1、第四章 齿轮加工机床,本章要点(5学时) 1、工作原理和分类 2、滚齿机的运动分析 3、YC3180型滚齿机 4、传动链换置器官的布置,第一节 工作原理和分类一、齿轮的加工方法 按形成轮齿的原理，切削加工方法分两大类： 1、成形法 2、展成法 二、齿轮加工机床的类型 1、圆柱齿轮加工机床 2、锥齿轮加工机床,第二节 滚齿机的运动分析 一、滚齿原理 原理：展成法加工原理。相当一对螺旋齿轮啮合滚动的过程。如图4-2所示。,二、滚切直齿圆柱齿轮 1、机床的运动和传动原理： 运动：图4-3所示。 （1）展成运动： （2）主运动； （3）竖直进给运动： 原理：图4-4所示。 （1）主运动传动链； （2）
2、展成运动链； （3）进给传动链。,2、滚刀的安装：图-所示。安装角：（滚刀螺旋升角）三、滚切斜齿圆柱齿轮 1、机床的运动和传动原理： 运动：图4-5所示。 除上述三个运动外，还有一个工件附加转动。 原理：图4-6所示。 除上述三个传动链外，还有一个差动传动链。,图4-7 滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图,2、滚刀的安装：图4-8所示。 安装角： 右旋滚刀加工右旋齿轮：= 右旋滚刀加工左旋齿轮：+,3、工件附加转动方向：图4-9所示。,B12旋转方向：按滚刀齿螺旋方向决定“右逆左顺” B22旋转方向：按工件齿螺旋方向决定“右逆左顺”,第三节 YC3180型滚齿机 一、滚齿机外形：图4-10所示。,二
3、、传动系统：图4-11所示。,YC3180型号：工件最大加工直径为800mm，最大 模数是10mm，最小模数是8mm。除能完成普通滚 齿机全部功能外，还能采用硬质合金滚刀，对齿面 淬硬的（50-60HRC）齿轮进行半精铣和精铣。传动链分析方法： 1）确定末端件； 2）列出计算位移； 3）列出运动平衡式； 4）计算换置式。 （一）滚切直齿圆柱齿轮,1、主运动传动链： （1）末端件：电动机主轴 （2）计算位移：1500r/min（电动机）n（主轴） （3）运动平衡式：（4）换置公式：,2、展成运动： （1）末端件：滚刀工件。 （2）计算位移：1（滚刀）k/z（工件） （3）运动平衡式：（4）换置式
4、：,加工直齿，合成机构传动比等于,3、进给传动链： （1）末端件：工作台滚刀架 （2）计算位移：1（工作台）f（滚刀架） （3）运动平衡式：（4）换置式：,（二）滚切斜齿圆柱齿轮 1、差动链： （1）末端件：滚刀架工件 （2）计算位移：T（滚刀架）1（工件） （3）运动平衡式：,差动传动链中，合成机构传动比等于.,（4）换置式：,2、展成运动：展成链与滚切直齿圆柱齿轮相同，但合成传 动比为i合成1。 3、主运动链和进给链与滚切直齿齿轮相同。（三）用径向进给法滚切蜗轮主运动链和展成链与滚切直齿齿轮相同。 但床身溜板连同工作台和后立柱在床身导轨 上作水平的径向进给。,第四节 传动链换置器官的布置
5、一、外联系传动链换置器官外联系传动链与内联系传动链有公用段，外 联系传动链的换置器官不得布置于公用段内。 图4-13所示。,二、内联系传动链换置器官展成链和差动链属于内联系传动链，有三 种布置方案。如图4-14所示。,图4-14 换置器官的布置,分析三个方案： 1）方案（2）：展成链换置公式中有sin因子，ix的计算不能正确，所以该方案不能取。 2）方案（1）和方案（3）：展成链换置式是一样，但差动链换置式不同。方案（2）换置式中有Z，方案（3）中没有Z，故方案 （3）好。,第二次作业 、已知滚刀头数为K，右旋，螺旋升角为；被加工的直齿圆柱齿轮的齿数为Z工；滚刀的轴向进给量为f mm/r。请回
