齿轮加工根切过程PPT课件

2 涡轮滚刀
• 涡轮滚刀相当于原蜗杆，只是上面制作出切削刃， 这些切削刃都在原蜗杆的螺旋面上。
3 插齿刀
盘形齿轮铣刀前角为零时，其刃口形状就是被加工齿轮的渐开线齿形。 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个转化为刀具，另一个为工件，并强制刀具和工件作严格的啮
• 插齿刀是利用展成原理加工齿轮的一种刀具，它 合运动而展成切除齿廓。
轮等，而且是加工内齿轮和台肩齿轮最常用的刀 最常用的刀具。
2 指形齿轮铣刀 它实质上是一种成形立铣刀有铲齿和刀齿结构。
具。 涡轮滚刀相当于原蜗杆，只是上面制作出切削刃，这些切削刃都在原蜗杆的螺旋面上。
插齿刀是利用展成原理加工齿轮的一种刀具，它可以用来加工直齿、斜齿、内圆柱齿轮和人字齿轮等，而且是加工内齿轮和台肩齿轮 最常用的刀具。 一 齿轮的加工方法 剃齿刀常用于未淬火的软齿面圆柱齿轮加精工，其精度可达6级以上，且成产效率很高，因此应用十分广泛。 二 展成法加工齿轮刀具 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即把齿轮啮合副中的一个转化为刀具，另一个为工件，并强制刀具和工件作严格的啮 合运动而展成切除齿廓。 剃齿刀常用于未淬火的软齿面圆柱齿轮加精工，其精度可达6级以上，且成产效率很高，因此应用十分广泛。 一 齿轮的加工方法 常见的齿轮传动的类型如图。 二 展成法加工齿轮刀具 1盘形齿轮铣刀 盘形齿轮铣刀 是一种铲齿成形的铣刀。 插齿刀是利用展成原理加工齿轮的一种刀具，它可以用来加工直齿、斜齿、内圆柱齿轮和人字齿轮等，而且是加工内齿轮和台肩齿轮 最常用的刀具。
轮齿的切削加工方法按成型的原理可分为成形法和展成法。 插齿刀是利用展成原理加工齿轮的一种刀具，它可以用来加工直齿、斜齿、内圆柱齿轮和人字齿轮等，而且是加工内齿轮和台肩齿轮

案例三：硬齿面刮削齿轮的插齿加工
总结词：高精度
VS
详细描述：插齿加工采用高精度插齿 刀和先进的加工工艺，能够实现齿轮 齿形的高精度加工。通过精确控制插 齿刀转速和进给速度，有效减小齿轮 误差，提高齿轮的啮合精度和传动稳 定性。
案例三：硬齿面刮削齿轮的插齿加工
总结词
适用范围广
详细描述
插齿加工适用于各种硬齿面刮削齿轮的加工， 可根据不同需求选择合适的插齿刀和加工参 数，实现不同规格齿轮的加工制造。
齿向精度
要求齿向线符合理论设计，确保齿轮传递扭矩的平稳性。
齿厚精度
要求齿厚符合设计要求，确保齿轮的装配和使用寿命。
齿轮齿形加工误差来源分析
机床误差
机床的几何误差、热误 差等都会影响齿轮齿形
的加工精度。
刀具误差
刀具的磨损、刃磨误差 等会影响齿轮齿形的加
工精度。
夹具误差
夹具的定位误差、夹紧 力误差等也会影响齿轮
利用激光扫描齿轮齿形，通过 计算机处理数据，检测齿形精
度和误差。
三坐标测量机检测
利用三坐标测量机对齿轮齿形 进行精确测量，获取齿形尺寸
和位置数据。
01
齿轮齿形加工案例 分析
案例一：大模数直齿圆柱齿轮的铣齿加工
总结词：高效加工
详细描述：大模数直齿圆柱齿轮的铣齿加工是一种高效、高精度的齿轮加工方法， 适用于大模数、高精度要求的齿轮加工。通过采用高精度数控铣床，实现齿轮的 精确加工，提高齿轮的传动性能和使用寿命。
提高表面质量
通过半精加工，提高齿轮表面的粗糙度，为精加 工创造良好条件。
精加工
精加工的目的
通过精加工，使齿轮的齿Байду номын сангаас和轮 廓达到设计要求。

