第四章 齿轮加工机床解析
合集下载
机械制造装备概论(第4章 齿轮加工机床)-new
重点掌握
§4-2 滚齿机的运动分析
一.滚齿机的加工表面及其成形运动 1. 滚齿原理:
相当于一对相互啮合轴线交叉的斜齿轮，其中一 个齿轮为刀具(滚刀)，另一个齿轮为工件。 交错轴斜齿轮副啮合 → 少齿数＋螺旋倾角大→蜗杆副 → 齿面铲背 → 齿轮滚刀－工件副 ← 斜齿轮副
滚刀具有以下一些特点: 1) 螺旋角很大，沿纵向开槽； 2) 齿数很少，做成蜗杆形； 3) 齿很长，并在齿面上铲背形成切削刃。
4. 差动传动链（加工斜齿圆柱齿轮时需要） 5. 滚刀架快速移动传动链
Y3150型滚齿机的传动系统图
YC3180型淬硬滚齿机的传动系统图
掌握分析思路，展示视频软件！
1.主传动链 1) 传动路线：(动力源－－刀架的传动路线+传动表达式)
主运动传动链：
范成运动传动链： 轴向进给运动传动链： 附加运动传动链：刀架沿工件轴线方向移动一个螺旋线导程L 时，工件附加转±1转，形成螺旋线齿线。这条传动链属于内 联系传动链。
掌握，展示视频软件！
掌握，展示视频软件！
加工斜齿轮的原理图
（工件与滚刀螺旋方向：相同→小，相反→大）
相当于增加（反馈）迭加环节（+/-）
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。 主运动传动链：
范成运动传动链： 轴向进给运动传动链： 附加（差动）运动传动链：刀架沿工件轴线方向移动一个螺旋 线导程L时，工件附加转±1转，形成螺旋线齿线。这条传动链 属于内联系传动链。
滚齿原理
滚齿原理
滚齿相当于两轴交错的一对无啮合间隙的斜齿轮的啮合传动 （可近似看作是无啮合间隙的齿轮齿条的啮合运动）。
滚刀
第四章 机械加工齿轮加工专用机床
nX 2nH nIX
二、滚齿机传动系统及其调整计算
中型通用滚齿机常见的布局形式有立柱移动式和工作 台移动式两种。Y3150E属于后者。
刀杆 刀架体 支架
刀架溜板 心轴 后立柱 立柱 工作台 床鞍
床身
… … …
(一) 加工直齿圆柱齿轮的调整计算
1．主运动传动链 其运动平衡式：
uII-III
1 1 切直齿时，u合
等式是根据转 速之比为齿数 的反比列写的
化简后：
a c f 24k ux bd e z
头数k不变时，齿数z越 大，f/e越大，使等式右 边不至于过大过小，便 于配挂轮a,b,c,d
z 5 20, 取e 48, f 24 k
z 21 142, 取e 36, f 36 k
附加运动传动链的特点 （1）附加运动传动链的精度，决定着螺旋角的精度。 在配挂轮的时候，先配范成挂轮，再配附加挂轮。对于8级 精度的齿轮，精确到小数点后4位，对于7级精度的齿轮， 精确到小数点后5位。
a2 c2 sin uy 9 b2 d2 mn k
（2）附加运动传动链中齿数被抵消掉，说明不同齿数 的齿轮可共用附加运动挂轮，这时螺旋角误差也是相同的， 可以获得良好的啮合。 同一台滚齿机生 产的齿轮螺旋角 的系统误差相同 （3）导程L含有π，与丝杆中的π 抵消，使计算简便。 （4）左旋和右旋，是靠加惰轮实现的。
第四章 齿轮加工机床
第一节 概
述
第二节 滚齿机
第三节 其它类型齿轮加工机床
第四节 齿轮加工刀具
第一节 概
一、齿轮加工机床的工作原理
述
齿轮加工机床的种类繁多，构造各异，加工方法也各不 相同，但就其加工原理来说，不外是成形法和范成法两类。 成形法加工齿轮，要求所用刀具的切削刃形状与被切齿 轮的齿槽形状相吻合。 范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——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。
