齿轮加工机床•分类:1.园柱齿轮加工机床:滚齿机、插齿机、车齿机等。2.锥齿轮加工机床:刨齿机、铣齿机、拉齿机等。•加工方法:1.仿形法(成形法)。2.范成法(展成法、瞬心包络法等)。•滚齿机的加工表面及机床所需运动1.用途:加工直齿和斜齿园柱齿轮的轮齿,蜗轮轮齿和花键轴的键。2.滚齿原理:相当一对相啮合的轴线交叉的螺旋齿(斜齿)齿轮传动,其中一个螺旋齿齿轮作成刀具。其特点:螺旋角很大(或螺旋升角很小),齿数很少。(蜗杆)将其开槽并铲背形成刀刃,刀刃即蜗杆螺旋表面。范成法形成齿廓:滚刀旋转+工件旋转§1滚齿机3.加工直齿园柱齿轮时的运动和原理:1)成形运动:(二个独立成形运动)渐开线齿廓(母线)——范成法:滚刀转+工件转直线性齿线(导线)——相切法:滚刀转+滚刀沿工件轴线移动滚刀旋转——主运动。工件旋转——范成运动。滚刀沿工件轴线移动——轴向进给运动。2)传动原理:主运动传动链:1—2—UV—3—4(外)范成运动传动链:4—5—UX—6—7(内)轴向进给运动传动链:7—8—Uf—9—10(外)4.加工斜齿园柱齿轮面及其传动原理图1)成形运动:渐开线齿廓(母线)——范成法:滚刀转+工件转齿线(螺旋线,导线)——相切法:滚刀转+螺旋线螺旋轨迹线(复合运动):滚刀沿轴线移动+工件附加转动滚刀转动——主运动。工件旋转——合成运动。(范成运动+附加运动)滚刀沿轴线移动——轴向进给运动。2)传动原理:主运动传动链:1—2—UV—3—4(外)范成运动传动链:4—5—[合成]—6—7—UX—8—9(内)轴向进给传动链:9—10—Uf—11—12(外)附加运动传动链:(差动传动链)刀架—12—13—Uy—14—15—[合成]—6—7—UX—8—9—工作台(内)5.加工蜗轮时的运动和传动原理:(略)1)径向进给法。2)切向进给法。6.滚齿机的运动合成机构:1)运动合成机构:园柱齿轮或锥齿轮行星机构。需要附加运动:装M2(端面长齿),同时啮合空套齿轮ZY,转臂H。(M2空套在轴上)不需要附加运动:装M1(端面短齿),通过键与轴连,只啮合转臂H。2)运动合成原理:231NNNHN1:X轴的转速,输出至工作台。N3:XI轴的转速,来自滚刀。NH:转臂的转速,来自刀架。N1=2NH–N3。范成运动:NH=0,N1=-N3。(滚刀)1311NNU合附加运动链:N3=0,N1=2NH。212HNNU合21合合与UU同时通过合成机构传往工作台。3)无需附加运动:(装M1)NH=N1,N1=2NH–N3。→N1=N3。1311NNU合(联轴器)•滚齿机传动系统及其调整计算1.YC3180型淬硬滚齿机的传动系统1)传动链:①主运动传动链。②范成运动传动链。滚刀电动机8020232323232323353324483636482440324428482417690工件合成机构滚刀96145452323232323232080dcbafe③轴向进给运动传动链。340230303525253540403525223930304020303020404034344024136363627196t刀架丝杠工件④附加运动传动链。工件合成机构刀架丝杠9614022424212130302402222dcbafedcba⑤刀架快速传动链。340230301717t刀架丝杠轴向快速电动机2)调整计算:(略)Y3150E型滚齿机2.Y3150型滚齿机的传动系统1)传动链:①主运动传动链。②范成运动传动链。③轴向进给传动链。④附加运动传动链。⑤刀架快速空行程传动链。传动路线表达式见下图。注:上述五种传动链所有通用滚齿机都具备。另有径向进给传动链和切向进给传动链只有部分滚齿机具备。2)加工直齿园柱齿轮的调整计算:①主运动传动链:联系电动机与滚刀主轴之间的传动链,由它决定形成渐开线的速度,是外联系传动链。找两端件:电动机——滚刀定计算位移:N电——N滚刀(rpm)列运动平衡式:滚刀变电NBAUN802028282828282842211651151430计算换置公式:583124。NBAUUV滚刀变224433334422353539314327BAU变rpmDVN1000滚刀V:滚刀切削线速度。D:滚刀外径当给定N滚刀,UV即确定。②范成运动传动链:联系滚刀旋转到工件旋转的传动链。