齿轮加工机床及原理
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详谈齿轮加工方法与加工机床齿轮加工机床圆柱齿轮:滚齿机、插齿机等;直齿锥齿轮刨齿机、铣齿机、拉齿机;弧齿锥齿轮铣齿机。
剃齿机、珩齿机、磨齿机成形法加工齿轮及滚齿二、滚齿机(一)滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程(二)滚齿机运动分析主运动—滚刀旋转运动;展成(啮合)运动—齿坯与滚刀按一定速比转动;进给运动—滚刀沿齿坯轴向运动。
1.加工直齿圆柱齿轮时的运动分析内传动链为:滚刀—4—5—u x —6—7—齿坯u x 为啮合运动传动比。
(3)进给运动A 2 齿坯—7—8—u f —9—10—刀架升降,u f 为进给运动传动比。
(2)展成运动滚刀旋转运动B 11 1/K转(1齿) 齿坯旋转运动B 12 1/ z 转(1齿) (1)主运动B 11 电机—1—2—u v —3—4—滚刀u v 为主运动传动比。
齿轮加工机床广泛应用汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机航天器等各种机械制造业。
齿轮加工机床加工各种圆柱齿轮、锥齿轮其他带齿零件齿部机床。
齿轮加工机床品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮小型机床,加工十几米直径齿轮大型机床,还有大量生产用高效机床加工精密齿轮高精度机床。
齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床锥齿轮加工机床两大类。
圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。
常用有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。
齿轮加工机床的品种规格繁多,有加工几毫米直径齿轮的小型机床,加工十几米直径齿轮的大型机床,还有大量生产用的高效机床和加工精密齿轮的高精度机床大型齿轮加工机床主要分为圆柱齿轮加工机床和锥齿轮加工机床两大类。
圆柱齿轮加工机床主要用于加工各种圆柱齿轮、齿条、蜗轮。
常用的有滚齿机,插齿机、铣齿机、剃齿机等。
大型齿轮加工机床广泛应用在汽车、拖拉机、机床、工程机械、矿山机械、冶金机械、石油、仪表、飞机和航天器等各种机械制造业中。
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滚齿机原理
滚齿机是一种用于加工齿轮的机床,其原理是利用滚刀和工件之间的相对运动,通过滚切的方式加工出齿轮的齿形。
相比于传统的切削加工方式,滚齿机具有加工效率高、加工精度高、加工表面质量好等优点。
滚齿机的工作原理可以简单地概括为:滚刀和工件之间的相对运动,使得滚刀的齿形与工件的齿形相互匹配,从而实现齿轮的加工。
具体来说,滚刀的齿形是由一组齿形刀片组成的,这些刀片的齿形与要加工的齿轮的齿形相同。
当滚刀与工件接触时,由于滚刀的齿形与工件的齿形相匹配,滚刀会沿着工件的齿形滚动,从而将工件的齿形加工出来。
滚齿机的加工过程中,滚刀和工件之间的相对运动是非常关键的。
为了保证加工精度和表面质量,滚刀和工件之间的相对运动必须是非常精确的。
一般来说,滚刀的齿形和工件的齿形之间的误差应该控制在0.01mm以内,而滚刀和工件之间的相对运动误差应该控制在0.005mm以内。
滚齿机的加工精度和表面质量也与滚刀的材料和制造工艺有关。
一般来说,滚刀的材料应该具有高硬度、高强度、高耐磨性和高耐热性等特点,以保证其在加工过程中不会变形或磨损。
同时,滚刀的制造工艺也非常重要,必须保证滚刀的齿形精度和表面质量达到要
求,才能保证加工出的齿轮的精度和表面质量。
滚齿机是一种非常重要的齿轮加工设备,其原理是利用滚刀和工件之间的相对运动,通过滚切的方式加工出齿轮的齿形。
滚齿机具有加工效率高、加工精度高、加工表面质量好等优点,是现代制造业中不可或缺的一部分。
齿轮加工机床工作原理轮加工机床的种类繁多,构成各异,加工方法也各不相同,但就其加工原理来说,可分为成形法和范成法(展成法)两类。
(一)成形法加工齿轮成形法加工齿轮时,采用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮,即所用刀具的切削刃形状与被切削齿轮的齿槽形状相吻合。
例如,在铣床上使用具有渐开线齿形的盘形铣刀或指状铣刀铣削齿轮。
齿轮轮齿的表面是渐开线柱面。
由于形成母线(渐开线)的方法采用成形法,机床形成母线时不需要运动。
形成导线(直线)的方法是相切法。
因此机床需要两个成形运动:一个是铣刀的旋转B,一个是铣刀沿齿坯的轴向移动A。
铣完一个齿轮后,铣刀返回原位,齿坯作分度运动——转过360º/Z(Z 是被加工齿轮的齿数),然后再铣下一个齿槽,直至全部齿被铣削完毕。
采用成形法加工时,通常采用单齿廓成形刀具加工齿轮,其优点是机床较简单,可以利用通用机床加工;缺点是对于同一模数的齿轮,只要齿数不同,齿廓形状就不相同,需采用不同的成形刀具。
在实际生产中,为了减少成形刀具的数量,每一种模数通常只配有8把刀具,各自适应一定的齿数范围,因而加工出来的齿形是近似的,存在不同程度的齿形误差,加工精度较低;而且,每加工完一个齿槽后,工件需周期性地分度一次,生产率低。
因此,用单齿廓成形刀具加工齿轮的方法,通常多用于修配行业或单件小批生产且加工精度要求不高的齿轮。
用多齿廓成形刀具加工齿轮时,在一个工作循环中即可加工出全部齿槽。
例如,用齿轮拉刀或齿轮推刀加工内齿轮和外齿轮。
采用这种成形刀具,可得到较高的加工精度和生产率,但要求刀具有较高的制造精度且刀具结构复杂。
此外,每套刀具只能加工一种模数和齿数的齿轮,所以机床也必须是特殊结构的,因而加工成本较高,仅适用于大批量生产。
(二)范成法加工齿轮范成法(展成法)加工齿轮应用齿轮啮合的原理。
在切齿过程中,模拟齿轮副的啮合过程,把其中的一个齿轮特化为刀具,强制刀具和工件作严格的啮合运动,由刀具切削刃的位置连续变化范成出齿廓。