1、1一、齿轮的加工方法一、齿轮的加工方法 加工加工精度不高精度不高的齿轮：的齿轮： 铸造、锻造、热轧、冲压铸造、锻造、热轧、冲压。 加工加工精密精密齿轮：齿轮：切削加工切削加工。 齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿用来加工齿轮轮齿表面的机床，称为齿轮加工机床。轮加工机床。2二、切削齿轮的方法二、切削齿轮的方法 按按形成轮齿的原理形成轮齿的原理，切削齿轮的方法分为两大类：，切削齿轮的方法分为两大类： 成形法成形法 展成法展成法 齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 用与被加工齿轮用与被加工齿轮齿槽形状齿槽形状相同的相同的成形刀具
2、成形刀具切削轮齿。切削轮齿。 例例: : 如图用盘形齿轮铣刀加工直齿齿轮。如图用盘形齿轮铣刀加工直齿齿轮。 母线：母线：渐开线渐开线， 导线：导线：直线直线， 由相切法形成，需要两个独立简单成形运由相切法形成，需要两个独立简单成形运动，即盘形齿轮铣刀的旋转动，即盘形齿轮铣刀的旋转B1B1和铣刀沿齿坯的轴向移动和铣刀沿齿坯的轴向移动A2A2。 辅助运动：辅助运动：齿坯作分度运动。齿坯作分度运动。齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 加工模数较大的齿轮时，常用指状齿轮铣刀。加工模数较大的齿轮时，常用指状齿轮铣刀。 用成形刨刀在刨床上刨齿。用成形刨刀在刨床上刨齿。 在插床上插齿。在插
3、床上插齿。 齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径d d基基=mZCOS.=mZCOS.即即使齿轮的模数和压力角相同，不同的齿数，齿形不使齿轮的模数和压力角相同，不同的齿数，齿形不一样。一样。 采用采用8 8把一套或把一套或1515把一套的齿轮铣刀。每把可切几把一套的齿轮铣刀。每把可切几个齿数的个齿数的齿轮齿轮。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿。刀具齿形按这个刀号能切的最小齿数制造。用来切其他齿数，就有误差，加工出来的数制造。用来切其他齿数，就有误差，加工出来的齿形是近似的。齿形是近似的。 齿轮加工机床工作原理与分类齿轮
4、加工机床工作原理与分类 精度不高精度不高 生产率也较低（每加工完一齿均需分度）生产率也较低（每加工完一齿均需分度） 可以用通用机床可以用通用机床( (如普通铣床如普通铣床) )加工。加工。 多用于对精度要求不高的修配行业，及重型机器制造多用于对精度要求不高的修配行业，及重型机器制造业中，以解决大型齿轮加工机床的问题。业中，以解决大型齿轮加工机床的问题。 齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 展成法加工齿轮应用齿轮啮展成法加工齿轮应用齿轮啮合的原理进行加工。切齿过合的原理进行加工。切齿过程中，程中，模拟模拟某种某种齿轮副的啮齿轮副的啮合过程合过程，把其中的一个做成，把其中的一个做
5、成刀具来加工另外一个。刀具来加工另外一个。齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮意齿数的齿轮。 生产率和加工精度也都比较高。生产率和加工精度也都比较高。 在齿轮加工中，展成法应用最为广泛。在齿轮加工中，展成法应用最为广泛。齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 二、齿轮加工机床的类型二、齿轮加工机床的类型 分分圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床、锥齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类两大类 。圆柱齿轮加工机床圆柱齿轮加工机床：滚齿机滚齿机、插齿机等插齿机等精加工齿轮齿面的机床精加
6、工齿轮齿面的机床有有研齿机研齿机、剃齿机剃齿机和和磨齿机磨齿机等。等。锥齿轮锥齿轮加工机床加工机床直齿锥齿轮加工机床：直齿锥齿轮加工机床： 刨齿机刨齿机、铣齿机铣齿机、拉齿机拉齿机等等曲线齿轮加工机床：曲线齿轮加工机床： 加工各种不同曲线齿锥齿轮的加工各种不同曲线齿锥齿轮的 铣齿机铣齿机和和拉齿机拉齿机等等齿轮加工机床工作原理与分类齿轮加工机床工作原理与分类 滚齿机主要用于滚齿机主要用于滚切滚切直齿、斜齿圆柱齿轮直齿、斜齿圆柱齿轮和和蜗轮蜗轮。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析一、滚齿原理一、滚齿原理 滚齿加工是根据滚齿加工是根据展成法原理展成法原理来加工齿轮轮齿的。来加工齿轮轮齿的。 当机床使