用成形法铣齿轮所需运动简单，不需专门 的机床，但要用分度头分度，生产效率低。 这种方法一般用于单件小批量生产低精度 的齿轮。
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2.展成法
用展成法加工齿轮时，齿轮表面的渐开线用展
成法形成，展成法具有较高的生产效率和加工
精度。齿轮加工机床绝大多数采用展成法。
1）滚齿
滚齿加工的原理为模拟一对交错轴斜齿轮
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Y3150E型滚齿机
1—床身 2—立柱 3—刀最新架课件溜板 4—刀杆 5—刀架体
8Байду номын сангаас
6—支架 7—心轴 8—后立柱 9—工作台 10—床鞍
滚齿特点：
a.适应性好； b.生产率高； c.加工后的齿廓表面粗糙度大于插齿加 工的齿廓表面粗糙度； d.主要用于加工直齿、斜齿圆柱齿轮和蜗 轮。
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火圆柱齿轮的精加工，生产效率很高，是软齿
面精加工最常见的加工最新课方件 法之一。
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4）珩齿
珩齿是一种用于加工淬硬齿面的齿轮精加
工方法，工作时珩磨轮与工件之间的相对
运动关系与剃齿相同，所不同的是作为切
削工具的珩磨轮是用金刚砂磨料加入环氧
树脂等材料作结合剂浇铸或热压而成的塑
料齿轮。
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5）磨齿
齿轮齿形的加工
齿轮加工机床的工作原理
1.成形法 是使用切削刃形状与被切齿 轮的齿槽形状完全相符的成形刀具切出齿 轮的方法。这种方法制造出来的齿轮精度 较低，只能用于低速的齿轮传动，常见的 有铣齿等方法,可在普通铣床上加工。
2.范成法 是利用齿轮刀具与被切齿轮
的啮合运动而切出齿轮齿形的方法，利用
这种方法制造出来的齿轮精度高，但需要

图 11
度均减小， 而齿根高 和齿顶厚度则增加，齿轮抗弯强度降低。 二、变位加工后应用 在一对大小齿轮传动中，通常小齿轮采用正变位，齿顶高增大，齿 根高减小，齿根变厚，强度和寿命提高，还可避免根切；大齿轮采用负变 位，齿顶高减小，齿根高增大，齿根强度有所减弱。由于大齿轮强度较高， 选择适当的变位系数后，可以使一对大小齿轮的强度和使用寿命相近。 复习小结 布置作业
师生问答
教 学 后 记
复习提问 新课讲授
板书、 明胶片 一．齿轮加工原理 齿轮的加工方法很多，如铸造、热轧、冲压、模锻及切削加工等。现 介绍常用的两种切削加工原理。 方法 比较项目 原理 工 所用机器 普通铣床
仿形法 成形铣刀加 理
范成法 齿轮的啮合原 专用插齿、滚齿和
磨齿机床 逐齿切削的， 且不连 加工是连续的， 精度 加工特点 续， 所以精度差， 效 和效率较高， 率低 仅适用于单件生产 和精度要求不高的 齿轮加工 二．根切现象 1、 根切现象 成法加工渐开线标准齿轮时，如被切齿轮的齿数过少，刀具顶线 就会超过啮合线与被切齿轮基圆的切点N1 ，刀刃将轮齿根部的渐开线 齿廓切去，这种现象称为根切现象。 根切后轮齿弯曲强度降低，重合度减小，对传动很不利，因此应当避 免根切。 2、 最少齿数 成法加工渐开线齿轮时，是否产生根切取决于被切齿轮的齿数多 少。我们把不产生根切现象的极限齿数称为最少齿数。 用标准齿条刀具切制标准渐开线齿轮而不发生根切， 被切齿轮的最少齿 数为： Zmin ＝2ha ／sin2α 当α ＝20°, ha ＝1 时, Zmin ＝17； 当α ＝20°, ha ＝0.8 时, Zmin ＝14。 三、变位齿轮及基本特点 由齿轮加工原理可知， 当齿条插刀的中线与被切齿轮的分度圆相切时， 加工出标准齿轮。若齿条刀具的中线与被切齿轮的分度圆不相切时，则加 工出变位齿轮。 刀具中线相对于加工标准齿轮时移动的距离称为变位置，用 Xm 表示。 其中 m 为齿轮的模数，Ｘ称为变位系数。当刀具离移被切齿轮中心时，Ｘ 取正值，称正变位，当刀具移近被切齿轮中心时，Ｘ为负值，称为负变位。 两个特点： 1．不论是正变位还是负变位，刀具变位后的节线与齿轮的分度圆相切 批量和精度要求较 高的场合

