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齿轮加工机床及原理

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齿轮加工机床

齿轮加工机床
系为： 滚刀1转——工件转k/Z转
k——滚刀头数，Z——工件齿数
1. 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
• 根据表面成形原理，加工直齿圆柱齿轮时的成形运动应包括： 形成渐开线齿廓(母线)的运动 形成直线形齿线(导线)的运动。
• 渐开线齿廓由范成法形成，靠滚刀旋转运动B11和工件旋转运动B12组成的复合成形运动—— 范成运动实现。这时一条内联传动链；
2. 范成法(展成法)
• 范成法: 利用齿轮的啮合原理 • 把齿轮啮合副(齿条--齿轮、齿轮——齿轮)中的一个转化为刀具；另一个转化为工件，并强制
刀具和工件作严格的啮合运动而范成切出齿廓。
展成法加工齿轮
• 范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关 • 每一种模数，只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮。 • 加工精度和生产率一般比较高 • 应用广泛
如图所示, 滚刀沿工件轴线方向，由位 置1运动至位置2为趋近运动α； 由位置2至3为轴向切入运动c；由位 置3至4为进给运动f； 由位置4至1为返回运动α'。
2. 加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
斜齿圆柱齿轮端面上的齿廓是渐开线， 而在轮齿齿长方向，看起来是一条倾斜的 直线，但实际上是一条螺旋线
齿轮加工机床
本章目的
• 学习齿轮加工机床的用途、分类、加工方法； • 掌握滚齿机的加工原理、传动原理及运动分析； • 了解滚刀安装角的调整、运动方向的确定。
• 滚齿机的传动原理
重点与难点
第一节 概 述
• 加工齿轮轮齿的机床 • 齿轮传动应用广泛，齿轮传动在圆周速度和传动精度等方面的要求越来越高，促进了齿轮加
• 合成机构作用：将两个运动合成，使其不发生矛盾

第8章 齿轮加工技术

第8章 齿轮加工技术
第8章 齿轮加工技术


8.1 8.2 8.3 8.4
齿轮加工原理 齿轮加工工艺及方法 齿轮的测量 圆柱齿轮的机械加工工艺过程及工 艺分析
结束
8.1 齿轮加工原理


8.1.1 常见齿轮的种类
齿轮在切削加工时，工件和刀具按一定规律运动，利用
刀具切削刃对工件毛坯的切削作用，切除毛坯上多余的金属， 而得到所要求的表面形状。常用的齿轮有圆柱齿轮，圆锥齿 轮及蜗杆蜗轮等，而以圆柱齿轮应用最广。齿轮齿面的表面 形状有渐开线表面，摆线表面，圆弧表面等，渐开线表面齿 轮是最常用的齿轮，它能方便地在机床上加工出来，图8-1为 常见齿轮种类。
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补充：热轧

热轧就是在高于合金再结晶温度的温度中使其软 化后用压轮把材料压成薄片或钢坯的横截面，使 材料形变，但材料物理性质并无变化。
补充：冷轧

冷轧是对已经过热轧、除麻点除氧化工序的材料在 低于合金再结晶温度的温度中用压轮进一步碾压材 料以让材料有再结晶的过程。经过反覆的冷压－－ 再结晶－－退火－－冷压（反覆2～3次）过程， 材料里的金属发生分子级别的改变（再结晶），形 成的合金物理性质发生改变。


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图8-8 直齿圆柱齿轮的铣削
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8.2 齿轮加工工艺及方法





3)铣刀的选择。根据齿轮模数、压力角、齿轮齿数选择正确 铣刀。 4)分度计算与调整。据齿轮齿数选择合适的分度方法，计算 后进行有关调整。 5)确定合理铣削用量及切削液。按照切削用量选择原则，考 虑齿轮铣刀是铲齿成型铣刀，所选铣削速度应比普通铣刀略 低。为了保证齿轮加工质量和铣刀耐用度，可采用乳化液、 轻柴油等切削液。 6)对中心 对刀是使铣刀廓形的对称平面通过齿坯轴线。如偏 离标准中心，铣出的齿形将向一边倾斜，严重影响齿轮质量， 常用的方法有试切法，划线法。 7)铣削。

