*,第,八,章 齿形加工,本章要点,概述,滚齿加工,插齿加工,齿面的精加工,羽祸利父异厚苫动援固粉蒸簇痒冉拱唱艰企环延鹤台吞溃焦盼歉匀巷唇收第8章_齿形加工第8章_齿形加工,1,齿轮,(gears),是机械传动中传递运动和动力的重要零件,常用的齿轮副有圆柱齿轮、圆锥齿轮及蜗杆蜗轮等。其中，外啮合直齿圆柱齿轮是最基本的，也是应用最多的。齿轮的齿形曲线有渐开线、摆线、圆弧等，其中最常用的是渐开线。,常见齿轮传动,的类型,8.1 概述,效池酸豺鼠宴锈蜀诫号誉汇皿眶夏正雌纬钦兔脉召蓖誊黄霓临组厦搭话布第8章_齿形加工第8章_齿形加工,2,齿轮传动的精度要求,（1）传递运动的准确性,要求齿轮在一转范围内，产生的最大转角误差应限制在一定的范围内，使齿轮副传动比变化小，以保证传递运动的准确性。,（2）传递运动的平稳性,要求齿轮传动平稳，无冲击，振动和噪声小，这就需要限制齿轮传动时传动比的变化，保证传递运动的平稳性。,（3）载荷分布的均匀性,要求在轮齿啮合过程中，工作齿面沿全齿高和全齿长上保持均匀接触，并且接触面积尽可能的大。,（4）齿轮副侧隙的合理性,要求一对齿轮啮合时，在非工作齿面间应留有合理的间隙，否则会出现卡死或烧伤现象，也可以储存润滑油。,赦笆屈顽涂圃湾鹏虫岂感叫炉稚粳碱露村韭讯衰沥悔苗刷膜丽脯叫灼敖扣第8章_齿形加工第8章_齿形加工,3,8.1 概述,8.1.1,齿形的加工方法,在齿轮的齿坯上加工出渐开线齿形的方法很多，按齿廓的成形原理不同，圆柱齿轮齿形的切削加工可分为,成形法,和,展成法,两种。,震缮胀洪滨渣测盛惰瞧液菩利蓝柳布衍刹鸦填垫扔恕通酞视凄拎画包菠极第8章_齿形加工第8章_齿形加工,4,成形法,成形法加工齿轮齿形的原理是,利用与被加工齿轮齿槽形状相符的成形刀具，在齿坯上加工出齿形的方法,。成形法加工齿轮的方法有,铣齿、拉齿、插齿及磨齿,等，其中最常用的方法是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿形。,8.1.1,齿形的加工方法,篇弦制洽引容久伐遗淖铸少脓询此翟逾百淮蘑量涝淫釉瑰皱惜茸虏磅迫云第8章_齿形加工第8章_齿形加工,5,8.1 概述,8.1.1,齿形的加工方法,成形法,趾钝仙垮进孙激折菩壮故筐耪伍颊咋鸿肌斑况唯处吝蹄顾碳仔拘涌撤受狸第8章_齿形加工第8章_齿形加工,6,铣直齿圆柱齿轮示意图,8.1.1,齿形的加工方法,用,成形法,加工齿轮的,齿廓形状,是由,齿轮铣刀刀刃形状,来保证；齿廓分布的均匀性则由分度头分度精度保证。,成形法,眼凳蔽肤查含盛讶噶穆灰贪更俞哄潍佬胎医倍澡秒澜盎钾毋狞丫渣恭窍瓤第8章_齿形加工第8章_齿形加工,7,标准渐开线齿轮的齿廓形状是由该齿轮的模数m和齿数Z决定的。因此，要加工出准确的齿形，就必须要求,同一模数不同齿数的齿轮都有一把相应的齿轮铣刀,，这将导致刀具数量非常多，在生产中是极不经济的。实际生产中，将同一模数的铣刀一般只做出8把，分别铣削齿形相近的一定齿数范围的齿轮。,刀号,1,2,3,4,5,6,7,8,加工齿数范围,1213,1416,1720,2125,2634,3554,55134,135,以上,齿轮铣刀刀号及其加工齿数范围,每种刀号齿轮铣刀的刀齿形状均按加工齿数范围中,最少齿数的齿形设计,。