7、滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作 相对旋转运动时，就可在工件上连续不断地切出齿来。相对旋转运动时，就可在工件上连续不断地切出齿来。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析二、滚切直齿圆柱齿轮二、滚切直齿圆柱齿轮 两个运动：两个运动：形成形成渐开线渐开线( (母线母线) ): :展成运动展成运动(B11(B11，B12)B12)形成形成导线导线: :滚刀沿工件轴线的移动滚刀沿工件轴线的移动(A2)(A2) 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 展成运动链展成运动链：滚刀：滚刀4 45 5i ix x6 67 7工件工件 主运动链主运动链 ：电动机：
8、电动机1 12 2i iv v3 34 4滚刀滚刀 进给传动链进给传动链 ：工件：工件7 78 8i if f9 91010刀架升降丝杠刀架升降丝杠 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析综上所述，综上所述，滚切直齿齿轮时，用展成法和相切法加工轮滚切直齿齿轮时，用展成法和相切法加工轮齿的齿面齿的齿面。 用用展成法形成渐开线展成法形成渐开线 ( (母线母线) )，需要一个复合的成形，需要一个复合的成形运动，这个运动需要一条内联系传动链运动，这个运动需要一条内联系传动链( (展成运动链展成运动链) )和一条外联系传动链和一条外联系传动链( (主运动链主运动链) )。 用用相切法形成直线相切法形成直线，需
9、要两个简单的成形运动。一，需要两个简单的成形运动。一个是滚刀的旋转，与展成法成形运动的一部分个是滚刀的旋转，与展成法成形运动的一部分B11B11重合；另一个是直线运动。需要一条外联系传动重合；另一个是直线运动。需要一条外联系传动链链( (进给传动链进给传动链) )。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析三、滚切斜齿圆柱齿轮三、滚切斜齿圆柱齿轮l 斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮，端面齿廓是渐开线端面齿廓是渐开线；但；但齿长方向齿长方向不是不是直线，而直线，而是螺旋线是螺旋线。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动：一个是加工斜齿圆柱齿轮也需要两个运动：一个是产生产生渐开线渐开线(
10、(母线母线) )的展成运动的展成运动；另一个是；另一个是产生螺旋线产生螺旋线( (导线导线) )的运动的运动。 前者与加工直齿齿轮时相同；后者则有所不同。前者与加工直齿齿轮时相同；后者则有所不同。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 加工加工直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮时，时，进给运动进给运动是是直线运动直线运动，是一，是一个简单运动。加工个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮斜齿圆柱齿轮时，时，进给运动进给运动是是螺螺旋运动旋运动，是一个复合运动。，是一个复合运动。 这个这个螺旋运动螺旋运动可分解为两部分，滚刀架的直线运动可分解为两部分，滚刀架的直线运动A A2121和工作台的旋转运动和工作台的旋转运动B B
11、2222。（差动传动链）。（差动传动链） 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 u滚切斜齿圆柱齿轮时，工作台要同时完成滚切斜齿圆柱齿轮时，工作台要同时完成B B1212和和B B2222两两种旋转运动，故种旋转运动，故B B2222常称为常称为附加转动附加转动 。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 用用右旋右旋滚刀，刀架向滚刀，刀架向下下移动时：切削移动时：切削右旋齿右旋齿轮轮，工件应比切直齿时，工件应比切直齿时多转多转一些；切一些；切左旋左旋齿齿轮，则应轮，则应少转少转一些一些 。 用右旋滚刀时，刀架向下移动螺旋线导程用右旋滚刀时，刀架向下移动螺旋线导程T T，工件