项目四齿轮加工机床
模数铣刀刀号及其加工齿数范围
刀号
123456 7
8
加工齿数 12 14 17 21 26 35 55～ 135以
范围
～～～～～～ 1
上
112235
3
每种刀号齿3 轮铣6 刀的0 刀齿5 形状4均按4加工齿4 数范围中最少齿数的齿形设计。
所以在加工该范围内加工其它齿数齿轮时，会有一定的齿形误差产生。
成形法铣齿的特点：
滚 B ） 刀 8 1 2 0 1 （ 2 3 2 3 4 3 合 5 成 e a c 机 1 工 B 构 ） 件 22 02 32 34 35 f bd96
定比4—5
Σ
ux 定比8—9
2．展成运动传动链：（滚切直齿、斜齿方向相反)Y3150E
(1) 末端件展成链是展成运动的内联系传动链。 两端件：滚刀——工件
⑤齿坯附加转动的方向
图a)为右旋滚刀切右旋齿轮，附加转动B22与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。
滚切斜齿圆柱齿轮（附加转动方向）
3、工件附加转动方向：图4-9所示。
B12旋转方向：按滚刀齿螺旋方向决定“右逆左顺” B22旋转方向：按工件齿螺旋方向决定“右逆左顺”
Y3150E型滚齿机
由床身1、立柱2、刀架溜板3、滚刀架4、工作台8
二 YC3180型滚齿机工艺范围
❖ 特别适合滚切淬硬的直齿和斜齿圆柱齿，也 可以滚切涡轮，同时进行小锥度、鼓形齿等 齿轮的仿形加工；
❖ 工件最大直径 800mm，最大模数10mm，最 少工件齿数8；
❖ 除了具备普通滚齿机的全部功能外，还能采 用硬质合金滚刀对高硬度齿面齿轮用滚切工 艺进行半精加工或精加工，以滚代磨，所以 它提高齿轮加工精度。
第四章-齿轮加工机床分解PPT课件
.
8
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
1－滚刀；2－工件
.
9
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
.
10
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
（一） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
.
11
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. 传动原理图
12
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
.
48
4.3 其它类型齿轮加工机床
（二）插齿机的运动
4．让刀运动
让开和恢复原位的运动
5．径向切入运动
即让工件逐渐地向插齿刀（或插齿刀向工件）作径向切入运动。
.
49
4.3 其它类型齿轮加工机床
（三）插齿机的传动原理
.
50
4.3 其它类型齿轮加工机床
二、圆柱齿轮磨齿机
磨齿机是用磨削方法对齿轮轮齿面进行精加工的精密机床，主要用 于淬硬齿轮的精加工，齿轮精度可达到6级或更高。 (一)磨齿原理及所需运动 1、成形法的磨齿原理
附加运动传动链:刀架（滚刀移动A21）—12—13—uy—14— 15—[合成] —6—7—ux—8—9—工作台(工件附加转动B22)
.
21
4.2 滚齿机
（三）滚齿机的运动合成机构
合成机构动态演示
.
22
.
23
.
