1,4.5 其它類型齒輪加工機床,4.5.1 插齒機,插齒機主要用于加工內(nèi)、外嚙合的 圓柱齒輪，尤其適用于加工在滾齒機上不能加工的多聯(lián)齒輪，內(nèi)齒輪和齒條，但插齒機不能加工蝸輪。,1、插齒原理,插齒機也是按展成法原理來加工圓柱齒輪的。 插齒刀實質(zhì)上是一個端面磨有前角，齒頂及齒側均磨有后角的齒輪，如圖所示，其模數(shù)和壓力角與被加工齒輪相同。,2,4.5.1 插齒機,插齒時，插齒刀沿工件軸向作直線往復運動以完成切削運動，在刀具與工件輪坯作“無間隙嚙合運動”的過程中，在輪坯上逐漸地切出全部齒廓。 在加工過程中，刀具每往復一次，僅切出工件齒槽的一小部分，齒廓曲線漸開線是在插齒刀刀刃多次相繼切削中，由刀刃各瞬時位置的包絡線所形成的，如圖b所示。,3,4.5.1 插齒機,2、插齒機的運動,由圖可知，加工直齒圓柱齒輪時，插齒機應具有以下運動。,1）主運動,插齒機的主運動是插齒刀沿其軸線所作的直線往復運動。 在一般立式插齒機上，刀具垂直向下時為工作行程，向上為空行程。 若切削速度v(單位為m/min)及行程長度L(單位為mm)已確,定，則可按下式計算出插齒刀每分鐘往復行程數(shù)(雙行程min),4,4.5.1 插齒機,2) 展成運動,即在插齒刀轉(zhuǎn)過一個齒時，工件也轉(zhuǎn)過一個齒； 或者說，插齒刀轉(zhuǎn)過1Z刀轉(zhuǎn)(Z刀為插齒刀齒數(shù))時，工件轉(zhuǎn)過1Z工轉(zhuǎn)(Z工為工件的齒數(shù))。,加工過程中，插齒刀和工件輪坯應保持一對圓柱齒輪的嚙合運動關系。,插齒刀和工件的旋轉(zhuǎn)運動組成了一個形成漸開線齒廓的復合運動展成運動。,5,4.5.1 插齒機,3) 圓周進給運動,插齒刀轉(zhuǎn)動的快慢決定了工件輪坯轉(zhuǎn)動的快慢，同時也決定了插齒刀每一次切削的切削負荷，加工精度和生產(chǎn)率，所以我們稱插齒刀的轉(zhuǎn)動為圓周進給運動。,圓周進給量的大小用插齒刀每次往復行程中刀具在分度圓周上所轉(zhuǎn)過的弧長表示，其單位為mm往復行程。,6,插齒刀向上運動(空行程)時，為了避免擦傷工件齒面和減少刀具磨損，刀具和工件之間應該讓開，使其產(chǎn)生一定的間隙，而在插齒刀向下開始工舴行程之前，應迅速恢復到原位，以便刀具進行下一次切削，這種讓開和恢復原位的運動稱為讓刀運動。,4.5.1 插齒機,4）讓刀運動,插齒機的讓刀運動可由安裝工件的工作臺移動來實現(xiàn)，也可由刀具主軸擺動得到。 由于刀具主軸的慣量較小所以新型插齒機，普遍采用刀具主軸擺動來實現(xiàn)讓刀運動。,7,開始插齒時，如插齒刀立即徑向切入工件至全齒深，將會因切削負荷過大而損壞刀具和工件。為了避免這種情況，工件應逐漸地向插齒刀(或插齒刀向工件）作徑向切入運動，如圖所示。,4.5.1 插齒機,5）徑向切入運動,開始加工時，工件外圓上的a點與插齒刀外圓相切，在插齒刀和工件作展成運動的同時，工件相對于刀具作徑向切入運動。當?shù)毒咔腥牍ぜ寥X深后(至b點)，徑向切入運動停止，然后工件再轉(zhuǎn)過一整轉(zhuǎn)，便能加工出全部完整的齒廓。,徑向進給量的大小，用插齒刀每往復行程中工件或刀具徑向切入的距離表示，其單位為mm往復行程。根據(jù)工件的材料、模數(shù)、精度等條件，也可采用兩次和三次徑向切入方法，即刀具切入到工件全齒深可分兩次或三次進行。每次徑向切入運動結束后，工件都需要轉(zhuǎn)過一整轉(zhuǎn)。,8,4.5.1 插齒機,3、插齒機的傳動原理,插齒機的傳動原理如圖所示。圖中表示了三個成形運動的傳動鏈,主運動傳動鏈: “電動機M一 12一iv一345一曲柄偏心盤A一插齒刀主軸” iv為調(diào)整插齒刀每分鐘往復行程數(shù)的換置機構。