11 第十一章 齿轮加工

11 第十一章 齿轮加工
主要用于单件小批和加工精度要求不高的修配行业
2. 展成法（范成法）
【原理】 利用齿轮的啮合原理加工齿轮：把齿轮副中的一个 转化为刀具；另一个转化为工件，并强制刀具和工 件作严格的啮合运动而切出齿廓。
【展成法加工的特点】 • 展成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或 齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关
第十一章 齿轮加工
11-1 齿轮加工原理及机床
一、齿轮加工的方法
• 齿轮加工的关键是齿面加工。 • 齿面加工的主要方法是刀具切削加工和砂轮磨削 加工。前者由于加工效率高，加工精度较高，因 而是目前广泛采用的齿面加工方法。后者主要用 于齿面的精加工，效率较低。 • 按照形成齿形的原理，可分为成形法和展成法两 大类。
1．主运动 • 插齿刀沿其轴线（工件的轴线）所作的直线往复 运动。 • 立式插齿机上，刀具垂直向下时为工作行程，向 上为空行程。
2．范成运动 • 加工过程中，插齿刀和工件轮坯应保持一对圆柱 齿轮的啮合运动关系 • 插齿刀——工件 转1个齿——转1个齿 1／Z刀转——1／Z工转 这两个运动组成一个复合运动——范成运动
• 主运动：就是滚刀的旋转运动（r/min）。 • 展成运动：就是滚刀的旋转运动和工件的旋转运 动的复合运动，即滚刀与工件间的啮合运动。 • 轴向进给运动：就是滚刀沿工件轴线方向作连续 进给运动，在工件的整个齿宽上切出齿形。
2.滚齿运动传动原理图
（1）主运动传动链 电动机－1－2－uv－3－4－滚刀 外联系传动链
（3）铣齿加工特点 • 成本低：用通用的铣床设备加工，且刀具成本低。 • 生产效率低：每切完一齿要进行分度，占用较多 的辅助时间。 • 齿轮精度低：加工出的齿形是近似的。渐开线形 状取决于基圆大小，基圆与齿数成正比，所以对 于同一模数齿轮，齿数不同，齿廓形状也不同。 每号铣刀的刀齿轮廓只与该范围最少齿槽相吻合， 而此号齿轮铣刀加工同组的其它齿数的齿轮齿形 都有一定的误差。