24
4.2 滚齿机
（四）加工蜗轮时的运动和传动原理
根据切入进给方法不同，滚切蜗轮的方法有两种：
2.轴向进给运动
轴向进给运动是砂轮的往复直线运动A2，由外联系传动链“5— 6—uf—7—8—9曲柄偏心盘机构P—砂轮架溜板（砂轮移动）”实现。 uf为调整砂轮轴向进给速度的换置机构。
第四章齿轮加工机床
优点：用同一模数的刀具可加工同一模数 不同齿数的齿轮，加工精度较高，生产 率也高，应用较广。
齿轮加工机床的类型
按加式齿轮的种类不同分 圆柱齿轮加工机床 滚齿机 插齿机 花键铣床 剃齿机 珩齿机 磨齿机 粗加工
精加工
锥齿轮加工机床
1）直齿锥齿轮加工机床 刨齿机 铣齿机及精加工机床 拉齿机
2）弧齿锥齿轮加工机床 铣齿机 及精加工机床
锥体滑动轴承17
环形导轨M和N
蜗轮蜗杆传动
底座在工作台安装 工件心轴在底座的安 装
工件安装
径向切入法加工蜗轮
滚刀的要求
径向切入法加工蜗轮
运动分析
第三节 Y3150E型滚齿机 传动系统及其调整计算
组 成
组成部件：床身1、立柱2、刀具溜板3、滚刀架4、后立 柱5、工作台8等主要部件。 1）床身： 同车床床身； 2）立柱： 支承溜板和回转刀架，使滚刀按规定转速和 进给量垂直移动，以完成主运动和进给运动； 3）刀架溜板： 支承回转刀架； 4） 滚刀架： 安装刀杆，主轴能使轴向调整55mm，整 个刀架能作240转动来调整滚刀架的安装角； 5）后立柱及支架：支承心轴，提高收心轴刚度； 6）工作台及心轴 ： 安装工件或夹具
4)附加运动
• 形成螺旋线齿线的内联系传动链，传动比 数值的精确度，影响工件齿轮的齿向精度 • 换置公式中包含有无理数sinβ • 8级精度斜齿轮，准确到小数点后第四位 • 7级精度斜齿轮，准确到小数点后第五位
加工直齿轮
加工斜齿轮
传动比计算
• 合成机构的传动比计算式： • n X n H z1
成形运动
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； 直线形齿线由相切法形成：靠滚刀旋转运动B11 和滚刀沿 工件轴线的直线运动A2来实现，——两个简单运动
第4章齿轮加工机床
第4章齿轮加工机床第4章齿轮加工机床1. 分析比较展成法与成形法加工圆柱齿轮各有何特点？2.在滚齿机上滚切斜齿圆柱齿轮时，附加运动和垂直进给运动传动链的两端件都是工作台和刀架，这两条传动链是否可以合并为一条传动链，为什么？3.在滚齿机上加工直齿和斜齿圆柱齿轮时，如何确定滚刀刀架扳转角度与方向？如扳转角度有误差或方向有误，将会产生什么后果？4.滚齿机上加工斜齿圆柱齿轮时，工件的展成运动和附加运动的方向如何确定？以YC3180型滚齿机为例，说明在使用中如何检查这两种运动方向是否正确？5.在滚齿机上加工一对斜齿圆柱齿轮时，当一个齿轮加工完成后，再加工另一个齿轮前应当进行哪些交换齿轮计算和机床调整工作？6.在其他条件不变，而只改变下列某一条件的情况下，滚齿机的哪些传动链的换向机构应变向：1）由滚切右旋改为滚切左旋。
2）由逆铣滚齿改为顺铣滚齿（改变轴向进给方向）。
3）由使用右旋滚刀改为左旋滚刀。
4）由加工直齿齿轮改为加工斜齿齿轮。
7.在YC3180（与YC3150一致）滚齿机上加工直齿圆柱齿轮和斜齿圆柱齿轮，在初次滚切完毕后，是否可以采用快速电动机驱动刀架返回，再滚切第二次？对齿形会有何影响？8.在 YC3180 （与YC3150一致）滚齿机上，采用单头右旋滚刀，滚刀螺纹升角ψ=5º，滚刀直径为55mm，分别加工直齿圆柱齿轮、斜齿圆柱齿轮，斜齿螺旋方向右旋，螺旋角β=15º。
要求：1）分别画图表示滚刀安装角δ、刀架扳动方向，滚刀和工件的运动方向。
2）列出加工时各传动链的运动平衡式，不需计算，并说出其作用。
9.对比滚齿机和插齿机的加工方法，说明它们各自的特点及主要应用范围。
10.在插齿机上加工直齿圆柱齿轮，主要有哪些运动组成？其中那些运动不参与工件表面的形成过程？。