,圓周進給運動傳動鏈: “曲柄偏心盤A一546一if一 789一蝸桿蝸輪副B一插齒刀主軸” if為調(diào)整插齒刀圓周進給量大小的換置機構。,9,4.5.1 插齒機,展成運動傳動鏈: “插齒刀主軸(插齒刀轉(zhuǎn)動)一蝸桿蝸輪副B一9810一ix一1112一蝸桿蝸輪副C一工作臺” 其中ix為調(diào)整插齒刀與工件輪坯之間傳動比的換置機構，用以適應插齒刀和工件齒數(shù)的變化。 讓刀運動及徑向切入運動不直接參與工件表面的形成過程，因此沒有在圖中表示。,10,4.5.1 插齒機,在插齒機上加工斜齒圓柱齒輪時，必須采用斜齒插齒刀(見圖413)，其螺旋角與工件螺旋角相等而螺旋方向相反。 為了使插齒刀刀刃在運動時實現(xiàn)形成斜齒的螺旋運動，將刀具主軸安裝在螺旋導軌中，當?shù)毒咧鬏S往復運動時，刀具主軸上的螺旋導軌與固定的螺旋導軌面相對滑動，使刀具主軸產(chǎn)生相應的附加回轉(zhuǎn)運動。,刀具主軸上的螺旋導軌,固定的螺旋導軌,11,4.5.1 插齒機,螺旋導軌的導程應等于插齒刀及工件的導程。 加工螺旋角不同的工件時，需更換插齒刀及螺旋導軌。 由于螺旋導軌的制造難度較大，一般需要向制造廠特殊訂貨，因此這種方法僅適用于大批大量生產(chǎn)中。,12,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,1、按成形法工作的磨齒機,磨齒機是用磨削方法對淬硬齒輪的齒面進行精加工的精密機床。通過磨齒可以糾正磨削前預加工中的各項誤差。齒輪精度可達6級或更高。 按齒廓的形成方法，磨齒有成形法和展成法兩種，大多數(shù)的磨齒機均以展成法來磨削齒輪。 下面介紹幾種常用的磨齒機的工作原理及其特點；,這類磨齒機又稱成形砂輪型磨齒機。 它所用砂輪的截面形狀被修整成工件輪齒間的齒廓形狀。圖414a所示是磨削內(nèi)嚙合齒輪用的砂輪截面形狀；圖413b所示是磨削外嚙合齒輪用的砂輪截面形狀,13,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,成形砂輪型磨齒機的優(yōu)點是加工時砂輪和工件接觸面積大，生產(chǎn)率較高。 缺點是砂輪修整時容易產(chǎn)生誤差，并且在磨削過程中，由于砂輪各部分的磨損不均勻，直接影響加工精度和表面質(zhì)量。 這種類型的磨齒機一般用于大量生產(chǎn)中磨削精度要求不太高的齒輪。 此外，展成法由于結構上的限制，難以用來磨削內(nèi)齒輪，因此，內(nèi)齒輪的磨齒一般均采用成形法進行加工。,成形法磨齒時，砂輪高速旋轉(zhuǎn)并沿工件軸線方向作往復運動。一個齒磨完后，工件需分度一次，再磨第二個齒。砂輪對工件的切入進給運動，由安裝工件的工作臺作徑向進給運動得到。這種磨齒方法使機床的運動比較簡單。,14,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,1）蝸桿砂輪型磨齒機,2、按展成法工作的磨齒機,蝸桿形砂輪相當于滾刀，其旋轉(zhuǎn)運動B11(即主運動)與工件的旋轉(zhuǎn)運動B12組成一個復合成形運動，形成漸開線齒廓(即展成運動傳動鏈)。 加工直齒圓柱齒輪時，軸向進給運動A2由工件(即工作臺)完成。 加工斜齒圓柱齒輪時，工件齒槽與砂輪螺旋線方向應一致，同時還應具有相應的附加回轉(zhuǎn)運動B22 (圖415a中未標注)。,蝸桿砂輪型磨齒機是用直徑很大的修整成蝸桿形的砂輪磨削齒輪，其工作原理與滾齒機相同，如圖415a所示。,15,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,這類機床在加工過程中是連續(xù)磨削不需分度，且蝸桿砂輪具有很高的轉(zhuǎn)速，故其生產(chǎn)率在各類磨齒機中是最高的； 對于模數(shù)較小的齒輪，也可直接從輪坯上磨出輪齒。 