数控滚齿机原理

数控滚齿机原理

数控滚齿机原理
数控滚齿机是一种用于制造不同类型齿轮的机床。

它基本原理是利用机械加工方法，在齿轮的工作表面上形成齿槽，并确保齿槽的精度和质量。

数控滚齿机的操作主要由数控系统控制，数控系统根据事先编制的程序和刀具轨迹来控制机械运动。

数控滚齿机通常由滚刀架、工作台、数控系统和供润滑液的系统组成。

在工作过程中，工件夹持在滚刀架上，与滚刀头接触，滚刀头上有一组刀齿，它们可以在工件表面上滚动并形成齿槽。

滚刀架的位置、滚刀头与工件的接触力、滚刀头的旋转速度等参数都由数控系统控制。

数控滚齿机的滚刀头上的刀齿通常按照特定形状的齿轮来设计，这样可以保证滚刀头能够成形所需的齿槽形状。

滚刀头的形状和切削条件在数控系统的程序中进行描述，程序还包括了滚刀头在工作过程中的运动轨迹和滚刀头与工件的相对位置等信息。

通过数控滚齿机，可以实现齿轮的批量生产，提高生产效率和产品质量。

数控滚齿机的数控系统可以根据需求进行调整和更改，以适应不同类型的齿轮加工要求。

同时，数控滚齿机可以用于加工各种类型的齿轮，如圆柱齿轮、锥齿轮、螺旋齿轮等。

金属切削机床概论齿轮加工机床

金属切削机床概论齿轮加工机床

4.2 滚齿机运动分析
功用：滚切直齿、斜齿圆柱齿轮及蜗轮
一、滚齿原理
p86
金属切削机床概论齿轮加工机床
4.2 滚齿机 滚齿机动态传动路线
（一） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
滚切直齿圆柱齿轮的传动原金属理切削图机床概论齿轮加工机床
4.2 滚齿机
（一） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 1.范成运动
u 作用：将范成运动中工件的旋转运动 和工件的附加运动合成后传到工作台， 使工件获得合成运动。
u 用途：加工斜齿圆柱齿轮、 切向进给法加工蜗轮时。
u 合成机构：圆柱齿轮或锥齿轮行星机 构。
金属切削机床概论齿轮加工机床
u 滚切斜齿圆柱齿轮时，工件的旋转运动是两个运 动的合成：范成运动中的旋转运动B12和螺旋轨迹 运动的附加运动B2 。
金属切削机床概论齿轮加工机床
渐开线齿轮的切齿原理(续）
2.范成法
加工方法有：插齿和滚齿 插斜齿
插直齿
金属切削机床概论齿轮加工机床
渐开线齿轮的切齿原理(续）
2.范成法
滚直齿
动画演示
滚斜齿
金属切削机床概论齿轮加工机床
2）范成法
利用齿轮的啮合原理加工齿轮。常用的展成法齿轮刀具：
滚齿刀、插齿刀、剃齿刀等
1) 范成运动传动链
u 联系滚刀主轴(B11)和工作台(B12) u 传动路线：“滚刀-4-5-ux-6-7-工件” u 保证滚刀和工件旋转运动之间的严格运
动关系。 u 换置机构ux用于适应工件齿数和滚刀头
数的变化。 u 内联系传动链，要求传动比数值绝对准
确及滚刀和工件两者的旋转方向互相配 合。
金属切削机床概论齿轮加工机床
见图4－4a.b

滚齿机原理

滚齿机原理

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

齿轮加工

滚齿是齿轮加工中应用最广泛的一种。机床多数是立式布置的， 滚齿是齿轮加工中应用最广泛的一种。机床多数是立式布置的， 用于加工直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮；也有卧式布置的， 用于加工直齿和斜齿外啮合圆柱齿轮及蜗轮；也有卧式布置的，用 于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械制造业中加工轴齿轮、 于仪表工业中加工小模数齿轮和在一般机械制造业中加工轴齿轮、 花键轴和链轮等。 花键轴和链轮等。
锥形砂轮磨齿 锥形砂轮磨齿是利用齿条和齿轮啮合原理来磨削齿轮的， 锥形砂轮磨齿是利用齿条和齿轮啮合原理来磨削齿轮的，它所 用的砂轮截面形状是按照齿条的齿廓修整的。 用的砂轮截面形状是按照齿条的齿廓修整的。当砂轮按切削速度旋 并沿工件导线方向作直线往复运动时， 转，并沿工件导线方向作直线往复运动时，砂轮两侧锥面的母线就 形成了假想齿条的一个齿廓。加工时， 形成了假想齿条的一个齿廓。加工时，被磨削齿轮在假想齿条上滚 当被磨削齿轮转动一个齿的同时， 动，当被磨削齿轮转动一个齿的同时，其轴心线移动一个齿距的距 便可磨出工件上一个轮齿一侧的齿面。经多次分度， 离，便可磨出工件上一个轮齿一侧的齿面。经多次分度，才能磨出 工件上全部轮齿齿面。 工件上全部轮齿齿面。
珩齿的原理与剃齿完全相同．只不过不是剃齿刀， 珩齿的原理与剃齿完全相同．只不过不是剃齿刀，而用珩磨 珩磨轮是用磨料与环氧树脂等浇铸或热压而成的， 轮，珩磨轮是用磨料与环氧树脂等浇铸或热压而成的，具有很高齿 形精度的“螺旋齿轮” 当它以很高的速度带动工件旋转时． 形精度的“螺旋齿轮”；当它以很高的速度带动工件旋转时．就能 在工件齿面上切除一层很薄的金属． 在工件齿面上切除一层很薄的金属．从而降低齿面粗糙度珩齿对齿 形精度改善不大，主要用于减小热处理后齿面的粗糙度值。 形精度改善不大，主要用于减小热处理后齿面的粗糙度值。