内联系传动链。找两端件:滚刀——工件定计算位移:ZKZK111K:滚刀头数。Z:被加工齿轮齿数。列运动平衡式:ZKdcbafeU7215642282828282828208011合11合U运动合成机构用离合器1联接。计算换置公式:ZKefdcbaUX24e,f是一对“结构性挂轮”根据被加工齿轮齿数选取。24,48205feKZ24,4814221feKZ48,24143feKZ③轴向进给传动链:刀架沿工件轴向运动的传动链。外联系传动链。找两端件:工作台(工件旋转)——刀架(滚刀移动)定计算位移:1转(工作台)——f毫米(刀架轴向移动)fUba325269233939252172111进列运动平衡式:计算换置公式:4608.011fUbaUf进轴向进给链挂轮进11453954303549baU3)加工斜齿园柱齿轮的调整计算:①主运动传动链:同直齿。②范成运动传动链:由于用了M2,轴X与XI轴转向相反,所以U合1=-1。其它均于直齿相同。③轴向进给传动链:同直齿。④附加运动传动链:(差动)找两端件:刀架——工件定计算位移:T(mm)——1转(工件)列运动平衡式:17217236252225322222dcbafeUdcbaT合计算换置公式:KMdcbaUnfsin922223π——轴向进给丝杠的导程,单位为mm。U合2——合成机构传动比。U合2=2。dcba——范成运动链挂轮的传动比。Zkefdcba24T(L)——被加工齿轮螺旋线的导程,单位为mm。sinnMTMn——法向模数。β——被加工齿轮螺旋线的导程。单位为度。☻:1.sinβ无法精配。2.误差相同,一对斜齿轮仍能获得良好的啮合。3.左、右螺旋,配加隋轮。4)滚切齿数大于100的质数直齿园柱齿轮的调整计算:①加工原理:➊找一个Z0(Z0应是能利用机床现有挂轮的数值)。➋产生运动误差。➌通过附加运动链,使工件旋转得到补偿这一误差。➍运动联系路线:0ZkZk987615141311109xyfUUU合成②传动链的调整计算:➊主运动和轴向进给运动传动链,与滚切直齿相同。➋范成运动传动链:01721564228282828282820801ZkdcbafeU合用M2,U合1=-1024ZkfedcbaUx0243636,142ZkdcbaUfeZx取0484824,142ZkdcbaUfeZx取➌附加运动传动链:a.工作台——工作台b.定计算位移:0ZkZkZkc.列运动平衡式:02222211721723625269233939252172ZkZkdcbafeUdcbaUbaZk合进4608.02421102fUUbaZkfedcbaUf进合整理:kfZZdcbaUy022229501510ZZZ0——与Z接近的数。5)刀架快速移动的传动路线:①传动路线:刀架轴向进给丝杠快速电动机XXIM25226133②设有电气互锁。主电动机开或不开都行,手柄要在快速移动的位置上。③只断开外联系传动链,内联系传动链在整个过程中不能断开。例题:在Y3150E型滚齿机上加工大质数齿轮,已知被加工齿轮的齿数为103,滚刀头数为1,轴向进给量为1.41mm/r。试确定范成运动和附加运动挂轮的齿数。解:1)计算范成运动挂轮:选取挂轮代入换置公式:2511030z36,36fe232919254.0251103124240ZkdcbaUx查挂轮选用表,取挂轮齿数:232919254.070254630dcba2)计算附加运动挂轮:∵f=1.41,按此标称值查机床说明书得:3549463211进UbaUf据此可求实际轴向进给量f’rmmUff/409881219.1354946324608.04608.0将已知值代入换置公式得:802176339.0409881219.110325110392222dcbaUy查表选挂轮齿数:802173913.0924525412222dcba•滚刀刀架结构和滚刀的安装调整1.滚刀刀架的结构:1)由刀架体与刀架溜板组成。刀架体与刀架溜板可相对转一定的角度,刀架溜板可沿着立柱导轨作直线运动。2)支承:前支承:滑动轴承,两个推力球轴承。后支承:两只园锥滚子轴承。3)串刀调整:方头轴齿轮带动轴承座上的齿条作前后移动。滚刀刀架滚刀安装角的调整