其缺點是砂輪修整困難，不易達到高的精度。磨削不同模數(shù)的齒輪時需要更換砂輪；由于砂輪轉(zhuǎn)速很高，使聯(lián)系砂輪與工件的內(nèi)聯(lián)系傳動鏈中的各個傳動環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)速也很高，如采用機械方式傳動，易產(chǎn)生噪聲，磨損較快，為此，目前常采用兩個同步電動機分別傳動砂輪和工件，靠電氣系統(tǒng)保證它們之間的嚴格傳動比關系，不但簡化了傳動鏈，也提高了傳動精度。 這種機床適用于中小模數(shù)齒輪的成批和大量生產(chǎn)。,16,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,2）錐形砂輪型磨齒機,是利用齒條和齒輪嚙合原理來磨削齒輪的，它所使用的砂輪截面形狀是按照齒條的齒廓修整的。 當砂輪按切削速度高速旋轉(zhuǎn)(B1)，并沿工件齒線方向作直線往復運動 (A2)時，砂輪兩側面的母線就形成了假想齒條的一個齒廓，如圖4-15b所示。,在這類機床上磨削齒輪時，是按單齒分度法磨削的，每一個齒槽的兩側面均需分別進行磨削。 工件向左滾動時，磨削左側的齒面，向右滾動時，磨削右側的齒面。工件往復滾動一次，磨完一個齒槽的兩側齒面后，工件退離砂輪，并進行分度。分度時，工件在不作直線移動的情況下繞其軸線轉(zhuǎn)過一個齒。 可見，工件上全部輪齒齒面需經(jīng)多次分度和磨削后才能完成。,17,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,如果強制被磨削齒輪在此假想齒條上作無間隙的純滾動運動，即被磨削齒輪在轉(zhuǎn)過1/z轉(zhuǎn)(B31)也就是轉(zhuǎn)一個齒的同時，其軸心線移過一個齒距(m)的距離(A32)，便可磨出工件上一個輪齒一側的齒面。因此，漸開線齒廓是由工件轉(zhuǎn)動B31和移動A32所組成的復合運動形成，而直線形齒線則由砂輪旋轉(zhuǎn)Bl和直線移動A2用相切法形成。,由上述可知，錐形砂輪型磨齒機的成形運動有： 砂輪旋轉(zhuǎn)B1和直線移動A2，這是形成齒線所需的兩個簡單運動； 工件轉(zhuǎn)動B31和直線移動A32，是形成漸開線齒廓所需的一個復合運動展成運動。 此外，為磨出全部輪齒，加工過程中還需一個周期的分度運動，這類磨齒機典型的傳動原理如圖416所示；,18,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,19,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,1)主運動 主運動是砂輪旋轉(zhuǎn)運動B1，由外聯(lián)系傳動鏈“M112一iv一34一砂輪主軸(砂輪轉(zhuǎn)動)”實現(xiàn)， iv為調(diào)整砂輪轉(zhuǎn)速的換置機構。 2)軸向進給運動 軸向進給運動是砂輪的往復直線運動A2，由外聯(lián)系傳動鏈“M28 7一ifl一65一曲柄偏心盤機構P一砂輪架溜板(砂輪移動)”實現(xiàn)。ifl為調(diào)整砂輪軸向進給速度的換置機構。,20,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,3)展成運動 展成運動是工件轉(zhuǎn)動B31和直線移動A32形成的一個復合運動，由內(nèi)聯(lián)系傳動鏈“回轉(zhuǎn)工作臺(工件旋轉(zhuǎn)B31)一2221一合成一1918一Ux一11109一縱向工作臺(工件直線移動A32)”和外聯(lián)系傳動鏈“M31413一Uf21210”來實現(xiàn)。