第4章 齿轮加工机床
金属切削机床
金属切削机床
金属切削机床
金属切削机床
金属切削机床 三. 径向进给法滚切涡轮 主运动链和展成链与滚切直齿齿轮相同；
床身溜板连同工作台和后立柱在床身的导轨上作水
平的径向进给；
径向进给行程较短，但对行程终点要求较高（因影
响齿厚），常用手动进给； 床身右端的液压缸用于加工完毕后使工件退离滚刀 以便装卸；装卸工件完毕后使工件复位。
右旋滚刀切斜齿轮 刀架向下移动螺旋线导程T，工件应多转（右旋齿
轮）或少转（左旋齿轮）1 转。
金属切削机床
第三节 YC3180型滚齿机
Dmax 800
mmax 10
zmin 8
P 15kw
金属切削机床
金属切削机床 一. 基本运动分析 传动系统分析： 工件的加工需要几个运动？
哪几个是简单运动，哪几个是复合运动？
金属切削机床
第一节 工作原理及分类
一、齿轮的加工方法 1. 成形法
发生线
简单成形运动
分度运动
金属切削机床
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；
加工出来的齿形是近似的，加工精度较低；
每加工完一个齿槽后，工件需要周期地分度一次，
生产率较低。
用于修配行业中加工精度要求不高的齿轮； 用于重型机器制造业中，以解决缺乏大型齿轮加 工机床的问题。
金属切削机床
20世纪初 由于汽车工业的需要，各种磨齿机相继问世； 1930年 在美国制成剃齿机； 1956年 制成珩齿机； 60年代 现代技术在一些先进的圆柱齿轮加工机床上获得应用， 大型机床上采用数字显示指示移动量和切齿深度； 滚齿机、插齿机和磨齿机上采用电子伺服系统和数控系 统代替机械传动链和交换齿轮； 用设有故障诊断功能的可编程序控制器，控制工作循环 和变换切削参数； 发展了数字控制非圆齿轮插齿机和适应控制滚齿机； 在滚齿机上用电子传感器检测传动链运动误差，并自动 反馈补偿误差等。
第四章 机械加工齿轮加工专用机床
(1)确定e，f 因为z=103，选择e=36，f=36
(2)查表，选挂轮a=30， b=46， c=25，d=70
a c 30 25 24 1 b d 46 70 103 1/ 25 可知z0 103 1/ 25
(3)按轴向进给量标称值查表
uf a1 32 49 uXVII-XVIII b1 46 35
附加运动传动链的特点 （1）附加运动传动链的精度，决定着螺旋角的精度。 在配挂轮的时候，先配范成挂轮，再配附加挂轮。对于8级 精度的齿轮，精确到小数点后4位，对于7级精度的齿轮， 精确到小数点后5位。
a2 c2 sin uy 9 b2 d 2 mn k
（2）附加运动传动链中齿数被抵消掉，说明不同齿数 的齿轮可共用附加运动挂轮，这时螺旋角误差也是相同的， 可以获得良好的啮合。 同一台滚齿机生 产的齿轮螺旋角 的系统误差相同 （3）导程L含有π，与丝杆中的π 抵消，使计算简便。 （4）左旋和右旋，是靠加惰轮实现的。
(四) 滚齿机的运动合成机构
滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或锥齿轮 行星机构。
行星架空套 在轴X上
行星架固定 在轴X上
行星机构计算
i
H X-IX
z1 z2 a nX nH nIX nH z2 a z3
nX nH 1 nIX nH
nX 2nH nIX
滚齿加工刀具叫做滚刀，滚刀是理论上应由螺旋角接 近90度的斜齿轮开槽得到，但这种刀具难于加工得到，一 般用阿基米得蜗杆代替。
参与啮合齿的截面
视频
滚刀的旋转在截面上相当于齿条的移动，毛坯与这个 假想的齿条啮合，将齿形切出。
螺旋角=0°
螺旋角=11.3°
螺旋角=45°
(2)查表，选挂轮a=30， b=46， c=25，d=70
a c 30 25 24 1 b d 46 70 103 1/ 25 可知z0 103 1/ 25