12、应多转工件应多转( (右旋齿轮右旋齿轮) )或少转或少转 ( (左旋齿轮左旋齿轮)1)1转。转。 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 刀架沿工件轴向的移动和工件的附加转动之间应刀架沿工件轴向的移动和工件的附加转动之间应保证严格、准确的传动比。保证严格、准确的传动比。 因此，因此，应在刀架与工件之间建立内联系传动链应在刀架与工件之间建立内联系传动链。它连接刀架移动它连接刀架移动A A2121和工件的附加转动和工件的附加转动B B2222，以保证，以保证当刀架直线移动距离为螺旋线的一个导程当刀架直线移动距离为螺旋线的一个导程T T时，工时，工件的附加转动为一转。这一传动联系称为件的附加转动为一转。这
13、一传动联系称为差动链差动链。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 主运动链主运动链 ：电动机：电动机1 12 2i iv v3 34 4滚刀滚刀 进给传动链进给传动链 ：工件：工件7 78 8i if f9 91010刀架升降丝杠刀架升降丝杠 差动链差动链：丝杠：丝杠10101111i iy y12127 7工件工件 展成运动链展成运动链：滚刀：滚刀4 45 5 i ix x6 67 7工件工件滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 合成机构把来自滚刀的运动合成机构把来自滚刀的运动( (点点5)5)和来自刀架的运动和来自刀架的运动( (点点15)15)合并起来，在点合并起来，在点6 6输出，传给工件。输
14、出，传给工件。 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 滚齿机是根据滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图设计滚齿机是根据滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图设计的的。 因为：因为： 滚齿机既可用来加工直齿，又可用来滚齿机既可用来加工直齿，又可用来加工斜齿圆柱齿轮。加工斜齿圆柱齿轮。 当滚切直齿圆柱齿轮时，就将差动传动链断开当滚切直齿圆柱齿轮时，就将差动传动链断开( (换换置器官不挂挂轮置器官不挂挂轮) )，并把合成机构通过结构固定成，并把合成机构通过结构固定成为一个如同联轴器的整体。为一个如同联轴器的整体。滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 主运动链主运动链 ：电动机：电动机1 12 2i iv v3 34 4滚刀滚
15、刀 进给传动链进给传动链 ：工件：工件9 91010i if f11111212刀架升降丝杠刀架升降丝杠 差动链差动链：丝杠：丝杠12121313i iy y14141515i i合成合成6 67 7 i ix x8 89 9工件工件展成运动链展成运动链： 滚刀滚刀4 45 5 i i合成合成6 67 7i ix x8 89 9工件工件l i i合成合成 = =1 1， 滚直齿滚直齿+1,+1,滚斜齿滚斜齿-1-1li i合成合成 = 2= 2滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析四、滚刀的安装四、滚刀的安装u滚刀的安装角：滚刀的安装角：加工圆柱齿轮时，为了使滚刀刀齿加工圆柱齿轮时，为了使滚刀刀齿方
16、向与被切齿轮的齿槽方向一致，方向与被切齿轮的齿槽方向一致，滚刀轴线与被切滚刀轴线与被切齿轮端面之间齿轮端面之间应倾斜一个角度应倾斜一个角度。： 安装角安装角= 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析当被加工的斜齿轮与滚刀的当被加工的斜齿轮与滚刀的螺螺旋线方向相同旋线方向相同时，时，安装角安装角=-=- （：被加工：被加工齿轮的螺旋角；齿轮的螺旋角；：滚刀的螺旋升角）：滚刀的螺旋升角） 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析 当被加工的斜齿轮与滚刀的当被加工的斜齿轮与滚刀的螺旋线方向相反螺旋线方向相反时，时，安装安装角角=+=+ （被加工齿轮的螺旋角；被加工齿轮的螺旋角；滚刀滚刀的螺旋升角）的螺旋升角）滚齿