,前者保證展成運動的運動軌跡，即工件轉(zhuǎn)動與移動之間的嚴格運動關系，后者使工件獲得一定速度和方向的展成運動。 換置機構Uf2中除變速機構外，還有自動換向機構，使工件在加工過程中能來回滾轉(zhuǎn)，依次完成各個齒的磨齒工作循環(huán)。Ux是用來調(diào)節(jié)工件齒數(shù)和模數(shù)變化的換置機構。,21,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,這種機床的優(yōu)點是通用性高，砂輪形狀(直線)簡單；缺點是內(nèi)聯(lián)系傳動鏈長，砂輪形狀不易修整得準確，精度難以提高，生產(chǎn)率也較低。主要用于小批和單件生產(chǎn)。,4)分度運動 工件的分度由分度運動傳動鏈“分度機構一15一16一Ui一1720一合成一2122一回轉(zhuǎn)工作臺”實現(xiàn)，機床的自動控制系統(tǒng)將分度機構離合器接合，使分度機構在旋轉(zhuǎn)一定角度后即脫開，并由分度盤準確定位。在分度機構接合一次的過程中，工件在展成運動的基礎上，附加轉(zhuǎn)過一個齒，這是由調(diào)整換置機構Ui來保證的。,22,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,雙碟形砂輪型磨齒機也是按單齒分度法磨削的。,3）雙碟形砂輪型磨齒機,該磨齒機用兩個碟形砂輪的端平面(實際是寬度約為0.5mm的工作棱邊所構成的環(huán)形平面)來形成假想齒條的一個輪齒兩側齒面，同時磨削齒槽的左右齒面。如圖c所示。,23,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,磨削過程中的成形運動和分度運動，與錐形砂輪型磨齒機基本相同，但軸向進給運動通常是由工件來完成。由于砂輪的工作棱邊很窄，且為垂直于砂輪軸線的平面，易于獲得高的修整精度；磨削接觸面積小，磨削力和磨削熱很??；機床具有砂輪自動修整與補償裝置，使砂輪能始終保持銳利和良好的工作精度，因而磨齒精度較高，最高可達4級，是各類磨齒機中磨齒精度最高的一種。其缺點是砂輪剛性較差，磨削用量受到限制，所以生產(chǎn)率較低。 為了提高磨齒精度，這類磨齒機一般采用鋼帶滾圓盤機構實現(xiàn)展成運動。,這種機構的工作原理如圖417所示。,24,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,縱向溜板8上固定有支架7，橫向溜板11上裝有工件主軸3，其前端安裝工件2，后端通過分度機構4與滾圓盤6連接。鋼帶5及9的一端固定在滾圓盤6上，另一端固定在支架7上，并沿水平方向張緊。當橫向溜板11由曲柄盤l0驅(qū)動作橫向直線往復運動時，滾圓盤因受鋼帶5及9的約束而轉(zhuǎn)動，從而工件主軸一邊隨橫向溜板移動，一邊轉(zhuǎn)動，帶動工件2沿假想齒條的節(jié)線作純滾動，實現(xiàn)了展成運動，如圖417b所示。,25,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,根據(jù)材料力學分析，鋼帶繞在圓盤外圓上時，它的外層是伸長的，內(nèi)層是縮短的，中間層長度則基本上不變，所以通常把水平張緊的鋼帶厚度的中間層作為純滾動的節(jié)線W-Wo，而把與這條線相切的圓(就是以滾圓盤回轉(zhuǎn)中心為中心，由該中心到鋼帶厚度中間層的距離為半徑的圓)叫做“磨削節(jié)圓”。