第14章 切削加工3.ppt

14.3 齿轮加工 齿轮是机械传动中十分重要的零件，常用以传递扭矩和位移。常用的渐开线齿轮有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗轮副、齿条等，其中以圆柱齿轮应用最为广泛。 齿轮齿坯的主要加工方法是车削及磨削；内键槽的加工采用插削或拉削，内花键的加工一般采用拉削。 齿形的加工主要依靠齿轮加工机床，通用机床加工则为少见。 如右图所示,插齿有以下切削运动: 主运动 插齿刀的上下往复运动 展成运动 确保插齿刀与齿坯的啮合关系的运动 圆周进给运动 插齿刀的转动，其控制着每次插齿刀的切削量 径向进给量 插齿刀须作径向逐渐切入运动，以便切出全齿深。 让刀运动 插齿刀回程向上时，为避免与工件摩擦而使插齿刀让开一定距离的运动 * * 相交轴间传动 直齿锥齿轮 旋转运动和直线移动的转换 齿轮齿条 平行轴间同向传动 内齿轮 垂直交错轴间传动 螺旋齿轮、蜗轮与蜗杆 平行轴间传动 直齿轮、斜齿轮、人字齿轮 应用 齿轮类型 一、概述 齿形轮廓线：渐开线、摆线、圆弧线等。 1.直齿圆柱齿轮的主要参数及尺寸计算 （1）模数m ①分度圆：齿厚e与齿间相等的圆，d ②分度圆周节P：在分度圆上相邻两齿对应点的弧长。 ③由于πd＝Pz，令m＝P/π，可得d＝mz ④模数m的数值已标准化，共50种。 （2）压力角α 渐开线上各点压力角不等。基圆上压力角为零，齿顶圆上压力角最大。分度圆上的压力角为刀具齿形角，称为标准压力角， α＝20°。 渐开线齿轮正确啮合的基本条件是两齿轮的m和α分别相等。齿形加工时，刀具的m和α必须与被加工齿轮一致。 二、圆柱齿轮精度简介 1.齿轮传动的精度等级及其选择 （1）、齿轮的精度要求（GB10095-88） ① 运动的的准确性（第I公差组） ：分齿不均（误差）。 ② 传动的平稳性（第II公差组） ：渐开线齿形存在误差。 ③ 载荷分布的均匀性 （第III公差组） 。 （2）齿轮的精度等级：GB10095-88对齿轮精度规定12个等级。 1～2：精密级 3～5：高级精度 6～8：中级精度 9～12：低级精度 （3）、齿轮间隙的规定 齿侧间隙：由工作条件决定，与齿轮精度无关，控制齿厚偏差或公法线平均长度偏差来限制。 14个齿厚偏差：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、 R、S 2、齿轮精度的选择 根据齿轮的用途、使用要求、传递功率及圆周速度及其它技术要求而定，同时考虑切齿工艺及经济性。 齿轮3个公差组的精度等级应分别规定，可采用同级，也可以不同级，但同一公差组中的项目必须同级。 齿轮副中两齿轮对应公差组的精度采用同级，也允许不同级。 一般情况下三个公差组应选用相同的精度。 测量仪器和分度机构的齿轮：第I公差组高 机床主轴齿轮：第II公差组高 起重机械及矿山机械的齿轮：第III公差组高 三、齿轮表面的加工方法 成形法：用与被切齿轮齿槽法向截面形状相符的成形刀具切出齿形。 展成法（包络法、范成法）：利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动，在专用齿轮加工机床上切出齿形的一种方法。 1.铣削直齿圆柱齿轮 （1）原理：成形法，IT9，Ra：6.3～3.2μm。 M≤20，盘状模数铣刀；M＞20，指状模数铣刀。 （2）成形铣刀 同一模数的齿轮铣刀，一般制作8把或15把，表7.1。 盘状齿轮铣刀刀号及其加工范围 齿 形 135以上及齿条 55～134 35～54 26～34 21～25 17～20 14～16 12～13 加工齿数范围 8 7 6 5 4 3 2 1 刀 号 （3）铣齿加工特点 ①用普通的铣床设备，且刀具成本低。 ②生产效率低。每切完一齿要进行分度，占用较多的辅助时间。 ③齿轮精度低。齿形精度只达11-9级。 主要原因是每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少 齿槽相吻合，而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数 的齿轮齿形都有一定的误差。 2.插齿 （1）插齿机和插齿刀 插齿刀：相当于圆柱齿轮。 （2）插齿原理与插齿运动 插齿原理：展成法。 插齿加工相当于一对无啮合间隙 的圆柱齿轮传动。 IT8～IT7，Ra：3.2～1.6μm。 3.滚齿 IT8～IT7，Ra：3.2～1.6μm。 (1)滚齿机和齿轮滚刀 齿轮滚刀：相当于一个右旋螺旋齿轮。 滚切直齿圆柱齿轮时有以下运动（如右下图所示）： （1）主运动 滚刀的旋转运动。 （2）展成运动