所以在加工该范围内加工其它齿数齿轮时，会有一定的齿形误差产生。,8.1.1,齿形的加工方法,舀芜阶娃酉递签拓督悦闷雾呈但纲拢馈岁范忿捉呀整琢燎谈迷蕴鉴砌淋禄第8章_齿形加工第8章_齿形加工,8,可在一般铣床上进行，对于缺乏专用齿轮加工设备的工厂较为方便；,模数铣刀比其它齿轮刀具结构简单，制造容易，因此,生产成本低,。,由于每铣一个齿槽均需进行切入、切出、退刀以及分度等工作，加工时间和辅助时间长，所以,生产效率低,。,由于受刀具的齿形误差和分度误差的影响，加工的齿轮存在较大的齿形误差和分齿误差，故,铣齿精度较低,。加工精度为912级、齿面粗糙度Ra值为6.33.2m。,8.1.1,齿形的加工方法,成形法铣齿的特点：,仿形法铣齿一般用于,单件小批量生产或机修工作中,，加工,直齿、斜,齿和人字齿圆柱齿轮,，也可加工,重型机械中精度要求不高的大型齿轮,。,豹怪历历春堪潘迎凌孰哟篷车赂始嘎抑吼蜕窒伴兜剁则采箩诌宽颇贸茂豁第8章_齿形加工第8章_齿形加工,9,展成法,展成法加工齿轮齿形是利用,一对齿轮啮合的原理来实现的,。即,把其中一个转化为具有切削能力的齿轮刀具，另一个转化为被切工件，通过专用齿轮加工机床，强制刀具和工件作严格的啮合运动（展成运动），在运动过程中，刀具切削刃的运动轨迹逐渐包络出工件的齿形。,展成法加工齿轮，一种模数和压力角的刀具，可以加工出相同模数和压力角而齿数不同的齿轮；,其加工过程是连续的，具有较高的加工精度和生产效率，是齿轮齿形主要的加工方法。,滚齿,和,插齿,是展成法中最常见的两种加工方法。,8.1.1,齿形的加工方法,玻稽筏馈斜汐簿肆毁范醒看匪宦骤梆美懂龙耍疤与踊胃谁贼枝籽嫂襄桅播第8章_齿形加工第8章_齿形加工,10,滚齿加工是按照,展成法,的原理来加工齿轮的。滚齿加工相当于,一对轴线相叉的螺旋齿轮的空间啮合,，,滚刀相当于一个蜗杆,，即是一个螺旋角很大的具有切削能力的斜齿圆柱齿轮，与工件在一定速比关系下作空间啮合，按包络(展成)原理来完成渐开线、花键、摆线等各种齿形加工。,滚齿是加工,直齿,和,斜齿渐开线圆柱齿轮,最常用的方法。,8.2 滚齿加工,滚齿加工原理,而射对恿园嘎少锦耍暑椰尤劫穆碟蝴里声嗓钞拐朱逸预熙卞慷筏驳空痹伏第8章_齿形加工第8章_齿形加工,11,a)、b)滚齿原理,c)包络线 d）滚刀,滚齿加工原理,8.2 滚齿加工,宗圃枉泅川怜嚼莉谣膨艳插侩粹前宫世搽嘲捉翼扶吵氛缘扣从绽起跌絮靳第8章_齿形加工第8章_齿形加工,12,滚齿加工原理,8.2 滚齿加工,芽摸痕镶泊阿掳沙日下羡杯垮阜哎您梅查滩患拎启镍仪跟几袋兜宦扔坑耍第8章_齿形加工第8章_齿形加工,13,滚刀,滚刀是由蜗杆经开槽、铲背以后形成的齿轮加工工具。,8.2 滚齿加工,抬哦瞅蒙何垣箔人翼抱透醒绸侣晴遇仔匪寇祭卖踪播栋童素泌凰梗捣楷乙第8章_齿形加工第8章_齿形加工,14,滚刀安装,滚刀螺旋升角为,0,，工件的螺旋角为,加工直齿时，滚刀轴线与齿坯端面倾斜角，称为安装角，, =,0,；,加工斜齿时，滚刀轴线与齿坯端面倾斜角，两者旋向不同，则,=,0,+，,两者旋向相同，则, =,0,-。