17、机的运动分析滚齿机的运动分析 滚齿加工相当于一对交错轴的螺旋传动，两齿滚齿加工相当于一对交错轴的螺旋传动，两齿轮相啮合时轮齿的齿向必须保持一致；则安装轮相啮合时轮齿的齿向必须保持一致；则安装角角 = l螺旋线方向相同时取螺旋线方向相同时取“” ” ；l螺旋线方向相反时取螺旋线方向相反时取“+”+”；l加工直齿时，加工直齿时，=0=0，则，则= 滚齿机的运动分析滚齿机的运动分析Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机一、主要组成部件一、主要组成部件二、工艺范围二、工艺范围 n直齿圆柱外齿轮直齿圆柱外齿轮 斜齿圆柱齿轮外齿轮斜齿圆柱齿轮外齿轮蜗轮蜗轮 短花键轴短花键
18、轴Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机三、主要技术参数三、主要技术参数 最大加工直径最大加工直径 500mm500mm 最大加工模数最大加工模数 8mm8mm 最大加工宽度最大加工宽度 250mm250mm 工件最少齿数工件最少齿数 Z=5Z=5* *K K 主电机功率主电机功率4KW4KW 转速转速1430rpm1430rpm 主轴转速主轴转速 9 9级级 40-25040-250 刀 架 垂 直 进 给 量刀 架 垂 直 进 给 量 1 21 2 级级 0.4-4mm/0.4-4mm/工作台每转工作台每转 刀架最大回转角度刀架最大回转角度 240240 机床重量机床重量 3450KG345
19、0KG（一）加工直齿圆柱齿轮的调整计算（一）加工直齿圆柱齿轮的调整计算Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 两端件: 电动机 滚刀主轴 计算位移：n 电（r/min）- n刀（r/min） 运动平衡式： 换置公式刀nBAu80202828282828284221165115143032583.12432刀nBAuuv刀刀Dvn1000Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机u u2-32-3轴轴II-IIIII-III间的可变传动比；共三种：间的可变传动比；共三种： u=27/43 u=27/43；31/3931/39；35/
20、3535/35；A/B-A/B-变速挂轮；变速挂轮； 三种三种 A/B=22/44 A/B=22/44；33/3333/33；44/2244/22根据滚刀的转速，计算根据滚刀的转速，计算u uv v，并决定，并决定u u2-32-3的啮合位置和的啮合位置和A/BA/Bv=15-40m/minv=15-40m/min滚刀主轴转速滚刀主轴转速9 9级级: : 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y31
21、50型滚齿机型滚齿机 两端件 滚刀主轴(滚刀转动）工作台(工件转动） 计算位移：滚刀主轴工件 1转 k/z转 运动平衡式为：zkdcbafeu7211564228282828282820801合 换置公式zkefdcbaxu24Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机结构性挂轮目的结构性挂轮目的：用于工件齿数：用于工件齿数Z Z在较大范围内变在较大范围内变化时化时uxux的调整，保证分子、分母相差倍数不致过大，的调整，保证分子、分母相差倍数不致过大，使挂轮结构紧凑。使挂轮结构紧凑。 5z/k205z/k20时，时， 取取e=48e=48，f=24f=24；21z/k14221z/k142时，时，
22、取取e=36e=36，f=36f=36； z/k143z/k143时，时， 取取e=24e=24，f=48f=48。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 两端件： 工作台（工件转动）刀架（滚刀移动） 计算位移： 工作台刀架进给 1转 f（mm） 运动平衡式为： fuba3252692339392521721181711ffubauf6908.04608.0181711Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 换置公式f f轴向进给量，单位为轴向进给量，单位为mmmmr r；根据工件材料、加工精度及表面粗糙度等选定；根据工件材料