滾圓盤直徑d盤和滾圓直徑d滾以及鋼帶厚度方的關系為,d盤 =d滾+,26,4.5.2 圓柱齒輪磨齒機,工件來回滾動一次，完成兩個齒面的磨削后，繼續(xù)滾動至脫離砂輪，隨即由分度傳動鏈傳動，通過分度機構4使工件進行一次分度，然后開始下一個齒槽的磨削循環(huán)。利用滾圓盤實現(xiàn)展成運動可以大大縮短傳動路線，且沒有傳動間隙，從而傳動誤差小，加工精度高。,27,錐齒輪大端的齒廓，理論上應是球面漸開線，為了便于制造，實際上采用近似的背錐上的漸開線。 錐齒輪的齒長形狀常用的有直線和圓弧，也有長幅外擺線和延伸漸開線。 制造錐齒輪的主要方法有兩種：成形法和展成法。 用成形法加工時，由于錐齒輪沿齒線方向不同位置的基圓直徑是變化的，也就是說沿齒線方向不同位置的法向漸開線齒廓形狀是變化的，而成形刀具的齒廓形狀是不變的，因此難于達到要求的精度。成形法僅用于粗加工或精度要求不高的場合。 在錐齒輪加工機床中普遍采用展成法。,4.5.3 錐齒輪加工機床,28,4.5.3 錐齒輪加工機床,1、錐齒輪的展成原理,將一對錐齒輪嚙合傳動中的一個錐齒輪轉(zhuǎn)化為刀具，另一個轉(zhuǎn)化為工件，并強制它們按一對錐齒輪的嚙合運動關系作相對運動，便能切出漸開線齒廓。,用展成法形成各種錐齒輪漸開線齒廓的基本原理都是相同的，即都是由一對錐齒輪的嚙合傳動原理演變而來。,29,4.5.3 錐齒輪加工機床,圖420是直齒錐齒輪刨齒機的工作原理。,刨齒刀3的構造和兩把刀刃切齒的情況如圖420a所示。,圖420b中，搖臺1由錐齒輪副20/25傳入，通過蝸桿副1/120傳至蝸輪，從而使搖臺擺動，實現(xiàn)假想冠輪的轉(zhuǎn)動；,齒坯4旋轉(zhuǎn)B12與假想冠輪的轉(zhuǎn)動組成展成運動；同時齒坯4還有分度運動；刨齒刀3的往復直線運動A，由曲柄連桿擺盤機構經(jīng)曲柄盤6、連桿5和搖盤2實現(xiàn)。,30,4.5.3 錐齒輪加工機床,圖42lb所示刀盤上交錯地裝有內(nèi)、外切齒刀6和5，當它旋轉(zhuǎn)時，刀刃的運動軌跡就構成假想冠輪2的一個輪齒兩側齒面。,弧齒錐齒輪的加工原理和上述原理基本相同，不過這時冠輪齒線形狀為圓弧，需采用作旋轉(zhuǎn)運動的切齒刀盤來進行加工，如圖42la所示。,圖4-21 弧齒錐齒輪的加工原理,31,4.5.3 錐齒輪加工機床,刀具搖臺 1繞其自身軸線的緩慢回轉(zhuǎn)，相當于假想冠輪的旋轉(zhuǎn)運動B21。如果把工件看作為與假想冠輪嚙合的齒輪作旋轉(zhuǎn)運動B22，且B22和B21保持冠輪與錐齒輪嚙合傳動的運動關系，則在兩者作對滾運動過程中，就加工出弧齒錐齒輪一個齒槽的兩側漸開線齒廓。,32,4.5.3 錐齒輪加工機床,由于假想冠輪上只有一個輪齒，因而刀具搖臺與工件需上下來回擺動，以便切完一個齒槽后，刀具搖臺往回擺輪，使假想冠輪上的齒切齒刀盤返回至起始位置，待工件完成分度運動后，再繼續(xù)下一個切齒循環(huán)，加工另一個齒槽。 按上述方法加工弧齒錐齒輪的機床，稱為弧齒錐齒輪銑齒機。,33,4.5.3 錐齒輪加工機床,圖422所示是弧齒錐齒輪銑齒機的傳動原理圖，圖中包括成形運動、分度運動及其傳動聯(lián)系。,2、弧齒錐齒輪銑齒機的傳動原理,弧齒錐齒輪銑齒機用軌跡法形成輪齒的齒線(圓弧線)，需要一個成形運動，即銑齒刀盤的旋轉(zhuǎn)運動B1。這個運動是切削主運動。它的兩端件為電動機M和搖臺刀具主軸。銑刀盤所需的轉(zhuǎn)速可通過主運動傳動鏈中的換置機構iv來調(diào)整。,34,展成運動還需要一條外聯(lián)系傳動鏈，以便把動源引入展成運動傳動鏈中，控制展成運動的速度和行程的大小，這就是進給運動傳動鏈，它的兩端件是電動機和搖臺。這條傳動鏈可分為兩部分：即由電動機M至進給鼓輪和由進給鼓輪經(jīng)齒扇至搖臺來分析。