(3)按轴向进给量标称值查表
uf a1 32 49 uXVII-XVIII b1 46 35
附加运动传动链的特点 （1）附加运动传动链的精度，决定着螺旋角的精度。 在配挂轮的时候，先配范成挂轮，再配附加挂轮。对于8级 精度的齿轮，精确到小数点后4位，对于7级精度的齿轮， 精确到小数点后5位。
a2 c2 sin uy 9 b2 d 2 mn k
（2）附加运动传动链中齿数被抵消掉，说明不同齿数 的齿轮可共用附加运动挂轮，这时螺旋角误差也是相同的， 可以获得良好的啮合。 同一台滚齿机生 产的齿轮螺旋角 的系统误差相同 （3）导程L含有π，与丝杆中的π 抵消，使计算简便。 （4）左旋和右旋，是靠加惰轮实现的。
(四) 滚齿机的运动合成机构
滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或锥齿轮 行星机构。
行星架空套 在轴X上
行星架固定 在轴X上
行星机构计算
i
H X-IX
z1 z2 a nX nH nIX nH z2 a z3
nX nH 1 nIX nH
nX 2nH nIX
滚齿加工刀具叫做滚刀，滚刀是理论上应由螺旋角接 近90度的斜齿轮开槽得到，但这种刀具难于加工得到，一 般用阿基米得蜗杆代替。
参与啮合齿的截面
视频
滚刀的旋转在截面上相当于齿条的移动，毛坯与这个 假想的齿条啮合，将齿形切出。
螺旋角=0°
螺旋角=11.3°
螺旋角=45°
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第四章 齿轮加工机床
（一）教学要求
（１）掌握齿面形成方法；
（２）能看懂滚齿传动系统图，会进行有关运动计算； （３）了解其它齿轮加工设备
（二）教学的重点与难点
重点：齿面形成方法、滚齿机的传动原理和运动计算。 难点：滚齿机的传动原理和运动计算
（三）教学内容
第四章 齿轮加工机床
教学内容
第一节 概述 第二节 滚齿机 第二节 其它类型齿轮加工机床
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
范成传动链：滚刀-4-5-ux-6-7-工件
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
主运动传动链：电动机-1-2-uv-3-4-滚刀
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
轴向进给传动链：工件-7-8-uf-9-10-刀架升降l丝杠
4.2 滚齿机
（二） 加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 1. 运动
4.1 概述
一、齿轮加工机床的工作原理
指状铣刀： 指状齿轮铣刀加工齿轮方法与用圆盘铣刀时相似。不过指状铣刀常用
于加工大模数的齿轮（m>20mm），并可用于加工人字齿轮。
指状铣刀加工示意图
2) 拉削法
4.1 概述
一、齿轮加工机床的工作原理
2.成形法加工特点：
优点：机床结构简单，可以利用通用机床加工。 缺点：对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不同，就 需要采用不同的成形刀具。 齿面成形方法的精度不高，生产率也较低。 用途：主要用于精度要求不高修配行业。此外，也可用成形刨刀在 刨床上刨齿，或在插床上插齿。
4.1 概述
齿轮加工机床是用来加工齿轮轮齿的机床。
一、齿轮加工机床的工作原理
1.加工方法分类：
（1）成型法：要求所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的的齿槽形状 相吻合。
成形法包括：铣削法、拉削法
1) 铣削法
铣削法动态演示
铣削法加工刀具：圆盘铣刀、指状铣刀