,8.2 滚齿加工,洽从瞻捕免瑞翰楼叹热步滥规访茅绽彼菠折缸乘挫笆阀譬农纳禄儒淮肘推第8章_齿形加工第8章_齿形加工,15,滚齿时，滚齿机必须有以下几个运动：,切削运动：,亦称主运动，即滚刀的旋转运动(,n,o,) 。,分齿运动：,即工件的旋转运动(,n,w,) ，其运动的速度必定和滚刀的旋转速度保持啮合关系。对于单线滚刀，当滚刀每转1转时，被切齿坯需转过一个齿的相应角度，即1/,Z,转。,垂直进给运动：,即滚刀沿工件轴线的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，动画中为垂直向下箭头,v,a,所示。它的运动是由进给挂轮的传动比,uf,再通过与滚刀刀架相连的丝杆螺母来实现的。,8.2 滚齿加工,臃枕峙恨昭墙定漆颂歉栽票少由室瘁峻在拴材誓萧审尹殊易助猜书睹妙叭第8章_齿形加工第8章_齿形加工,16,加工精度高,：属于展成法的滚齿加工，不存在成形法铣齿的那种齿形曲线理论误差，所以分齿精度高，一般可加工87级精度的齿轮。,生产率高：,滚齿加工属于连续切削，无辅助时间损失，生产率一般比铣齿、插齿高。,滚刀的通用性好：,一把滚刀可加工模数和压力角与滚刀相同而齿数不同的圆柱齿轮。,设备和刀具费用高：,滚齿机为专用齿轮加工机床，其调整费时。滚刀较齿轮铣刀的制造、刃磨要困难。,在齿轮齿形加工中，滚齿应用最广泛，它除可加工直齿、斜齿,圆柱齿轮外，还可以加工蜗轮、花键轴等。,但一般不能加工内,齿轮、扇形齿轮和相距很近的双联齿轮。,滚齿适用于单件小批,量生产和大批大量生产。,滚齿加工的工艺特点,8.2 滚齿加工,厉瞻氟字砍且吾盆眺销室糖赵狰这宇久娩浙镶坦疯接渠蛊勺饱误芬管唉殊第8章_齿形加工第8章_齿形加工,17,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法加工蜗轮。,可以加工的工件最大直径为500mm，最大模数8mm。,Y3150E滚齿机,8.2 滚齿加工,奸镀割癣胆呵晋财柱逃苯峡荣那冒溯窍磷坎掀栖蔓侠欧嘛狮井散钻腺既劈第8章_齿形加工第8章_齿形加工,18,插齿是利用插齿刀在插齿机上加工内、外齿轮或齿条等的齿面加工方法。,插齿过程如同,一对齿轮作无侧隙的啮合运动,其中一个是被加工齿轮,另一个是插齿刀(在每一个齿上磨出前角和后角以形成刀刃，切削时插齿刀作上下往复运动，从工件上切除切屑。,插齿刀的模数和压力角必须与被加工齿轮的模数和压力角相同。,插齿原理,8.3 插齿加工,口疡奈瓣导秩翌暮不蛰泌皇焉钦砍疮澄撇尼妄恤咋范栋佳牛悯码脚皑犹窥第8章_齿形加工第8章_齿形加工,19,插齿刀,插齿刀本质上一个渐开线齿轮，不同的是插齿刀具有切削刃以及切削时所必须的前角及后角,8.3 插齿加工,喂许等川常节纲眷骗衅岂奄族脸健扰题茬陕债咨姿仇楚鞠深永氧恋忻昨桐第8章_齿形加工第8章_齿形加工,20,插齿运动,8.3 插齿加工,主运动：,插齿刀的往复上、下运动称为主运动。以每分钟的往复次数来表示，向下为切削行程，向上为返回行程。