6、答下列问题： ）滚刀的轴心线位置为什么要调整到与水平线相差一个角度？角度应多大？ ）若滚刀轴向进给A mm时，工件与滚刀各转了多少转？ 、当用头数为K、右旋、螺旋升角为的滚刀去滚切齿数为Z工、螺旋线导程为T mm的右旋斜齿圆柱齿轮时，若刀具轴向移动距离和工件转过的转数如下表所示，问滚刀转过多少转？,刀具移动距离 工件转过转数 刀具转过转数,S mm/r 1,T mm TS,解: 一, 1,先求出工件附加转动(B21): n工件附加转动(B21)=S/T 2,求工件B11转动:(1-S/T) 3,展成运动:n刀K=n(B11)Z,B11,B21,右旋滚刀,右旋工件,二, 1,先求出工件附加转动(
7、B21):n附加(B21)=1 2. 求出工件B11转动=(T/S)-1 3,展成运动:n刀K=n(B11)Z,第五节 其他齿轮加工机床的运动分析 一、插齿机加工 1、插齿原理：展成法加工原理，一对齿轮啮合原理。如图4-16所示。,图4-17,2、插齿运动：1）主运动：插齿刀上、下往复运动 A2。外联系传动链。 2）分齿运动： ， ， 内联系传动链。 3）圆周进给运动： 。 4）径向进给运动： 5）让刀运动：,3、插齿原理图：图4-17所示。三、磨齿机加工 1、磨齿原理及所需运动： （1）成形砂轮磨齿的原理和运动：图4-18。 原理：砂轮截面形状修正得与齿谷形状相同。 运动：砂轮旋转运动砂轮沿
8、工件轴线方向往复运动工件分度运动砂轮对工件径向运动。,图4-18 展成法磨齿机的工作原理,（2）展成法磨齿的原理和运动 1）连续磨齿： 原理：与滚齿机相似。图4-19a）所示。砂轮为蜗杆形。 运动：砂轮和工件作展成运动，砂轮作直线往复运动。 2）分度磨齿：图4-19b、c、d）所示。 原理：齿条和齿轮的啮合原理。 运动：采用碟形砂轮，如图4-19b）。砂轮的转动，齿轮在想象中的齿条上滚动，齿轮分度运动。,采用锥形砂轮磨齿，如图4-19d）所示。 母线形成：采用展成法，齿轮的水平移动A32和转动B31。 导线形成：采用相切法，砂轮旋转运动B1和往复移动A2。 3、锥形砂轮磨齿机的传动原理图：图4
9、-20所示。 1）展成链：是展成运动的内联系传动链。A32B31 2）进给链：是展成运动的外联系传动链。用来联系展成运动和动源。,3）分度运动：Bd，由分度盘完成。 4）砂轮转动：主运动1 5）砂轮沿工件轴向进给：A2四、锥齿轮加工机床 （一）锥齿轮的切齿原理及运动 原理：成形法和展成法。 成形法：用单片铣刀或指状铣刀在卧式铣 床上加工。用粗加工或精度要求不高的场合。,展成法： 原理：相当一对啮合的锥齿轮，将其中一个锥齿轮转化成平面齿轮。如图4-21所示。锥齿轮2转化成平面齿轮-圆齿条，如图4-23所示。齿线形状取决于平面齿轮齿线形状，如果齿线形状是径向直线，则加工是直齿锥齿轮；如果齿线形状是
10、圆弧，则加工的是弧齿锥齿轮。图4-24所示。 运动：摇台3和切齿刀盘1构成假想的平面齿轮，如图4-25所示。被加工齿轮的圆弧（母线）：用轨迹法成形，靠切齿刀盘旋转B1来实现。被加工齿轮的渐开线齿廓（导线）：用展成法形成，靠摇台摆动B21和工件转动B22实现。,图4-25 摇台和切齿刀盘构成的假想平面齿轮,（二）弧齿锥齿轮铣齿机的传动原理图：图4-28。,1、主运动链：形成齿线（圆弧）的成形运动：铣刀盘旋转运动B1。iv是主运动链换置器官。 2、展成运动链：渐开线齿廓由展成运动B21和 B22实现。Ix是展成运动链的换置器官。 3、进给运动链：电机摇台。if是进给运动链的换置器官。 4、分度链：分度盘工件。其中Bd是分度链的换置器官。,