,搖臺和工件的對滾運動形成漸開線齒廓，由展成運動B11和B22實現(xiàn)。展成運動傳動鏈聯(lián)系搖臺(假想近似冠輪的轉(zhuǎn)動B21)和工件主軸(工件的旋轉(zhuǎn)B22)，其傳動路線為“搖臺 (B21)一89一ix一1011一合成一1213ij一1415一工件 (B22)”保證兩端件具有嚴格的運動關系，即搖臺轉(zhuǎn)過1Z冠轉(zhuǎn)時，工件轉(zhuǎn)過1Z工轉(zhuǎn)。ix是展成運動鏈的換置機構。,4.5.3 錐齒輪加工機床,35,前一部分的傳動路線為：“電動機Ml一2一iv一34一7一if一1617一進給鼓輪”。當進給鼓輪轉(zhuǎn)一周時，通過鼓輪上的曲線槽和滾子使齒扇擺動一次，通過后續(xù)的傳動件使搖臺也往復擺動一次，正好加工完一個齒槽，因此進給鼓輪轉(zhuǎn)動的快慢，也就決定了展成運動速度的快慢。,通常進給速度以每一個齒槽的加工時間t來計算，從而可求得它的兩端件的運動關系為：電動機轉(zhuǎn)過 轉(zhuǎn)時，進給鼓輪轉(zhuǎn)1轉(zhuǎn)。 此時加工完一個齒槽。根據(jù)加工一個齒槽所需的時間t來調(diào)整進給鏈換置機構if的傳動比，從而控制展成運動的速度。,4.5.3 錐齒輪加工機床,36,后一部分由進給鼓輪經(jīng)齒扇至搖臺的傳動結構路線為：“齒扇一18一19U一 2098一搖臺。,”當齒扇往復運動時，經(jīng)過一系列的傳動件，使搖臺擺動，搖臺擺角是指搖臺擺動到上下極限位置時的夾角 (在此夾角內(nèi)，加工完1個齒)。這部分進給傳動鏈也稱為搖臺擺角傳動鏈，它控制展成運動的行程，此行程通過傳動鏈中換置機構U的傳動比來調(diào)整。,4.5.3 錐齒輪加工機床,37,分度運動是在滾切一個齒結束后，在擺臺換向過程中進行的。進給鼓輪有端面槽，它操縱分度機構中的離合器的接合狀態(tài)。,搖臺換向時，進給鼓輪的端面槽使分度機構離合器接合，通過分度運動傳動鏈“進給鼓輪一1721一分度機構一2223一 合成一1213ii一14一15一工件(B3)”使工件得到附加的轉(zhuǎn)動，實現(xiàn)分度運動。在進給鼓輪端面的控制下，分度機構接合一次，工件轉(zhuǎn)過一個齒，這可通過調(diào)整傳動鏈分度掛輪ii的傳動比來實現(xiàn)。,4.5.3 錐齒輪加工機床,38,傳統(tǒng)的齒輪齒形加工是在齒輪未淬硬前，用滾齒或插齒的方法切出，經(jīng)剃齒后淬硬，精度要求高的齒輪，在熱處理后還要進行精加工，如磨、珩、研和剃齒。一般說來，珩齒、研齒和硬剃齒的發(fā)展是現(xiàn)今齒輪制造技術的一個趨勢。滾齒和插齒的高精度和高速切削也是值得注意的動向。,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向,1新型滾齒機和插齒機,重慶機床廠生產(chǎn)的YC3180型淬硬滾齒機，吸收了國內(nèi)外先進技術，機床結構優(yōu)良，動靜剛性好，工作精度高，特別適合于滾切淬硬(5060HRC)的直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用來滾切蝸輪，同時也能進行小錐度、鼓形齒等齒輪的仿形加工。該機床也同樣適合于非淬硬齒輪的滾切。工件最大直徑800mm，最大模數(shù)10mm，最小工件齒數(shù)為8。,39,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向,這種滾齒機除具備一般滾齒機的全部功能外，還能采用硬質(zhì)合金滾刀對高硬度齒面齒輪用滾切工藝進行半精加工或精加工，以滾代磨，所以它是提高齒輪加工精度、降低齒輪成本的理想加工設備。