详细描述：滚齿加工的设备成本较高，且调整和维护较为复杂，因此 成本较高。
磨齿加工
总结词 详细描述
磨齿加工
要点一
总结词
适用于高精度齿轮
要点二
详细描述
磨齿加工适用于高精度、高质量要求的齿轮，如航空、航 天等领域。
磨齿加工
总结词
详细描述
磨齿加工
总结词：成本高昂
详细描述：磨齿加工的设备成本高昂，且砂轮等耗材成本也较高，因此总体成本较高。
• 齿轮加工概述 • 齿轮加工方法 • 齿轮加工方法的比较与选择 • 齿轮加工的未来发展趋势
CHAPTER
齿轮加工的基本概念
齿轮加工是通过一系列的切削和 成形方法，将毛坯加工成满足精 度、强度和耐磨性要求的齿轮的
过程。
齿轮是机械传动中最重要的元件 之一，广泛应用于各种机械设备
中。
齿轮加工的基本原理是利用齿轮 的啮合性质和几何形状，通过精 确的切削和磨削加工，达到预定
的设计要求。
齿轮加工的分类
根据加工原理，齿轮加工可分 为滚齿、插齿、铣齿、剃齿、 磨齿等类型。
根据加工方式，齿轮加工可分 为展成法加工和成形法加工两类。
根据加工精度，齿轮加工可分 为粗糙加工、半精加工、精加 工和超精加工等类型。
齿轮加工的发展历程
输0入2
标题
01
03
04
CHAPTER
铣齿加工
插齿加工
总结词 详细描述
总结词 详细描述
滚齿加工
总结词
详细描述
滚齿加工是一种通过滚刀与齿轮的啮 合运动实现切削的加工方法，具有较 高的加工效率和精度。
滚齿加工
总结词 详细描述
滚齿加工
01
总结词：切削力小

a 483u 13
KT1 a HP2u
斜齿：
a 476u 13
KT1 a HP2u
d1
7663
KT1
d
2 HP
u 1 u
d1
7563
KT1
d
2 HP
u 1 u
式中
T1
9549
P n1
由《机械设计》手册查出载荷系数K，齿宽系数φ，
许用接触应力 HP 等，初定齿数比u。
按经验公式 mn 0.007 ~ 0.02a ，求出mn。
（4）初步确定β，求出齿数，再精确求出螺旋角β。
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2．齿轮强度校核 （1）校核齿面接触疲劳强度 齿面疲劳强度的校核是针对齿面点蚀，由下式计算
H ZH ZE Z
Ft bd1
u
u
1
K
A
KV
K H
K H
SH
H lim Z N Z LVR ZW Z X H
式中：KA——使用系数
KV——动载系数
KHβ、KFβ——齿向载荷分布系数
国家规定齿轮的标准压力角为20°，所以变速器齿轮普遍采用的压 力角为20°。
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2.螺旋角 变速器斜齿轮的螺旋角一般为10 °~35 °。设计时，应力求使
中间轴上同时工作的两对齿轮产生轴向力平衡，见下图一，因为中 间轴上全部齿轮的螺旋方向应一律取为右旋，而第一、第二轴上的 斜齿轮应取为左旋，轴向力经轴承盖作用到壳体上。
用类比法，可选一个基型变速器，其结构和使用条件与所设计的相似，
估算齿轮模数，即
式中m、mj——分别为设计与基型变速器的齿轮模数； T、Tj——分别为设计与基型变速器传递的转矩。
（2）估算齿数和 一般变速器轴中心距是由离合器尺寸确定的。两根轴间主、被动齿轮的

40、人类法律，事物有规律，这是不 容忽视 的。— —爱献 生
21、要知道对好事的称颂过于夸大，也会招来人们的反感轻蔑和嫉妒。——培根 22、业精于勤，荒于嬉；行成于思，毁于随。——韩愈
23、一切节省，归根到底都归结为时间的节省。——马克思 24、意志命运往往背道而驰，决心到最后会全部推倒。——莎士比亚
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ直齿圆柱齿轮的加工
36、如果我们国家的法律中只有某种 神灵， 而不是 殚精竭 虑将神 灵揉进 宪法， 总体上 来说， 法律就 会更好 。—— 马克·吐 温 37、纲纪废弃之日，便是暴政兴起之 时。— —威·皮 物特
38、若是没有公众舆论的支持，法律 是丝毫 没有力 量的。 ——菲 力普斯 39、一个判例造出另一个判例，它们 迅速累 聚，进 而变成 法律。 ——朱 尼厄斯
25、学习是劳动，是充满思想的劳动。——乌申斯基
谢谢！