毕业设计齿轮加工工艺

毕业设计齿轮加工工艺

毕业设计齿轮加工工艺齿轮加工工艺是机械设计与制造专业中的重要课题之一，也是毕业设计中常见的选题。

在齿轮传动系统中，齿轮的加工工艺直接关系到齿轮的质量和性能。

本文将从齿轮加工的基本原理、加工工艺的选择、加工设备的选型以及加工过程中的常见问题等方面进行论述。

一、齿轮加工的基本原理齿轮加工的基本原理是通过齿轮加工机床上的切削工具，将齿轮的齿廓形状加工到齿轮上。

常见的齿轮加工方法有滚齿、铣齿、插齿等。

其中，滚齿是最常用的加工方法之一，其原理是利用齿轮与滚刀的啮合来完成齿轮齿廓的加工。

铣齿是通过铣刀在齿轮上进行切削，将齿轮齿廓加工出来。

插齿则是利用插齿刀在齿轮上进行切削，实现齿轮齿廓的加工。

二、齿轮加工工艺的选择在选择齿轮加工工艺时，需要考虑齿轮的尺寸、精度要求以及加工效率等因素。

一般情况下，滚齿加工适用于大型齿轮的加工，可以保证较高的加工精度和表面质量。

铣齿加工适用于中小型齿轮的加工，可以提高加工效率。

插齿加工适用于特殊形状的齿轮，如斜齿轮等。

三、加工设备的选型齿轮加工需要用到专门的齿轮加工机床，包括滚齿机、铣齿机、插齿机等。

在选型时，需要考虑齿轮的尺寸、精度要求以及生产批量等因素。

同时，还需要考虑设备的稳定性、可靠性以及操作便捷性等因素。

一般来说，大型齿轮加工一般采用滚齿机，中小型齿轮加工则可以选择铣齿机或插齿机。

四、加工过程中的常见问题在齿轮加工过程中，常常会遇到一些问题，如齿轮齿廓不准、齿轮表面质量不好等。

这些问题可能是由于加工工艺选择不当、切削工具磨损严重或加工设备不稳定等原因引起的。

解决这些问题的方法包括合理选择加工工艺、及时更换切削工具以及加强设备维护保养等。

五、齿轮加工的发展趋势随着科技的不断进步，齿轮加工也在不断发展。

目前，数控技术已经广泛应用于齿轮加工中，大大提高了加工效率和加工精度。

同时，激光加工、电火花加工等新技术也逐渐应用于齿轮加工中，进一步提高了加工质量和加工精度。

综上所述，齿轮加工工艺是毕业设计中常见的选题之一。

铣齿机工作原理

铣齿机工作原理

铣齿机工作原理铣齿机是一种用于加工齿轮的机床，其工作原理是通过旋转刀具和齿轮的相对运动来实现齿轮的加工。

一、铣齿机的结构铣齿机的主要部件包括床身、主轴、工作台、刀架和切削刀具等。

床身是铣齿机的基础，主轴是刀具的驱动装置，工作台用于固定齿轮，刀架上安装有切削刀具。

二、铣齿机的工作过程铣齿机的工作过程主要包括刀具的选择、齿轮的夹持、切削参数的设定和切削过程的控制等。

1. 刀具的选择：根据齿轮的模数、齿轮的齿数和齿轮的材料等因素选择合适的刀具。

刀具的选择应考虑到齿轮的加工精度、切削力和加工效率等因素。

2. 齿轮的夹持：将齿轮固定在工作台上，通常采用专用的夹具进行夹持。

夹具的设计应考虑到齿轮的形状和尺寸，以确保齿轮在加工过程中的稳定性和精度。

3. 切削参数的设定：切削参数包括切削速度、进给量和切削深度等。

这些参数的设定应根据齿轮的材料、硬度和加工要求等因素进行选择，以确保加工效果和工具寿命。

4. 切削过程的控制：铣齿机通常配有数控系统，可以实现对切削过程的精确控制。