,當前，國外新開發(fā)的高速滾齒機，主軸轉(zhuǎn)速可達3000rmin。其中Liebherr公司生產(chǎn)的 LC82和LCll2滾齒機，最大加工直徑分別為80和120mm，當采用金屬陶瓷滾刀時，切削速度可達600mmin。該機床甚至可以采用金屬陶瓷滾刀和硬質(zhì)合金滾刀時不使用冷卻液(干滾)。雖然采用金屬陶瓷滾刀，價格比較昂貴，但是效率的提高，重磨刀具費用的下降等影響，當加工一批零件后，每個零件的實際滾切費用與高速鋼滾刀滾切相比，反而下降了40，每件加工時間縮短了30。,40,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向,2新型珩齒、剃齒和磨齒機,利用珩齒加工技術能使齒面上形成微小的、肉眼看不到的對角線痕跡可以很好地保存潤滑油、減小噪聲、延長齒輪壽命、抵抗齒面產(chǎn)生點蝕，并減小輪齒中的應力和增加齒輪的傳動扭矩。德國Hurth公司生產(chǎn)的ZH250數(shù)控珩齒機，最大可加工直徑為250mm、齒寬100mm的齒輪。,在插齒機方面，新型的插齒機效率也極其之高，SigmaPool公司生產(chǎn)的Rapidl5插齒機，插齒刀行程可達每分鐘3000次，還可進行輪齒的倒圓角，這在一般的加工中是一個分開的工序。,41,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向,在該機床上，外齒輪工件與內(nèi)齒輪珩輪交叉一個角度嚙合，并一起旋轉(zhuǎn)，但兩個工件主軸的配合能使嚙合點產(chǎn)生一個很復雜的球面擺動運動，利用多軸控制的數(shù)控系統(tǒng)使工件與刀具的每一個接觸點產(chǎn)生最佳的接觸性能。即使采用較粗的珩輪，仍能獲得較小的表面粗糙度。這臺機床的另一優(yōu)點是可以采用大面積的內(nèi)珩輪，既可增大使用范圍，又可提高在珩輪兩次修整之間的產(chǎn)量。 Hurth公司已研制出一種新的能進行硬剃齒機床，使用該公司的ZS240數(shù)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)5軸控制，進行新的球面剃齒方法。該方法的基本原理是采用一個快速旋轉(zhuǎn)的剃齒刀對安裝在頂尖中旋轉(zhuǎn)的工件進行剃齒，這樣可實現(xiàn)切入式剃齒，提高了效率和經(jīng)濟性，同時給工件和剃齒刀齒面幾何形狀的設計提供靈活性。,42,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向,Oerlikon公司新開發(fā)的Opal420型和Opal800型數(shù)控磨齒機，磨削最大外徑分別為 500mm和1000mm；齒寬分別為330mm和630mm的齒輪。這兩臺機床可磨出4級以上精度的齒輪，其獨特的軟件可在斜齒輪上磨出無變形的鼓形齒，而且各種砂輪都可在這兩種機床上使用。在這兩臺機床上裝有砂輪修整器，還可在機床上進行齒距、導程和齒形的測量。,43,第4章齒輪加工機床小結,4.1 概 述 4.2 滾齒機 4.3 YC3180型滾齒機 4.4 傳動鏈換置器官的布置 4.5 其它類型齒輪加工機床,44,第4章齒輪加工機床小結(4.1),4.1 概 述 4.1.1 齒輪加工機床的加工原理 1成形法 2展成法 4.1.2 齒輪加工機床的類型 圓柱齒輪和圓錐齒輪加工機床兩大類。 圓柱齒輪加工機床 滾齒機、插齒機等。 圓錐齒輪加工機床 直齒錐齒輪和弧齒錐齒輪加工機床。 直齒錐齒輪加工機床 刨齒機、銑齒機和拉齒機等； 弧齒錐齒輪加工機床 弧齒錐齒輪的銑齒機和拉齒機等。 精加工齒輪齒面的機床有剃齒機、珩齒機和磨齒機等。