣一齿，都要重复消耗切入、切出、退刀和分度的时间； 获得近似齿形，产生齿形误差； 铣床所用分度头分度精度不高； IT9级或以下，齿面粗糙度值6.3～3.2μm； 适用单件小批生产或维修精度不高的低速齿轮。 其他加工方法 珩齿 原理：淬火后的齿轮轮齿表面有氧化皮，影响齿面粗糙度，热处理的变形也影响齿轮的精度。可用珩齿进行精加工。 　　 珩齿原理与剃齿相似，珩轮与工件类似于一对螺旋齿轮呈无侧隙啮合，利用啮合处的相对滑动，并在齿面间施加一定的压力来进行珩齿。 珩轮带动工件高速正、反向转动，工件沿轴向往复运动及工件径向进给运动。与剃齿不同的是开车后一次径向进给到预定位置，故开始时齿面压力较大，随后逐渐减小，直到压力消失时珩齿便结束。 六、小结 3）表面粗糙度 滚齿刀在齿向的切削是连续的。在被加工轮齿齿面上留下的是鳞状刀痕。（右图a）） 插齿刀在齿向切削是连续的，轮齿齿面上留下的刀痕是直线。 （右图b）） （2）生产效率比较 滚齿效率