数控系统可以根据预设的加工程序，自动调整刀具的位置和切削参数，以实现齿轮的精确加工。

三、铣齿机的工作原理铣齿机的工作原理是通过刀具和齿轮的相对运动来实现齿轮的加工。

具体的工作过程如下：1. 齿轮的夹持：将齿轮固定在工作台上，确保齿轮的位置和姿态的稳定。

夹具的设计应考虑到齿轮的形状和尺寸，以确保夹持的牢固性和精度。

2. 切削刀具的旋转：切削刀具通过主轴驱动，旋转起来。

切削刀具通常是带有多个刀齿的刀具，通过刀齿和齿轮的相对运动来实现齿轮的加工。

3. 刀具的进给：刀具在切削过程中以一定的速度向齿轮表面移动。

进给量的大小决定了每一刀齿的切削深度，进给速度的选择应考虑到齿轮的硬度和加工要求等因素。

4. 刀具与齿轮的相对运动：刀具的旋转和进给使得刀齿与齿轮的齿槽相互接触，切削掉齿轮表面的金属材料，形成齿轮的齿型。

5. 切削过程的控制：铣齿机通常配有数控系统，可以实现对切削过程的精确控制。

04_机床概论_齿轮加工机床

04_机床概论_齿轮加工机床
12
滚齿机
滚齿原理—模拟一对螺旋齿轮啮合过程

齿数减少、螺旋 角增大成为蜗杆 蜗杆开槽、铲背 成为齿轮滚刀
滚齿加工是依照交错轴螺旋齿轮啮合原理进行的。机床使滚刀 和工件保持一对螺旋齿轮副啮合关系作相对旋转运动时，就可 在工件上滚切出具有渐开线齿廓的齿槽。

滚齿成形运动是滚刀旋 转运动和工件旋转运动 组成的复合运动。再加 上滚刀沿工件轴线垂直 方向的进给运动，就可 切出整个齿长。
4
齿轮加工方法与加工机床
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。 在插床上插齿。
5
齿轮加工方法与加工机床
（1）成形齿轮铣刀
齿轮的齿廓形状，决定于基圆直径d基=mZCOSα.即使齿轮 的模数和压力角相同，不同的齿数，齿形不一样。
采用8把一套或15把一套的齿轮铣刀。每把可切几个齿数的 齿轮。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，加工出来的齿形是近似的。
6
齿轮加工方法与加工机床
（2）成形法加工齿轮的特点
精度不高
生产率也较低（每加工完一齿均需分度） 可以用通用机床(如普通铣床)加工。 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。
7
齿轮加工方法与加工机床
展成法
刀刃为一条切削线，但形状与发生线不吻合，刀具与工件作展 成运动，发生线是切削刃各瞬时位置的的包络线。 此发生线需 要一个独立的成形运动 ，刀工共同完成。
26
工件转1 r→刀架移动mm
（ （ 4 2 3 ）滚斜齿轮时的差动链 ）展成运动传动链 ）进给传动链 刀架移动 L→ 工件转± 1r 工件转 滚刀转 1 1r→ r→ 工件转 刀架移动 K/z mm r L × 1/(3π) 25/2 × 2/25 1 × 1 80/20 72/1 ×× 28/28 2/25 × × 39/39 28/28 × aa b c2 /d2 × 36/72 ×e i合成 × × 28/28 /b × 42/56 23/69 × × i合成 iⅩⅡ× /f 2/1 2× —ⅩⅢ 1×