23、、加工精度及表面粗糙度等选定；a a1 1/b/b1 1轴向进给挂轮；轴向进给挂轮； u u17-1817-18轴轴17-1817-18间的可变传动比，间的可变传动比， 共三种：共三种： u u17-1817-18 =49/35 =49/35；30/5430/54；39/4539/45ffubauf6908.04608.0181711Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机（二）加工斜齿圆柱齿轮的调整计算（二）加工斜齿圆柱齿轮的调整计算Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 和加工直齿圆柱齿轮时相同。 传动路线及两端件计算位移：和加工直齿圆柱齿轮时相同 运动合成机构用离合器M2联接，其传动比为 u合
24、1=-1 负号说明范成运动传动链中轴X与IX的转向相反 在实际加工时，要求两轴的转向相同 在范成运动挂轮UX时，配加一个惰轮，以消除“-”号的影响。zkefdcbaxu24Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 和加工直齿圆柱齿轮相同 进给量不同 两端件： 滚刀刀架-工作台（工件附加转动） 计算位移：刀架沿工件轴向移动一个螺旋线导程S时，工件应附加转1转 运动平衡式为：Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机17217236252225322222dcbafeudcbaS合Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 3-轴向进给丝杠的导程，mm u合2-运动合成机构在附加运动传动链中的传动比，u合2=2
25、a/bc/d-范成运动链挂轮传动比 S被加工齿轮螺旋线的导程，mm mn 法向模数，单位mm 被加工齿轮螺旋角，单位为度。sinzmSnl换置公式 形成螺旋线齿线的内联系传动链，传动比数值的精确度，影响工件齿轮的齿向精度 换置公式中包含有无理数sin 8级精度斜齿轮，准确到小数点后第四位 7级精度斜齿轮，准确到小数点后第五位kmdcbaunysin92222Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 运动平衡式中包含有ux，使uy不包含工件齿数Z，一对啮合的斜齿轮，模数相同，螺旋角绝对值也相同。 用一把滚刀加工一对斜齿轮时，即使齿数不同，仍可用相同的uy，且只需计算和调整一次挂轮。 附加运动的方向，
26、由惰轮保证，所产生的螺旋角误差，对于一对齿轮是相同的，仍可获得良好的啮合。 刀架的传动丝杠采用模数螺纹，其导程为3使换置公式中不含，计算简便 左旋和右旋螺旋齿线是靠附加运动配加惰轮，改变附加运动B22的方向而获得的。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 交换齿轮传动比的精度：从滚齿机的传动和调整交换齿轮传动比的精度：从滚齿机的传动和调整计算分析中可知，在滚切圆柱齿轮时，需确定主运动、计算分析中可知，在滚切圆柱齿轮时，需确定主运动、展成运动、垂直进给运动和附加运动等交换齿轮的齿展成运动、垂直进给运动和附加运动等交换齿轮的齿数。展成运动交换齿轮传动比不容许取近似值。算交数。展成运动交换齿轮传动比不
27、容许取近似值。算交换齿轮的方法有查表法和计算法两类。查表法所得交换齿轮的方法有查表法和计算法两类。查表法所得交换齿轮传动比的精度不一定能满足使用要求，但方便换齿轮传动比的精度不一定能满足使用要求，但方便可行；用计算法确定交换齿轮，应将理论传动比的小可行；用计算法确定交换齿轮，应将理论传动比的小数化成能分解因数的近似分数，再将分子和分母分解数化成能分解因数的近似分数，再将分子和分母分解为现有交换齿轮的齿数。为现有交换齿轮的齿数。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 配算交换齿轮应是机床所配备的：在配算交换齿轮应是机床所配备的：在Y3150EY3150E型滚型滚齿机上共配备交换齿轮齿机上共配备交换
28、齿轮4747个，配算时应在现有交换齿个，配算时应在现有交换齿轮的齿数范围内选择。轮的齿数范围内选择。Y3150EY3150E型滚齿机上配备交换齿型滚齿机上配备交换齿轮的齿数分别为：轮的齿数分别为：2020（两个）、（两个）、2323、2424、2525、2626、3030、3232、 3333、3434、 3535、3737、 4040、 4141、4343、4545、 4646、 4747、 4848、 5050、 5252、5353、5555、5757、5858、5959、6060（两（两个）、个）、6161、6262、6565、6767、7070、7171、7373、7575、7979、