精度不高的齿轮。（一种齿数的齿轮，就需要一把刀具）。
适用：单件，小批量生产场合，加工精度不高的齿轮。
第一节 齿轮加工方法
二、范成法
1、范成法原理
一对齿轮（或齿轮与齿 条）相互啮合时， 两轮
共轭齿廓互为包络线
ω0
的共轭齿廓互为包络线。
将其中一个齿轮（或
ω
齿条）作为刀具，即可切
削出与其共轭的渐开线。
平面机构的组成
平面机构的组成
第二节 根切现象与最少齿数
一、根切现象
1、根切现象
用范成法加工齿轮时，若刀具的齿顶线超过啮合极限点N1
时，会将齿根部分渐开线齿廓切去一部分的现象称之为根切。
2、根切的后果
①削弱轮齿的抗弯强度承载 能力降低； ②使重合度ε下降，传动平稳
性降低。
3、不产生根切的最少齿数 不根切的条件：Z ≥17
渐开线齿轮加工 方法和根切现象
1 齿轮加工方法
CONTENTS
目
2 根切现象与最少齿数
录
平面机构的组成
第一节 齿轮加工方法
齿轮加工方法: 铸造、热轧 、冲压 、模锻 、切削加工法 （常见）
如何加工呢？
平面机构的组成
第一节 齿轮加工方法
一、仿形法
仿形法 齿轮切削加工方法 （加工原理不同） 范成法（展成法） 仿形法：用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具加 工齿轮的组成
一、仿形法
1、刀具类型： 圆盘铣刀（用于加工m≤ 10mm的齿轮） 指状铣刀（用于加工m=10~100mm的
齿轮）
在卧式铣床上加工 小模数齿轮
在卧铣或立铣床上 加工大模数齿轮
平面机构的组成
一、仿形法
2、仿形法加工齿轮的过程

渐开线齿轮的加工和根切
齿轮加工的方法很多，如铸造法、 热轧法、切削法等，其中最常用的是切 削法。齿轮切齿方法按加工原理又可分 为仿形法和展成法(范成法)两类。
渐开线齿轮的加工和根切
1. 仿形法
仿形法又称为成形法，它是采用 与齿间的齿廓曲线相同的成形刀具在 铣床上直接切制齿轮齿形的方法，用 仿形法加工齿轮时所采用的刀具有盘 状铣刀和指状铣刀等。
展成法是利用一对齿轮的啮合原理来切削轮齿齿廓的加 工方法。常见的方法有插齿、滚齿、剃齿、磨齿等，其中插 齿、滚齿加工轮齿分别如图1-11(a)、(b)所示。
图1-11 展成法加工轮齿
渐开线齿轮的加工和根切
用齿轮插刀加工齿轮，齿轮插刀形似齿轮，加工时， 刀具和齿坯的运动相当于一对相互啮合的齿轮，将其中一 个齿轮（或齿条）制成刀具，另一个则为齿轮坯，这样， 刀具的渐开线齿廓就在轮坯上包络出与刀具渐开线齿廓共 轭的渐开线齿廓，由机床保证它们按齿轮传动的要求运动。 用齿轮滚刀加工齿轮，本质上与用齿轮插刀加工齿轮相同， 加工精度高，而且滚刀连续切削，没有空行程，生产率高， 目前应用较广。应用滚刀还可以加工斜齿轮，但不能切削 双联或三联齿轮，也不能切削内齿轮。
图1-10 仿形法加工轮齿
渐开线齿轮的加工和根切
由于渐开线齿廓形状取决于基圆大小，也即与m、z和α有 关。要加工精确齿廓，对于模数m和压力角α相同、齿数不同 的齿轮，应选用不同的刀具，而这在实际中是不可能的。生产 实际中，为减少刀具的品种、数量，通常一种模数的铣刀只配 8把（铣精密齿轮配置15把）铣刀（分别编为1~8号），每种 刀号铣刀加工一定齿数范围内的齿轮，故齿形精度难于保证。
当α=20°，h*a=1时，zmin=17。zmin即 为标准齿轮不发生根切的最少齿数，对于正常 齿zmin=17，对于短齿zmin=14。标准齿轮也 存在一些缺点，z不能少于17导致齿轮结构尺寸 不能太小；不易配凑中心距，只能按标准中心 距安装，大小齿轮齿根弯曲能力有差别，无法 调整，为了改善齿轮的传动性能，可采用变位 齿轮，详细内容可参考有关资料。