齿轮轮齿的切削加工原理

齿轮轮齿的切削加工原理

齿轮轮齿的切削加工原理齿轮是一种常见的机械传动元件，其主要功能是传递和变换转矩与转速。

齿轮的制造关键就在于齿轮的切削加工。

齿轮的切削加工原理是将齿轮加工件固定在切削机床上，通过切削刀具的旋转，将切削刀具沿着齿轮的外圆面逐渐切削出齿槽和齿面，最终形成所需的齿轮形状。

齿轮切削加工通常采用齿轮铣削、齿轮滚齿和齿轮磨削等方法。

下面我们将逐一介绍这些切削加工方法的原理。

齿轮铣削是最为常见的一种齿轮切削加工方法，它利用铣刀在齿轮加工件上进行切削，将齿槽和齿面削出。

齿轮铣削的原理是：将齿轮加工件固定在铣床上的工作台上，通过工作台的移动和铣刀的旋转，在相对运动的作用下逐渐切削出齿槽和齿面。

齿轮铣削具有加工效率高、切削力小等特点，可以满足大部分齿轮的加工需求。

齿轮滚齿是利用专用滚刀在齿轮加工件表面进行滚切削，形成齿轮的齿槽和齿面的一种加工方法。

在齿轮滚齿过程中，滚刀的齿型与待加工齿轮的齿型相匹配，通过滚刀在加工过程中的滚动与压力作用，从而使齿轮加工件的齿槽和齿面逐渐形成。

齿轮滚齿具有加工效率高、加工精度高和表面质量好等特点，特别适用于大量生产齿轮。

齿轮磨削是利用砂轮磨削刀具对齿轮加工件进行切削，形成齿槽和齿面的一种高精度加工方法。

齿轮磨削的原理是：将齿轮加工件安装在外啮合磨削机床上，通过砂轮的旋转和摆动，沿着齿轮加工件的轴向和齿轮的齿面方向逐渐切削。

齿轮磨削具有高加工精度、加工效率较低等特点，适用于对精度要求较高的齿轮加工。

总结起来，齿轮轮齿的切削加工原理是通过切削刀具的旋转，将切削刀具沿着齿轮的外圆面逐渐切削出齿槽和齿面，最终形成所需的齿轮形状。

常见的齿轮切削加工方法有齿轮铣削、齿轮滚齿和齿轮磨削。

每种切削加工方法都具有不同的特点和适用范围，可以根据具体的齿轮加工需求选择合适的加工方法。

齿轮加工机床及切齿刀具概述

齿轮加工机床及切齿刀具概述
金属切削加工
齿轮加工机床及切齿刀具概述
1.1齿轮加工机床的工作原理
1．成形法图 8.1 成形法加工齿轮
成形法加工齿轮 所采用的刀具为成形 刀具，其刀刃（切削 刃）形状与被切齿轮 齿槽的截面形状相同， 例如在铣床上用盘形 或指形齿轮铣刀铣削 齿轮见图8.1，在刨床 或插床上用成形刀具 加工齿轮。
齿数 Z 越少，其渐开线曲率越大（曲率半径越小），齿数 Z越多，其渐开线曲率越小，当齿数 Z 达到无穷大时，其渐开 线的曲率半径也变成无穷大，此时渐开线就变成了直线。
表8.1 齿轮铣刀的刀号
刀号
1
2
3
4
加工齿数 范围
12~13
14~1 6
17~20
21~2 5
5 26~34
6
7
35~5 55~13
4
4
8
135以 上
2．展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即 把齿轮啮合副（齿条一齿轮或齿轮一齿轮）中的一个制 作为刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严 格的啮合运动而展成切出齿廓。
Y3150E型滚齿机
2．圆锥齿轮加工机床 这类机床可分为直齿锥齿轮加工机床和弧齿锥齿轮加 工机床两类。用于加工直齿锥齿轮的机床有锥齿轮刨齿机、 铣齿机、磨齿机等；用于加工弧齿锥齿轮的机床有弧齿锥 齿轮铣齿机、磨齿机等。
金般一套只有八 把，每把铣刀有它规定的铣齿范围见表8.1，铣刀的齿形 曲线是按该范围内最小齿数的齿形制造的，对其他齿数 的齿轮，均存在着不同程度的齿形误差，另外，加工时 分度装置的分度误差，还会引起分齿不均匀，所以其加 工精度不高。此外，这种方法生产率较低，只适用于单 件小批生产一些低速、低精度的齿轮。
1.2齿轮加工机床的类型及其用途
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（2） 因为Y3150E型滚齿机备有的挂轮齿数分别为：20、 20、23、24、24、25、26、30、31、32、33、34、35、 36、36、37、40、41、43、45、45、、46、47、48、48、 50、52、52、55、57、58、59、60、60、61、62、65、 67、70、71、73、74、75、77、79、80、82、83、85、 86、89、90、92、94、95、97、98、100，所以在调整机 床展成运动传动链时，选用的挂轮必须是机床备有的。
u89
1
②方案2
展成运动传动链的运动平衡式为：
1 k
u45
ux
u67
u合
u89
uy
u1011