29、8080、8383、8585、8989、9090、9292、9595、9797、9898、100 100 。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 交换齿轮要能挂得上：在配算交换齿轮时，除满交换齿轮要能挂得上：在配算交换齿轮时，除满 足传动比要求外，还必须满足交换齿轮架结构上的要足传动比要求外，还必须满足交换齿轮架结构上的要求。求。 交换齿轮齿数之间应满足下列条件：交换齿轮齿数之间应满足下列条件：)2015(cbazzz)2015(bdczzzY3150Y3150型滚齿机型滚齿机（三）加工（三）加工Z100Z100的质数直齿圆柱齿轮的调整计算的质数直齿圆柱齿轮的调整计算Y3150Y3150型滚齿
30、机型滚齿机 由前面的分析我们知道，Y3150E型滚齿机展成运动的换置公式为)142(24zzkdcba)142(24zzkdcba 当z为质数时，b或d中必须有一齿的齿数等于z或是z的整数倍，而一般滚齿机只备有齿数小于100的质数交换齿轮，故无法采用一般齿数直齿圆柱齿轮的加工方法加工。 此时，利用运动合成机构，采用运动合成的的加工方法。选择一接近于所需加工的齿数选择一接近于所需加工的齿数z z的数值的数值z z0 0 来调整范成来调整范成运动传动链运动传动链范成运动传动链两端件运动关系改变为：滚刀主轴转范成运动传动链两端件运动关系改变为：滚刀主轴转1 1转，工件转转，工件转k/zk/z0 0转
31、。因而，在范成运动中，滚刀转转。因而，在范成运动中，滚刀转1 1 转时，工件产生运动误差（转时，工件产生运动误差（k kz-k/z0z-k/z0）转。）转。附加运动传动链，在工件转附加运动传动链，在工件转k/z k/z 转过程中，使工件得转过程中，使工件得到附加的（到附加的（k kz-k/zz-k/z0 0）转，从而加工出齿轮齿数为）转，从而加工出齿轮齿数为Z Z的直齿圆柱齿轮的直齿圆柱齿轮。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机（1 1）主运动传动链与滚切直齿圆柱齿轮时相同）主运动传动链与滚切直齿圆柱齿轮时相同（2 2）轴向进给运动传动链与滚切直齿圆柱齿轮时相同）轴向进给运动传动链与滚切直齿圆
32、柱齿轮时相同Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机（3 3）范成运动传动链）范成运动传动链 两端件：滚刀主轴-工作台 计算位移改变为 滚刀主轴转1转-工作台转k/z0转 其运动平衡式为： 换置公式01721564228282828282820801zkdcbafeu合024zkefdcbaux（4 4）附加运动传动链）附加运动传动链 两端件： 工作台-工作台 计算位移：工作台工作台附加转 k/Z0转 （kzk/z0）转 运动平衡式为： 0222221716110721723625269233939252172zkzkdcbafeudcbaubazk合Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 z0-所
33、选的接近被加工齿数之的数（z与z0的差值可正可负，通常取差值为15150）； f刀架轴向进给量，单位为mmr.fkzzdcbauy)(902222 置换公式：Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机工件附加运动的方向与所选定的工件附加运动的方向与所选定的z z0 0的大小有关的大小有关当当z z0 0z z时，由于时，由于k/ zk/ z0 0 k/z k/z ，造成被加工齿轮的转速，造成被加工齿轮的转速较所需的转速慢，应通过附加运动使其加快一些以达到较所需的转速慢，应通过附加运动使其加快一些以达到所需转速，所以附加运动的方向与范成运动的方向相同；所需转速，所以附加运动的方向与范成运动的方向相同；
34、反之，若反之，若z z0 0z z，则两运动方向相反。，则两运动方向相反。附加运动的方向：附加运动的方向：Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机在在Y3150EY3150E型滚齿机上加工大质数齿轮，已知被加工齿型滚齿机上加工大质数齿轮，已知被加工齿轮的齿数轮的齿数Z=103Z=103，滚刀头数，滚刀头数k=1k=1，轴向进给量，轴向进给量f=-f=-1.41mm1.41mmr r，试确定范成运动和附加运动挂轮的齿数。，试确定范成运动和附加运动挂轮的齿数。解解: :计算范成运动挂轮计算范成运动挂轮 选定：选定：z z0 0=103 +1/25=103 +1/25，并取挂，并取挂轮轮 e=36e=3