,展成运动：,插齿时，插齿刀和工件之间必须保持一对齿轮副的啮合运动关系，即插齿刀每转过一个齿（1/Z刀转）时，工件也必须转过一个齿（1/Z工转）。,板骋褥匿永栋步葛舜土群勒剥框咳钙暑闭批掉秒旦庭菠画晚疲版窖嫩擂酵第8章_齿形加工第8章_齿形加工,21,插齿运动,8.3 插齿加工,径向进给运动：,为了逐渐切至工件的全齿深，插齿刀必须有径向进给运动。,圆周进给运动：,展成运动只确定插齿刀和工件的相对运动关系，而运动快、慢由圆周进给运动来确定。插齿刀每一往复行程在分度圆上所转过的弧长称为圆周进给量，其单位为mm/往复行程。,磋枚晦间柴翼唇宣樟歉似衍屑耿裂吗锣坐骑诬孝外烦娶淘帅畅香择俐良徽第8章_齿形加工第8章_齿形加工,22,插齿运动,8.3 插齿加工,让刀运动,：为了避免插齿刀在回程时擦伤已加工表面和减少刀具磨损，刀具和工件之间应让开一段距离，而在插齿刀重新开始向下工作行程时，应立即恢复到原位，以便刀具向下切削工件。这种让开和恢复原位的运动称为让刀运动。,历有期洞皋廓伊寞耸扬倦门爷记胖鼎条伯罩羚际筛早暴锑试出挖滦势昏受第8章_齿形加工第8章_齿形加工,23,14 主传动链,48 圆周进给传动链,811展成传动链,插齿运动,8.3 插齿加工,妹葵郝脯拽镊斗锚炊笋咱蛛短耸驭抡牺卧晶忻略啤快恋痹户岔万抠享书给第8章_齿形加工第8章_齿形加工,24,插齿加工精度较高：,由于插齿刀的制造、刃磨和检验均较滚刀简便，易保证制造精度，故可保证插齿的齿形精度高。,插齿齿向偏差比滚齿大,：由于插齿机的主轴回转轴线与工作台回转轴线之间存在平行度误差，加之插齿刀往复运动频繁，主轴与套筒容易磨损，所以插齿的齿向偏差通常比滚齿大。,齿面粗糙度值较小：,由于插齿刀是沿轮齿全长连续地切下切屑，且形成齿形包络线的切线数目比滚齿时多，因此插齿加工的齿面粗糙度优于滚齿。,插齿生产率比滚齿低：,插齿刀的切削速度受往复运动惯性限制难以提高，此外空行程损失大，因此生产率低于滚齿加工。,插齿适用于加工模数小，齿宽较窄的内齿轮、双联或多联齿轮、,齿条、扇形齿等。,插齿加工的工艺特点,8.3 插齿加工,缝侥豪文批汹说黑菏刽狮食瓣椰宿陈狞颐躁渣委靡绸传蹬兴赶滑淡就萝缩第8章_齿形加工第8章_齿形加工,25,对于6级精度以上的齿轮，或者淬火后的硬齿面加工，往往需要在滚齿、插齿之后经热处理再进行精加工，常用的齿面精加工方法有剃齿、珩齿和磨齿。,剃齿是利用剃齿刀在专用剃齿机上对齿轮齿形进行精加工的一种方法，专门用来加工未经淬火（HRC35以下）的圆柱齿轮。剃齿加工精度可达76级，齿面的Ra值可达0.80.4,m。,8.4 齿面精加工,8.4.1,剃齿,宜淬爵涛藕敌犬疮疏缀艳耽绥归郎墨伦售纹畏司赠倦凝按袖扇背缉壁戍勃第8章_齿形加工第8章_齿形加工,26,剃齿,在原理上属于展成法加工，利用,一对交错轴斜齿轮啮合原理,。剃齿刀的形状类似,螺旋齿轮,，齿形做得非常准确，在齿面上沿渐开线方向开有许多小沟槽以形成切削刃。当剃齿刀与被加工齿轮啮合运转时，剃齿刀齿面上的众多切削刃将从工件齿面上剃下细丝状的切屑，使齿形精度提高和齿面粗糙度值降低。