1 Z
③方案3 差动运动传动链的运动平衡式：
T t u1213 u y u1415 u合 u67 ux u89 1
方案 1 2 3
滚齿机是根据滚切斜齿轮 的传动原理设计的。当滚 切直齿轮时，将差动链断 开，并把合成机构固定成 一个整体。
④滚刀的安装 安装角δ取决于滚刀螺 旋升角λ0 、旋向及齿轮 螺旋角β、旋向。 二者同向时δ= β －λ0 ； 二者反向时δ= β＋λ0 右旋滚刀如图左旋相反
⑤齿坯附加B12同 向，即比切直齿时多转些。 图b)为右旋滚刀切左旋齿 轮，附加转动B22与B12反向，即比切直齿时少转些。
（2）加工直齿圆柱齿轮时的运动分析
①主运动B11 电机—1—2—uv—3—4—滚刀 uv为主运动传动比。
②展成运动
滚刀旋转运动B11 1/K转(1齿)
齿坯旋转运动B12 1/ z 转(1齿) （4）滚刀的安装
内传动链为：
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯 ux为啮合运动传动比。 ③垂直进给运动A2 齿坯—7—8—uf—9—10—刀架 升降，uf为进给运动传动比。
滚刀—4—5—ux—6—7—齿坯
③进给运动A21 齿坯B12—7—8—uf—9—10—A21
④ 附加转动B22 A21—11—uy—12—7—齿坯附加
转动B22(产生螺旋线的内传动链) uy按被切齿轮的螺旋角调整
实际上必须用合成机构 把展成运动要求工件转 动B12和差动链要求工件 附加转动B22迭加起来， 然后再传给工作台。
差动传动链（换置器官为uy）的调整计算如下： a) 找末端件：刀架——--------------------------工件 b) 计算位移：T mm（刀架垂直移动）——l r（工件）
c) 列运算平衡式：
T
3

25 2

2 25

a2 b2

c2 d2

36 72
u合

e f
ux

1 72
d) 导出换置公式：
ux

a c bd

f e
24k Z工
当5≤
Z工 k
≤20时，取e=48，f=24；
当21≤ Z工 ≤142时，取e=36，f=36；
k
当143 ≤ Z工 时，取e=24，f=48。
k
③轴向进给传动链
a) 确定末端件：工作台——刀架 b) 计算位移：1 r（工作台）——f mm (刀架垂直进给) c) 列运动平衡式：
×××aa22/1b8/b2/×21 8×c×22/d342/26×/9536×6×/i7Ⅹi2合Ⅱ成—×Ⅹ×Ⅲi合e成/f （×1××）e/f2a主×//2b运5a××/b动c×3/d传πc=×/动df 1×链/712/=72K=/z±1
滚电滚斜动直齿机齿轮→轮时主时，轴，i合（u成合滚＝成刀2＝）1 1430×Φ115/Φ165×21/42 ×iⅡ—Ⅲ × A / B ×28/28 ×28/28 ×28/28×20/80=n刀
YT3150E型滚齿机主要 用于滚切直齿圆柱齿轮和 斜齿圆柱齿轮，也可滚切 花键轴或用手动径向进给 法滚切蜗轮。
最大加工直径为500mm； 最大加工宽度为250mm； 最大加工模数为8mm； 最小齿数 Zmin=5×k（k为滚刀头数）；
刀具最大直 径160mm；
刀具最大长 度160mm。
（2）滚切直齿圆柱齿轮的传动链分析计算
（4）内联系传动链换置器官布置方案对比分析
图5-83 滚齿机内联系传动链换置器官的布局方案
①方案1 如图5-83a）所示，展成运动传动链的平衡式为：
1 k
u45
ux
u67
u合
u89

1 Z
差动运动传动链的运动平衡式为：
T t
u1213
uy
u1415 u合

20 35
24 36
挂轮a=20、b=35、c=24、d=36就是调整计算的结果，正 确的结果还可能有多种。若被加工齿轮的齿数在上列 齿数之中，其调整计算就十分方便，如45齿的齿轮， 则
a c 24k 24 24 36
ux
bd