35、6，f=36f=36。 将其代人范成运动传动链换置公式，得将其代人范成运动传动链换置公式，得Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机232919254. 0251103124240zkdcbaux232919254.070462530dcba802176339. 01409881219. 11032511039)(902222fkzzdcbauy802173913.0924525412222dcbaY3150Y3150型滚齿机型滚齿机（四）（四）刀架快速刀架快速移动的移动的传动路线传动路线Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机目的：刀架作快速升降运动目的：刀架作快速升降运动 调整刀架位置调整刀架位置
36、 进给前后实现快进和快退进给前后实现快进和快退 加工斜齿轮时，检查附加运动的方向加工斜齿轮时，检查附加运动的方向传动路线：传动路线： 快速电机快速电机-13/26-M3-2/25-13/26-M3-2/25-丝杠丝杠方向：电机方向变换方向：电机方向变换手柄手柄P3P3置于置于“快速移动快速移动”位置位置加工斜齿轮时，第一刀初切完毕，使用快速移动向上加工斜齿轮时，第一刀初切完毕，使用快速移动向上退回刀架，附加运动传动链未断开，滚刀仍按原来螺退回刀架，附加运动传动链未断开，滚刀仍按原来螺旋线轨迹退回，不会出现旋线轨迹退回，不会出现“乱牙乱牙”使用快速电机，主电机可转可不转，它们属于两个不使用快速电
37、机，主电机可转可不转，它们属于两个不同的独立运动同的独立运动刀架快速退回刀架快速退回如：主电动机仍转，这时刀架带着以如：主电动机仍转，这时刀架带着以B B1111旋转旋转 的滚刀退的滚刀退刀，而工件以刀，而工件以B B12 12 +B+B2222的合成运动旋转的合成运动旋转如：主电动机停止，刀架快退时，刀架上如：主电动机停止，刀架快退时，刀架上 的滚刀不转，的滚刀不转，但是工作台上的工件还是会转动，这是由附加运动传但是工作台上的工件还是会转动，这是由附加运动传动链带来的动链带来的B B2222 。Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机（五）（五）Y3150EY3150E型滚齿机的主要机构型滚齿机
38、的主要机构Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机加工斜齿轮加工斜齿轮Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 合成机构的传动比计算式： 3221HIXHX) 1(nnnzzzznaa1HIXHXnnnn 在范成运动传动链中，来自滚刀的运动由齿轮在范成运动传动链中，来自滚刀的运动由齿轮z zx x经合成机构经合成机构传至轴传至轴X X；可设；可设n nH H=0=0，则轴，则轴IXIX与与X X之间的传动比为：之间的传动比为：1IXXnn1合uY3150Y3150型滚齿机型滚齿机 在附加运动传动链中，来自刀架的运动由齿轮在附加运动传动链中，来自刀架的运动由齿轮z zy y传给转传给转臂臂H H，再经合
39、成机构传至轴；可设，再经合成机构传至轴；可设n nIXIX=0=0，则转臂，则转臂H H与轴与轴X X之间的传动比为：之间的传动比为：2HXnn2合u 在范成运动传动链中，来自滚刀的运动由齿轮在范成运动传动链中，来自滚刀的运动由齿轮z zx x经合成经合成机构传至轴机构传至轴X X；可设；可设n nH H=0=0，则轴，则轴IXIX与与X X之间的传动比为：之间的传动比为：1IXXnn1合uY3150Y3150型滚齿机型滚齿机加工直齿轮加工直齿轮Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机滚齿时，为了切出准确的齿形，应使滚刀和工件滚齿时，为了切出准确的齿形，应使滚刀和工件处于正确的处于正确的“啮合啮合
40、”位置位置滚刀在切削点处的螺旋线方向应与被加工齿轮齿滚刀在切削点处的螺旋线方向应与被加工齿轮齿槽方向一致槽方向一致。需将滚刀轴线与工件顶面安装成一定的角度，称需将滚刀轴线与工件顶面安装成一定的角度，称作安装角。作安装角。安装角安装角： 被加工齿轮的螺旋角被加工齿轮的螺旋角 滚刀的螺旋升角滚刀的螺旋升角Y3150Y3150型滚齿机型滚齿机 附加运动挂轮 范成运动挂轮范成运动挂轮 进给运动挂轮进给运动挂轮 常用的圆柱齿轮加工机床常用的圆柱齿轮加工机床: : 滚齿机滚齿机 插齿机插齿机 插齿机主要用于插齿机主要用于: : 加工加工直齿圆柱齿轮直齿圆柱齿轮， 特别是特别是内齿轮内齿轮和和多联齿轮多联齿