圆盘铣刀外形与齿轮齿槽形状相同。铣齿时，圆盘铣刀绕其自身轴线 旋转，而毛坯沿平行于齿轮轴线方向作直线移动，铣出一个齿槽后，将 齿 轮毛坯转过360°/z，再铣第二个齿槽，依此类推。
4.1 概述
一、齿加工机床的工作原理
（2）范成法 加工齿轮应用齿轮啮合的原理。其切齿过程模拟齿轮副的啮合过程，
如齿轮一齿轮副，把其中的一个转化为刀具，另一个作为工件，并保证刀 具和工件之间做严格的啮合运动。被加工齿的齿面是在刀具和工件包络过 程中由刀具切削刃的位置连续变化而形成的。
优点：只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮， 加工精度和生产率都比较高。
属于范成法的有滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等。
滚齿加工动态演示 珩齿加工动态演示
插齿加工动态演示 磨齿加工动态演示
4.1 概述
二、齿轮加工机床的类型
圆柱齿轮加工机床
齿轮加工 机床
锥齿轮加工机床
珩齿机
剃齿机
滚齿机 插齿机
刨齿机 铣齿机 拉齿机
磨齿机
4.2 滚齿机
加工范围 （1）直齿圆柱齿轮 （2）斜齿圆柱齿轮 （3）蜗轮
4.2 滚齿机
二、滚齿机传动系统及其调整计算
滚齿机外形
4.2 滚齿机
滚齿机工艺范围
（一）加工直齿圆柱齿轮的调整计算
1. 主运动传动链
4.2 滚齿机
2. 范成运动传动链
4.2 滚齿机
3. 轴向进给运动传动链
（二）加工斜齿圆柱齿轮的调整计算
1. 主运动传动链
加工斜齿圆柱齿轮时，机床主运动传动链的调整计算和加工直齿圆 柱齿轮时相同。
4.2 滚齿机
2．传动链的调整计算
(1) 主运动和轴向进给运动传动链与滚切直齿圆柱齿轮时相同。
(2) 范成运动传动链
2. 范成运动传动链
4.2 滚齿机
3. 轴向进给运动传动链
轴向进给传动链及其调整计算和加工直齿圆柱齿轮相同。
4.2 滚齿机
4. 附加运动传动链
4.2 滚齿机
（三）滚切齿数大于100的质数直齿圆柱齿轮的调整计算 1．加工原理
首先选择一接近于所需加工的齿数z的数值z0来调整范成运动传动 链（ z0应是能够利用机床现有挂轮的数值）。显然，这时范成运动传动 链两端件运动关系改变为：滚刀主轴转1转，工件转k/ z0 转。因而， 在范成运动中，滚刀转1转时，工件产生运动误差（k/z-k/ z0 ）转。 为了补偿这一误差，可利用附加运动传动链，在工件转k／ z转过程中 ，使工件得到附加的（k/z-k/ z0 ）转，从而加工出齿轮齿数为z的直 齿圆柱齿轮。此处的附加运动链，其两端件是工作台（工件转动）—工 作台（工件附加转动），运动联系路线为:9-10-u f-11-13-uy-14-15〔合成〕-6-7-ux-8-9。
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
1－滚刀；2－工件
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
（一） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
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理图
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
4.2 滚齿机
（三）滚齿机的运动合成机构
合成机构动态演示
4.2 滚齿机
（四）加工蜗轮时的运动和传动原理
根据切入进给方法不同，滚切蜗轮的方法有两种：
1.径向进给法
这种加工方法在一般滚齿机上都可进行
2.切向进给法
这种加工方法只在滚刀刀架上具备切向进给溜板的滚切机上方 能进行，同时需要采用带切削锥的蜗轮滚刀。
滚刀与工件之间的啮合运动，是一个复合的表面成形运动。这个 运动可以被分解为两个部分：滚刀的旋转运动B11和工件的旋转运动 B12。这一复合运动需要有一个内联系传动链用以保持B11和B12之间 的相对运动关系