z
45 36 45
工
（3）根据“齿轮与花键加工切削用量”， 粗加工进给量f=2.1～2.7mm/r；精加工进 给量f=0.7～0.9mm/r。根据表2.13，在本 机床选取粗加工进给量f=2.50 mm/r；精
齿轮加工机床及原理
5.4 齿轮加工机床 5.4.1齿轮加工机床的工作原理和分类
（1）齿轮加工方法 5章录象\滚齿.rm 按轮齿成形原理分两大类： ①成形法 加工精度和生产率较低， 适于单件小批生产。 ②展成法 加工精度和生产率较高， 一把刀可加工相同模数、相同压力角的任何齿数的齿轮。
（2）齿轮加工机床的类型 (圆柱齿轮加工机床、圆锥齿轮加 工机床）
5.4.4 其它齿轮加工机床 （1）插齿机 5章录象\插剃磨齿.rm
应用：加工内齿轮、多联齿轮、扇形齿轮、齿条等。 ① 插齿原理
主运动：插齿刀上下往复运动，插斜齿轮时插刀主轴在螺旋导轨上运动； 展成运动：插齿刀与齿坯按一定速比转动； 让刀运动； 径向进给运动；
②插齿机传动原理图
4～8 圆周进给传动链
①滚刀的串刀机构 ②主轴轴承间隙调整 ③工作台
Y
E
31
50
型 滚 齿 机 的 滚 刀 箱 及 刀 具 主 轴
例2.6 用高速钢单头滚刀（Ⅱ型）滚切7级精度、表面粗 糙度为Ra 2.5的钢质齿轮，已知滚刀的直径de=100mm， 头数k=1，模数m=3mm，孔径D=32mm，齿轮的齿数Z工 件=63，模数m=3mm，试确定： （1）滚刀主轴的转速； （2）展成挂轮a、b、c、d的齿数； （3）滚刀架的进给量f。
滚刀螺旋升角为ω(λ0)， 加工直齿时，滚刀轴线 与齿坯端面倾斜δ角， 称为安装角。 δ = ω 右旋滚刀如图,左旋相反
（3）加工斜齿圆柱齿轮时的运动分析
①主运动B11 电机—1—2—uv—3—4—滚刀
②展成运动
滚刀旋转运动B11
齿坯旋转运动B12 内传动链为：
1/K转(1齿) 1/ z 转(1齿)
在差动挂轮传动比uy的换置公式中，方案1和 方案2都与被加工齿轮齿数有关，而方案3无关， 因此，方案3选配差动挂轮传动最简单。
综上所述，方案3最为合理，所以，目前滚齿 机传动链的布置形式采用方案3。此方法可用于 机床内联系传动链设计的方案对比分析。
5.4.3 Y3150E滚齿机
（1）滚齿机的用途、布局 和技术参数
1～4 主传动链
8～11展成传动链
③Y 5132型插齿机的用途及外形
图5-91 Y 5132型插齿机
Y 5132型 机床主要 用来粗、 精加工外 啮合或内 啮合的直 齿圆柱齿 轮、双联 和多联的 齿轮。
根据Y3150E型滚齿机展成运动传动链的调整计 算换置公式，将滚刀的头数和被加工齿轮的齿 数代入式中，若被加工齿轮的齿数在机床备有 挂轮齿数中没有，可采用公约数分解的形式进 行试凑，直到分解为机床备有的挂轮齿数形式 为止，即
ux

a c bd

24 k z工

24 63

4546 5749
解：（1） 根据齿轮加工工艺守则（JB/9168.9-1998）， 模数在20mm以下，采用粗滚和精滚各一次，粗切后齿 厚留0.50～1.00mm的精滚余量；模数在20mm以上，滚 切次数采用粗滚、半精滚和精滚各一次，粗滚全齿深
的70％～80％，半精滚后齿厚留1.00～1.50mm的精滚 余量。根据“齿轮与花键加工切削用量”，粗加工的
展成挂轮传动比ux
k ux C1x Z
ux

C2x
m法 k sin
k ux C3x Z
差动挂轮传动比uy
uy
C1y
sin m法 Z
uy
C2y
sin m法 Z
uy

C3y
sin km法
从表中可以看出，在展成挂轮传动比ux的换置 公式中，方案2的计算式中包含了无理数π、工件 的模数和螺旋角参数，与方案1和方案3相比，选 配挂轮传动比较复杂，只能得到近似值。
切削速度vc=29 m/min；精加工的切削速度vc=38m/min。
粗加工时滚刀的理论转速 n刀
1000vc D
1000 29 100
92
r/min。
精加工时滚刀的理论转速 n刀
1000vc D
1000 38 121 100
r/min。
粗加工时滚刀的理论转速=92 r/min，由表2.12知道， 它在机床滚刀主轴转速100和80 r/min之间，为了不降 低刀具的耐用度，粗加工时滚刀主轴的转速取80 r/min； 精加工时滚刀的理论转速=121 r/min，在机床滚刀主轴 转速125和100 r/min之间，取100 r/min。滚刀的实际转 速选取机床上接近理论转速的较低一级转速。