11.2齿形加工（课件）-《机械加工技术》同步教学(航空出版社)

机械加工技术 第十一章 圆柱齿轮加工 概述 1 齿形加工 2 圆柱齿轮加工工艺 3 第二节 齿形加工 一、铣齿 概念 在卧式或立式铣床上用盘形齿轮铣刀或指状齿轮铣刀加工, 是成形法加工齿轮应用较为广泛的一种。 工作过程 铣齿时工件安装在分度头上, 铣刀旋转对工件进行切削加工, 工作台作直线进给运动, 加工完一个齿槽, 分度头将工件转过一个齿, 再加工另一个齿槽, 依次加工出所有齿槽。 应用 铣削斜齿圆柱齿轮必须在万能铣床上进行。 成形法一般用于单件小批量生产和机修工作中,生产率和加工精度较低,加工IT9级以下的齿轮,用的是普通铣床,刀具易制造。 二、滚齿 特点 滚齿是齿形加工中生产率较高、 应用较广的一种加工方法。精度为IT6~IT8级, 齿面粗糙度Ra值为3.2~1μm, 适于大批量生产。 应用 滚齿还可以用于加工蜗轮。 滚齿的加工尺寸范围也较大, 从仪器仪表中的小模数齿轮到矿山和化工机械中的大型齿轮都广泛采用滚齿加工。 滚齿既可用于齿形的粗加工和半精加工, 也可用于精加工。 如上图所示，滚齿的成形运动是由滚刀的旋转运动和工件的旋转运动组成的复合运动, 为了滚切出全齿宽, 滚刀还应有沿工件轴向的进给运动。 1. 滚齿原理 滚齿加工原理 2. 轮滚刀 特点及应用 在齿面的切削加工中, 齿轮滚刀的应用范围很广, 可以用来加工外啮合的直齿轮、 斜齿轮、标准及变位齿轮。其加工的范围大, 模数为0. 1~4 0mm的齿轮, 均可用齿轮滚刀加工。 渐开线 加工渐开线齿轮应用渐开线蜗杆, 但其制造困难 阿基米德 阿基米德蜗杆轴向剖面的齿形为直线, 容易制造, 生产中常用来代替渐开线蜗杆。 法向直廓 滚刀的 基本蜗杆 滚刀结构分为整体式和镶片式滚刀两大类, 如下图所示。 整体滚刀的结构 如上图所示，目前中小模数( m=1~1 0mm) 滚刀都做成整体结构, 模数较大的滚刀为节省材料和便于热处理一般做成镶片式。 滚刀的容屑槽有直槽和螺旋槽两种, 如下图所示。 滚刀的容屑槽示意图 如上图所示，直槽滚刀制造方便, 刃磨及检查齿面精度也比较容易, 目前多采用这种槽形。 螺旋槽 直槽 3. 滚刀的安装 应当使滚刀的螺旋线方向与被加工齿轮的齿面线方向一致, 滚刀和工件处于正确的啮合位置。 加工斜齿轮时滚刀的安装角 如左图所示，将滚刀轴线与被切齿轮端面安装成一定的角度, 称作安装角δ。 当加工斜齿圆柱齿轮时, 滚刀的安装角不仅与滚刀螺旋线方向及螺旋升角γ有关, 而且还与被加工齿轮的螺旋方向及螺旋角β有关。 4. 工件的安装 工件的安装不仅与工件的形状、 大小、 精度要求等有关, 而且还受到生产批量和装备条件的限制。常用的安装形式主要是夹具安装。 5. 滚齿机的组成 Y3150E型滚齿机 如左图所示，为Y3150E型滚齿机外形图，其各组成部分均在图中标识。 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, 也可以采用径向切入加工蜗轮。可加工工件最大直径为500mm, 最大模数8mm。 6. 提高滚齿生产率的途径 多件加工。 径向切入。 轴向窜刀和对角滚齿。 (1)高速滚齿 (2)采用多头和大直径滚刀 (3)改进滚齿加工方法 7. 滚齿加工的工艺特点 适应性好。 生产率较高。 被切齿距偏差小。 在滚齿加工中所形成工件齿廓的包络线比插齿加工少得多。 三、插齿 1.插齿的基本原理 插齿原理 如左图所示，插齿时, 刀具沿工件轴线方向作高速的往复直线运动, 形成切削加工的主运动, 同时还与工件作无间隙的啮合运动, 在工件上加工出全部轮齿齿廓。 2. 插齿的基本运动 切削加工 的主运动 展成运动 基本 运动 径向进给运动 圆周进给运动 插齿刀作上、 下往复运动, 向下为切削运动, 向上为返回的退刀运动。 在加工过程中, 必须使插齿刀和工件保持一对齿轮的啮合关系, 即在刀具转过一个齿时, 工件也应准确地转过一个齿。 为了逐渐切至工件的全齿深, 插齿刀必须要有径向进给。 圆周进给运动是插齿刀的回转运动, 其转动的快慢直接影响生产率、 刀具负荷和切削过程所形成的包络线密度。 让刀运动 让开和恢复原位的运动称为让刀运动。 3. 插齿刀的精度 插齿刀 的精度 AA级 A级 B级 用于 用于 用于 加工IT6级精度的齿轮 用于加工IT7级精度的齿轮 加工IT8级精度的齿轮 4.插齿加工的工艺特点 一齿精度高。 一转精度