2.主运动
展成运动还应有条外联系传动链与动力源相联系。
3.轴向进给运动
为了切出整个齿宽，即形成轮齿表面的导线，滚刀还需做轴向 的直线运动A2。
4.2 滚齿机
2. 传动原理
滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
4.2 滚齿机
3.滚切斜齿圆柱齿轮的传动链
滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
4.2 滚齿机
4. 加工斜齿圆柱齿轮时的附加运动
附加运动保证刀架沿工件轴线方向移动一个螺旋线导程L时,工件 附加转一转。
滚齿机动态传动路线
4.2 滚齿机
附加运动传动链:刀架（滚刀移动A21）—12—13—uy—14— 15—[合成] —6—7—ux—8—9—工作台(工件附加转动B22)
（一）教学要求
（１）掌握齿面形成方法；
（２）能看懂滚齿传动系统图，会进行有关运动计算； （３）了解其它齿轮加工设备
（二）教学的重点与难点
重点：齿面形成方法、滚齿机的传动原理和运动计算。 难点：滚齿机的传动原理和运动计算
（三）教学内容
第四章 齿轮加工机床
教学内容
第一节 概述 第二节 滚齿机 第二节 其它类型齿轮加工机床
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
范成传动链：滚刀-4-5-ux-6-7-工件
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
主运动传动链：电动机-1-2-uv-3-4-滚刀
4.2 滚齿机
滚齿机动态传动路线
轴向进给传动链：工件-7-8-uf-9-10-刀架升降l丝杠
4.2 滚齿机
（二） 加工斜齿圆柱齿轮时的运动和传动原理 1. 运动
4.1 概述
一、齿轮加工机床的工作原理
指状铣刀： 指状齿轮铣刀加工齿轮方法与用圆盘铣刀时相似。不过指状铣刀常用
于加工大模数的齿轮（m>20mm），并可用于加工人字齿轮。
指状铣刀加工示意图
2) 拉削法
4.1 概述
一、齿轮加工机床的工作原理
2.成形法加工特点：
优点：机床结构简单，可以利用通用机床加工。 缺点：对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不同，就 需要采用不同的成形刀具。 齿面成形方法的精度不高，生产率也较低。 用途：主要用于精度要求不高修配行业。此外，也可用成形刨刀在 刨床上刨齿，或在插床上插齿。
4.1 概述
齿轮加工机床是用来加工齿轮轮齿的机床。
一、齿轮加工机床的工作原理
1.加工方法分类：
（1）成型法：要求所用刀具的切削刃形状与被切齿轮的的齿槽形状 相吻合。
成形法包括：铣削法、拉削法
1) 铣削法
铣削法动态演示
铣削法加工刀具：圆盘铣刀、指状铣刀
圆盘铣刀外形与齿轮齿槽形状相同。铣齿时，圆盘铣刀绕其自身轴线 旋转，而毛坯沿平行于齿轮轴线方向作直线移动，铣出一个齿槽后，将 齿 轮毛坯转过360°/z，再铣第二个齿槽，依此类推。
4.1 概述
一、齿加工机床的工作原理
（2）范成法 加工齿轮应用齿轮啮合的原理。其切齿过程模拟齿轮副的啮合过程，
如齿轮一齿轮副，把其中的一个转化为刀具，另一个作为工件，并保证刀 具和工件之间做严格的啮合运动。被加工齿的齿面是在刀具和工件包络过 程中由刀具切削刃的位置连续变化而形成的。
优点：只要模数和压力角相同，一把刀具可以加工任意齿数的齿轮， 加工精度和生产率都比较高。
属于范成法的有滚齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等。
滚齿加工动态演示 珩齿加工动态演示
插齿加工动态演示 磨齿加工动态演示
4.1 概述
二、齿轮加工机床的类型
