3第一篇机械制造技术装备及设计第三章齿轮机床.ppt

第三章 齿轮机床 齿轮种类：圆柱齿轮 锥齿轮（直齿、斜齿、弧齿） 常规齿轮加工机床： 圆柱齿轮：滚齿机 插齿机 锥齿轮： 刨齿机 铣齿机 齿轮精加工机床： 剃齿机 珩齿机 磨齿机 数控齿轮加工机床： 采用数控系统，实现复杂的传动联系 第一节 齿轮表面的形成 应用广泛的渐开线齿形 母线：渐开线 导线：直线或螺旋线 渐开线齿廓的形成： 展成（范成）原理 成形刀具 展成法加工齿轮原理 图中齿轮齿条模拟一对渐开线齿轮相互啮合。齿条相当于基圆半径无限大的一个齿轮，所以它的齿廓渐开线就变成直线。图中将齿条作为刀具，即直线刀刃。在运动过程中，直线刀刃的包络线即为形成的齿廓渐开线。 齿条刀具的移动A和工件的旋转运动B共同形成齿廓渐开线的运动。可见形成齿廓渐开线的运动是由刀具运动A和工件运动B复合而成的。单纯的直线移动A和单纯的旋转运动B,称为简单成形运动。 ??? ?在形成齿廓渐开线的过程中，它们之间必须维持准确的运动关系，即齿条刀具移过一个齿距时，工件也必须转过一个齿。这意味着由运动A和运动B复合成齿廓渐开线的运动时，A、B是不能互相独立的。在机床传动系统中，这种复合运动由刀具至工件之间具有严格传动比的传动链实现。 在实际工作中，为了延长齿条刀具的长度，又将齿条转变为蜗杆，蜗杆相当于螺旋角很大的斜齿轮，经开槽并铲背，就形成了齿轮滚刀。P41页图1.3-3 齿轮齿条相啮合--复合运动：严格的传动关系 齿条 蜗杆（螺旋角很大的斜齿轮） 开槽、铲背(形成前角、后角) 齿轮滚刀 成形法 使用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具 盘形铣刀 指状齿轮铣刀 成形法是用与被加工齿轮槽形状相同的成形刀具来切削轮齿。为了铣出一定长度的齿槽，需要两个运动：盘形齿轮铣刀的旋转和铣刀沿齿轮坯的轴向移动，两个都是简单运动。铣完一个齿槽后，铣刀退回原位，齿轮坯作分度运动，转过360度/Z(Z是被加工齿轮的齿数)，然后再铣下一个齿槽，直到全部齿槽铣削完毕。 第二节 滚齿机的传动系统 应用广泛：直齿、斜齿圆柱齿轮，蜗轮 一般为立式布局，如Y3150E 滚切直齿圆柱齿轮传动原理图 1.形成渐开线的运动和传动链 在滚刀和工件之间的复合运动，即展成运动。 （1）主运动传动链：由电机到滚刀的外联系传动链 电机－－1－－2－－iv－－3－－4－－滚刀 （2）展成传动链 展成传动链： 联系滚刀和工件之间的传动链，是一内联传动链（内链） 设：滚刀头数为K，工件齿数为Z，则有： 滚刀转1/K圈 工件转1/Z圈 传动链： 滚刀(B1)－4－5－ix－6－7－工件(B2) 要保证B1和B2之间的严格传动比关系 2. 形成导线（直线）的运动和传动链 直线导线：滚刀的旋转和滚刀沿工件轴向的竖直进给运动 进给传动链：工件每转时刀架的轴向移动量（mm/r） 工件－7－8－ is－9－10－刀架升降丝杠－刀架 （二）滚切斜齿圆柱齿轮 特点：母线为渐开线齿廓 导线为螺旋线 有左右旋之分 运动实现： 形成母线与直齿相同 形成导线：刀架下降与工件的旋转B3复合成螺旋运动 因原来展成运动已有旋转运动B2，现又 有B3，须合成为（B2 ＋B3）。 B3称为附加运动。 滚切斜齿圆柱齿轮传动原理图 滚切直齿圆柱齿轮传动原理图 差动传动链 滚切圆柱齿轮小结 比直齿时的3个多一个差动传动链，相应地增加一套合成机构 滚齿机设计按照斜齿轮的要求 加工直齿轮时，差动链断开(iy不挂挂轮)，合成机构自由度变2为1，等同于一个联轴器 二 、滚刀的安装 要求：切削部位滚刀的螺旋线方向与工件 齿长方向一致。 滚刀螺旋升角：ω 切削部位：K点 滚直齿时：滚刀轴线绕K点转δ＝ ω δ称为滚刀安装角 滚斜齿时：工件螺旋角为β 滚刀安装角 δ＝ β± ω 滚刀与工件螺旋线方向： 相同－负号 相反－正号 滚刀初始位置及滚直齿 右旋滚刀安装 三、Y3150E型滚齿机 主要用途： 直齿和斜齿