,45,第4章齒輪加工機床小結（4.2）,4.2 滾齒機 4.2.1 滾齒原理 4.2.2 加工直齒圓柱齒輪 1、滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈 (1)主運動傳動鏈 (2)展成運動傳動鏈 (3)軸向進給運動傳動鏈 2滾刀的安裝 4.2.3 加工斜齒圓柱齒輪 1、機床的運動和傳動原理圖 2、滾刀的安裝 3、工件附加轉(zhuǎn)動的方向,46,第4章齒輪加工機床小結（4.3）,4.3 YC3180型滾齒機 4.3.1 機床的用途及外形 4.3.2 YC3180型滾齒機的傳動系統(tǒng)圖 1、主運動傳動鏈 2、展成運動傳動鏈 3、軸向進給傳動鏈 4、附加運動傳動鏈 4.3.3 滾切直齒圓柱齒輪的傳動鏈及其換置 1主運動傳動鏈2展成運動傳動鏈3進給傳動鏈 4.3.4 滾切斜齒圓柱齒輪的傳動鏈及其換置 1主運動傳動鏈 2展成運動傳動鏈 3進給傳動鏈 4差動傳動鏈4.3.5 用徑向進給法滾切蝸輪,47,第4章齒輪加工機床小結（4.4-4.5）,4.4 傳動鏈換置器官的布置 4.4.1 外聯(lián)系傳動鏈換置器官 4.4.2 內(nèi)聯(lián)系傳動鏈換置器官 4.5 其它類型齒輪加工機床 4.5.1 插齒機 1、插齒原理 2、插齒機的運動 3、插齒機的傳動原理 4.5.2 圓柱齒輪磨齒機 1、按成形法工作的磨齒機 2、按展成法工作的磨齒機 4.5.3 錐齒輪加工機床 1、錐齒輪的展成原理 2、弧齒錐齒輪銑齒機的傳動原理,48,第4章齒輪加工機床小結（4.6）,4.6 齒輪制造技術的發(fā)展動向 1新型滾齒機和插齒機 2新型珩齒、剃齒和磨齒機,49,第4章齒輪加工機床討論,4-2 在滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪分別需要調(diào)整哪幾條傳動鏈?畫出傳動原理圖，并說明各傳動鏈的兩端件及計算位移是什么? 4-3 滾齒機上加工直齒和斜齒圓柱齒輪時，如何確定滾刀刀架板轉(zhuǎn)角度與方向?如板轉(zhuǎn)角度有誤差或方向有誤，將會產(chǎn)生什么后果? 4-4 滾齒機上加工斜齒圓柱齒輪時；工件的展成運動(B12)和附加運動(B22)的方向如何確定? 以YC3180型滾齒機為例，說明在使用中如何檢查這兩種運動方向是否正確?,50,第4章齒輪加工機床討論,4-5 在滾齒機上加工一對斜齒輪時，當一個齒輪加工完成后，再加工另一個齒輪前應當進行哪些掛輪計算和機床調(diào)整工作? 4-6 在其他條件不變，而只改變下列某一條件的情況下，滾齒機上哪些傳動鏈的換向機構應變向：(1)由滾切右旋齒改變?yōu)闈L切左旋齒；(2)由逆銑滾齒改為順銑滾齒(改變軸向進給方向)；(3)由使用右旋滾刀改變?yōu)樽笮凉L刀；(4)由加工直齒齒輪改變?yōu)榧庸ば饼X齒輪,51,第4章齒輪加工機床討論,4-7 在YC3180滾齒機上加工直齒圓柱齒輪和斜齒圓柱齒輪，在初次滾切完畢后，是否可以采用快速電動機驅(qū)動刀架返回，再滾切第二次?齒形會有何影響? 為什么?,52,第4章齒輪加工機床討論,53,4-8 在YC3180型滾齒機上，采用單頭右旋滾刀，滾刀螺旋升角 ，滾刀直徑為55mm，切削速度V22mmin，軸向進給量取flmm，加工斜齒圓柱齒輪，螺旋方向右旋，螺旋角 ，模數(shù) mn2mm，8級精度。 要求： (1)畫圖表示滾刀安裝角、刀架扳動方向，滾刀和工件的運動方向。 (2)列出加工時各傳動鏈的運動平衡式，確定其掛輪齒數(shù)。,第4章齒輪加工機床討論,54,第4章齒輪加工機床討論,4-9 根據(jù)YC3180型滾齒機傳動系統(tǒng)圖(見圖4-9)，回答下列問題： (1)寫出該機床的傳動路線表達式； (2)推導展成運動傳動鏈及附加運動傳動鏈換置機構ix、iy的換置公式。,