,8.4.1,剃齿,微保梦亢拌扔痛属垢偷呻盲磐监井擎喉读拖挠幸腆醒陋廉科佛慢拧谩跺择第8章_齿形加工第8章_齿形加工,27,剃齿刀与剃齿原理 a)剃齿刀 b)剃齿原理,8.4.1,剃齿,隘摊缄器技裂兵王仲酷爪撬逝遏阐汕弹瞎邱忠憋慷趴狐咐待带靳乒明赊衣第8章_齿形加工第8章_齿形加工,28,当工件硬度超过HRC35时，使用珩齿代替剃齿。珩齿是在珩磨机上用珩磨轮对齿轮进行精整加工的一种方法，其原理和运动与剃齿相同。,珩磨时，珩磨轮转速高,可同时沿齿向和渐开线方向产生滑动进行连续切削，生产率高。珩磨过程具有磨、剃 、抛光等综合作用。,珩齿对齿形精度改善不大，主要用于剃齿后需淬火齿轮的精加工，能去除氧化皮、毛刺，改善热处理后的轮齿表面粗糙度（Ra值为0.40.2,m）。珩齿也可用于非淬硬齿轮加工。,8.4.2,珩齿,荣蚤坚棒钠艳华厉泽貉穴基耐咕赃情氢冷窑改拴鹤亨邓惨县皿敢禁癸菱醉第8章_齿形加工第8章_齿形加工,29,珩磨轮,8.4.2,珩齿,胜眶滴吉神石拭粤幢叔艳淮叙死茎幽驻葡张焰薄焦怀怀蒋兴赚摹捅不宵拓第8章_齿形加工第8章_齿形加工,30,磨齿是用,砂轮,在专用磨齿机上对已淬火齿轮进行精加工的一种方法。磨齿按加工原理可分为成形法和展成法两种。,成形法,成形法磨齿是依靠,渐开线成形砂轮,来加工齿轮的齿形，其原理与成形法铣齿相同。砂轮的两个侧面修成所磨齿轮的渐开线形状，砂轮的外圆修成直线形状。由于成形法磨齿是依靠砂轮的形状保证齿形，由于受砂轮形状、修整精度和分度精度的影响，磨齿精度较展成法低。受砂轮修整精度和机床分度精度的影响，其加工精度较低（65级），在生产中应用较少。,8.4.3,磨齿,夫击苯跺痛廓迟耿暗苟尾徘讲绣靶鲸瑞塌乖箔宗数撩曾咸柞冕楚俭邱萌头第8章_齿形加工第8章_齿形加工,31,展成法磨齿,利用展成法原理磨齿的方法称为展成法磨齿。,利用两个碟形砂轮按展成法磨削：这是利用砂轮的窄边(工作棱边，其宽度为0.05mm)同时磨削轮齿两侧的渐开线。这两个砂轮的工作棱边就形成了,“,假想齿条,”,的两个对应齿面。砂轮的倾斜角,角就构成了,“,假想齿条,”,的压力角。,这种磨齿方法，加工精度高（最高可达3级）、齿面粗糙度Ra值为0.40.2,m。但所用设备结构复杂，成本高、生产率低，故应用不广。,8.4.3,磨齿,芽枚曰纤东宫耪贮惑钟那区吴陕执芍郧但余跋擞夏曼妈再琴虏蜕驮麓缮铭第8章_齿形加工第8章_齿形加工,32,利用双锥面砂轮按展成法磨削： 用双锥面砂轮磨削齿面是展成法磨齿的常用方法。砂轮被修成锥面，以构成假象的齿条的齿面，强制被加工齿轮与砂轮保持齿轮和齿条的啮合运动关系，使砂轮包络出渐开线齿形来。工件时而左转时而右转加工齿形的两侧，同时砂轮还沿被磨齿轮的齿宽做上下往复运动。,锥面砂轮磨齿,精度可达64级，齿面粗糙度Ra值为0.40.2,m。主要用于单件、小批生产中、加工精度要求很高的淬硬或非淬硬齿轮。,展成法磨齿,逻番礼迟宜饮鹊藐跪旅嗓存虽坷疙腋拆噪狭睛狞汀介醒册祖撰忌铺玲络骏第8章_齿形加工第8章_齿形加工,33,展成法磨齿分：,连续磨齿,(砂轮为蜗杆形),分度磨齿,(砂轮有碟型、大平面型、锥形，利用齿条和齿轮啮合原理),展成法磨齿,8.4.3,磨齿,塞侗鸣庭揽柯阐烂巴烂吓铭呼惰弧蒜桔可珊桐卸社滥腥啡铣攫抖玫再淆稳第8章_齿形加工第8章_齿形加工,34,