41、轮插齿机的运动分析插齿机的运动分析一、插齿原理一、插齿原理 插齿机加工原理为一对圆柱齿轮的啮合。插齿机加工原理为一对圆柱齿轮的啮合。 其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具其中一个是工件，另一个是齿轮形刀具插齿插齿刀刀。它。它的模数和压力角与被加工齿轮相同的模数和压力角与被加工齿轮相同。每个。每个齿的渐开线齿部和齿顶上都作成刀具一个顶刃和齿的渐开线齿部和齿顶上都作成刀具一个顶刃和两个侧刃，那就是齿轮形插齿刀。两个侧刃，那就是齿轮形插齿刀。 插齿机同样是按插齿机同样是按展成法展成法加工圆柱齿轮的。加工圆柱齿轮的。 插齿机的运动分析插齿机的运动分析二、插齿所需的运动二、插齿所需的运动 展成运动展成运动
42、插齿刀和工件的相对转动是一个复合运插齿刀和工件的相对转动是一个复合运动，用以形成渐开线齿廓。动，用以形成渐开线齿廓。 展成运动可以被分解成两部分：插齿刀的旋转展成运动可以被分解成两部分：插齿刀的旋转B11B11和和工件的旋转工件的旋转B12B12。 插齿机的运动分析插齿机的运动分析、主运动、主运动 插齿刀的上下往复运动插齿刀的上下往复运动A2A2是一个简单的成形运动，用是一个简单的成形运动，用以形成轮齿齿面的导线以形成轮齿齿面的导线直线。直线。 插齿机的运动分析插齿机的运动分析3 3、径向切入运动、径向切入运动 由于插齿刀立即径向切人工件至全齿深，会因切削由于插齿刀立即径向切人工件至全齿深，会
43、因切削负荷过大而损坏刀具和工件。负荷过大而损坏刀具和工件。工件应逐渐地向插齿工件应逐渐地向插齿刀（或插齿刀向工件）作径向切人运动。刀（或插齿刀向工件）作径向切人运动。 根据工件的材料、模数、精度等条件，可采用根据工件的材料、模数、精度等条件，可采用一次、一次、两次和三次径向切入至全齿深的径向切入方法。两次和三次径向切入至全齿深的径向切入方法。 径向进给量的大小，用插齿刀径向进给量的大小，用插齿刀每次往复行程每次往复行程中工件中工件或刀具或刀具径向切入的距离径向切入的距离表示，其单位为表示，其单位为mmmm往复行往复行程程。插齿机的运动分析插齿机的运动分析4 4、让刀运动、让刀运动 作用：作用：
44、避免空行程时擦伤工件齿面和减少刀具磨损，避免空行程时擦伤工件齿面和减少刀具磨损，刀具和工件之间应该让开，使之产生一定间隙。刀具和工件之间应该让开，使之产生一定间隙。 实现方式：实现方式：安装工件的工作台移动来实现，也可由刀安装工件的工作台移动来实现，也可由刀具主轴摆动得到。具主轴摆动得到。 大尺寸及新型号的中、小尺寸插齿机；普遍采用刀具大尺寸及新型号的中、小尺寸插齿机；普遍采用刀具主轴摆动来实现让刀运动。主轴摆动来实现让刀运动。插齿机的运动分析插齿机的运动分析三、插齿机的传动原理图三、插齿机的传动原理图 主运动链：主运动链：外联系传动链外联系传动链l 两末端件：电动机两末端件：电动机偏心轮偏心
45、轮l 计算位移：计算位移：n n电电n n轮轮l 传动路线：电动机传动路线：电动机-1-2-i-1-2-iv v-3-5-4-3-5-4-偏心轮偏心轮- -插齿刀插齿刀 插齿机的运动分析插齿机的运动分析 展成链：展成链：内联系传动链内联系传动链l 两末端件：两末端件： 插齿刀插齿刀工件工件l 计算位移：计算位移： 插齿刀转插齿刀转1/Z1/Z刀转刀转工件工件转转1/Z1/Z工转工转l 传动路线：传动路线： 插齿刀插齿刀-8-9-i-8-9-ix x-10-11-10-11-工件工件插齿机的运动分析插齿机的运动分析 圆周进给运动传动链：圆周进给运动传动链： 外联传动链外联传动链l 两末端件：两末
46、端件： 插刀架插刀架插齿刀插齿刀l 计算位移：计算位移： 插齿刀往复一次插齿刀往复一次插齿刀插齿刀在分度圆周上所转过的在分度圆周上所转过的弧长。弧长。 1 1S S周周/mz/mz刀刀l 传动路线：传动路线： 插刀架插刀架- -偏心轮偏心轮-4-5-6-4-5-6-i if f -7-8-7-8-插齿刀插齿刀 插齿机的运动分析插齿机的运动分析四、插齿和滚齿的不同点四、插齿和滚齿的不同点1 1、滚齿使用蜗杆形刀具。插齿使用齿轮形刀具，插齿滚齿使用蜗杆形刀具。插齿使用齿轮形刀具，插齿刀端面有前角，齿宽有后角。刀端面有前角，齿宽有后角。2 2、滚齿是利用切削刃的旋转实现运动，因此是属于铣滚齿是利用切削刃的旋转实现运动，因此是属于铣削的范围。而插齿则是利用切削刃的往复直线运动削的范围。而插齿则是利用切削刃的往复直线运动实现主运动，因此，它是属于刨削的范围。实现主运动，因此，它是属于刨削的范围。3 3、插齿有让刀机构，滚齿则没有。插齿有让刀机构，滚齿则没有。插齿机的运动分析插齿机的运动分析