圆柱齿轮加工机床
齿轮加工 机床
锥齿轮加工机床
珩齿机
剃齿机
滚齿机 插齿机
刨齿机 铣齿机 拉齿机
磨齿机
4.2 滚齿机
加工范围 （1）直齿圆柱齿轮 （2）斜齿圆柱齿轮 （3）蜗轮
4.2 滚齿机
二、滚齿机传动系统及其调整计算
滚齿机外形
4.2 滚齿机
滚齿机工艺范围
（一）加工直齿圆柱齿轮的调整计算
1. 主运动传动链
4.2 滚齿机
2. 范成运动传动链
4.2 滚齿机
3. 轴向进给运动传动链
（二）加工斜齿圆柱齿轮的调整计算
1. 主运动传动链
加工斜齿圆柱齿轮时，机床主运动传动链的调整计算和加工直齿圆 柱齿轮时相同。
4.2 滚齿机
2．传动链的调整计算
(1) 主运动和轴向进给运动传动链与滚切直齿圆柱齿轮时相同。
(2) 范成运动传动链
2. 范成运动传动链
4.2 滚齿机
3. 轴向进给运动传动链
轴向进给传动链及其调整计算和加工直齿圆柱齿轮相同。
4.2 滚齿机
4. 附加运动传动链
4.2 滚齿机
（三）滚切齿数大于100的质数直齿圆柱齿轮的调整计算 1．加工原理
首先选择一接近于所需加工的齿数z的数值z0来调整范成运动传动 链（ z0应是能够利用机床现有挂轮的数值）。显然，这时范成运动传动 链两端件运动关系改变为：滚刀主轴转1转，工件转k/ z0 转。因而， 在范成运动中，滚刀转1转时，工件产生运动误差（k/z-k/ z0 ）转。 为了补偿这一误差，可利用附加运动传动链，在工件转k／ z转过程中 ，使工件得到附加的（k/z-k/ z0 ）转，从而加工出齿轮齿数为z的直 齿圆柱齿轮。此处的附加运动链，其两端件是工作台（工件转动）—工 作台（工件附加转动），运动联系路线为:9-10-u f-11-13-uy-14-15〔合成〕-6-7-ux-8-9。
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
1－滚刀；2－工件
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
4.2 滚齿机
一、滚齿原理
（一） 加工直齿圆柱齿轮时的运动和传动原理
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理图
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
4.2 滚齿机
（三）滚齿机的运动合成机构
合成机构动态演示
4.2 滚齿机
（四）加工蜗轮时的运动和传动原理
根据切入进给方法不同，滚切蜗轮的方法有两种：
1.径向进给法
这种加工方法在一般滚齿机上都可进行
2.切向进给法
这种加工方法只在滚刀刀架上具备切向进给溜板的滚切机上方 能进行，同时需要采用带切削锥的蜗轮滚刀。
滚刀与工件之间的啮合运动，是一个复合的表面成形运动。这个 运动可以被分解为两个部分：滚刀的旋转运动B11和工件的旋转运动 B12。这一复合运动需要有一个内联系传动链用以保持B11和B12之间 的相对运动关系
2.主运动
展成运动还应有条外联系传动链与动力源相联系。
3.轴向进给运动
为了切出整个齿宽，即形成轮齿表面的导线，滚刀还需做轴向 的直线运动A2。
4.2 滚齿机
2. 传动原理
滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
4.2 滚齿机
3.滚切斜齿圆柱齿轮的传动链
滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图
4.2 滚齿机
4. 加工斜齿圆柱齿轮时的附加运动
附加运动保证刀架沿工件轴线方向移动一个螺旋线导程L时,工件 附加转一转。
滚齿机动态传动路线
4.2 滚齿机
附加运动传动链:刀架（滚刀移动A21）—12—13—uy—14— 15—[合成] —6—7—ux—8—9—工作台(工件附加转动B22)