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金属切削机床概论绪论
2022-06-18 | 阅:  转:  |  分享 
  
项目4齿轮加工机床学习目标1)掌握齿轮加工机床的基本知识。2)掌握齿轮加工机床的机械结构。3)了解齿轮加工机床的各种类型及加工方法。4)能够
正确地识别各种齿轮加工机床,并明确其使用范围。5)认识齿轮加工机床典型部件,能看懂滚齿传动系统图,会进行有关运动计算。任务描述大家
对如图4-1所示的零件不陌生吧?可你们知道它们是如何加工的?在加工过程中有哪些加工方法?是用什么机床、什么刀具加工出来的吗?相关知
识齿轮加工机床用于加工各种齿轮的轮齿。由于齿轮传动具有传动比准确、传动力大、效率高、结构紧凑、可靠耐用等优点,因此在各种机械及仪表
中被广泛应用,齿轮的需求量也日益增加。随着科学技术的不断发展,对齿轮传动在圆周速度和传动精度方面的要求越来越高。为此,齿轮加工机床
已成为机械制造业中一种重要的技术装备。一、齿轮加工机床的工作原理1、齿轮的加工方法:加工精度不高的齿轮:铸造、锻造、热轧、冲压加工
精密齿轮:切削加工。切削齿轮的方法按形成轮齿的原理,切削齿轮的方法分为两大类:成形法展成法1、成形法用与被加工齿轮齿
槽形状相同的成形刀具切削轮齿。例:如图用盘形齿轮铣刀加工直齿齿轮。母线:渐开线,由成形法形成,因而不需表面成形运动。导线:
直线,由相切法形成,需要两个独立的简单成形运动,即盘形齿轮铣刀的旋转ν和铣刀沿齿坯的轴向移动S。辅助运动:齿坯作分度运动。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。(1)成形齿轮铣刀齿轮的齿廓形状,决定于基圆直径d基=m
zcosα。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。(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。一、齿轮加工机床的工作原理相关知识图4-4多齿刀盘加工齿轮轮齿1-成形切刀2-被切齿轮3-刀盘2、
展成法展成法加工齿轮应用齿轮啮合的原理进行加工。切齿过程中,模拟某种齿轮副的啮合过程,把其中的一个做成刀具来加工另外一个。用展成法
加工齿轮的优点: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。生产率和加工精度也都比较高。在齿轮加工中,展成法应用最为
广泛。图4-6渐开线齿形的形成a)加工示意图b)一个齿面形成包络线ν—假想齿条移动速度n—被切齿轮转动速度2、齿轮
加工机床的类型分圆柱齿轮加工机床、锥齿轮加工机床两大类。圆柱齿轮加工机床:滚齿机、插齿机等直齿锥齿轮加工机床:刨齿机、铣齿机
、拉齿机等锥齿轮加工机床曲线齿轮加工机床:加工各种不同曲线齿锥齿轮的铣齿机和拉齿机等精加工齿轮齿面的机床有研齿机、剃齿机和磨齿
机等。二、滚齿机1、滚齿原理滚齿加工是根据展成法原理来加工齿轮轮齿的。当机床使滚刀和工件严格地按一对螺旋齿轮的传动关系作相对旋转运
动时,就可在工件上连续不断地切出齿来。用滚刀加工直齿圆柱齿轮必须具有以下两个运动:形成渐开线(母线):展成运动(B11,B12)
形成导线:滚刀沿工件轴线的移动(A2)主运动链:电动机—1—2—uv—3—4—滚刀展成运动链:滚刀—4—5—ux—6—7—
工件进给传动链:工件—7—8—uf—9—10—刀架升降丝杠综上所述,滚切直齿齿轮时,用展成法和相切法加工轮齿的齿面。用展成
法形成渐开线(母线),需要一个复合的成形运动,这个运动需要一条内联系传动链(展成运动链)和一条外联系传动链(主运动链)。用相切
法形成直线,需要两个简单的成形运动。一个是滚刀的旋转,与展成法成形运动的一部分——B11重合;另一个是直线运动。需要一条外联系传动
链(进给传动链)。2)加工斜齿圆柱齿轮的运动和传动原理斜齿圆柱齿轮,端面齿廓是渐开线;但齿长方向不是直线,而是螺旋线。加工斜齿圆
柱齿轮也需要两个运动:一个是产生渐开线(母线)的展成运动;另一个是产生螺旋线(导线)的运动。前者与加工直齿齿轮时相同;后者则有所不
同。加工直齿圆柱齿轮时,进给运动是直线运动,是一个简单运动。加工斜齿圆柱齿轮时,进给运动是螺旋运动,是一个复合运动。这个螺旋运动可
分解为两部分,滚刀架的直线运动A21和工作台的旋转运动B22。(差动传动链)滚切斜齿圆柱齿轮时,工作台要同时完成B12和B22两
种旋转运动,故B22常称为附加转动。图4-9滚切斜齿圆柱齿轮示意图用右旋滚刀,刀架向下移动时:切削右旋齿轮,工件应比切直齿时多转
一些;切左旋齿轮,则应少转一些。用右旋滚刀时,刀架向下移动螺旋线导程S,工件应多转(右旋齿轮)或少转(左旋齿轮)1转。差动链
(附加传动链)刀架沿工件轴向的移动和工件的附加转动之间应保证严格、准确的传动比。因此,应在刀架与工件之间建立内联系传动链。它连接
刀架移动A21和工件的附加转动B22,以保证当刀架直线移动距离为螺旋线的一个导程S时,工件的附加转动为一转。这一传动联系称为差动链
。传动原理图展成运动链:滚刀—4—5—ux—6—7—工件主运动链:电动机—1—2—uv—3—4—滚刀进给传动链:工件—
7—8—uf—9—10—刀架升降丝杠差动链:丝杠—10—11—uy—12—7—工件运动合成合成机构把来自滚刀的运动(点5)和来
自刀架的运动(点15)合并起来,在点6输出,传给工件。滚齿机是根据滚切斜齿圆柱齿轮的传动原理图设计的。因为:滚齿机既可用来加工
直齿,又可用来加工斜齿圆柱齿轮。当滚切直齿圆柱齿轮时,就将差动传动链断开(换置器官不挂挂轮),并把合成机构通过结构固定成为一个如
同联轴器的整体。滚齿机传动原理图展成运动链:滚刀—4—5—u合成—6—7—ux—8—9—工件u合成=±1,滚直齿+1,滚
斜齿-1主运动链:电动机—1—2—uv—3—4—滚刀进给传动链:工件—9—10—uf—11—12—刀架升降丝杠差动链:丝杠
—12—13—uy—14—15—u合成—6—7—
ux—8—9—工件u合成=23)加工蜗轮时的运动和传动原理4)滚齿机的运动合成机构设nⅩ、nⅨ、nH分别为轴及转臂
H的转速,根据行星齿轮机构传动原理,合成机构的传动比计算公式为: 得:nⅩ=2nH-nⅨ。 ①.考虑展成运动而没有附加
运动,nH=0,可得: U合1=nⅩ/nⅨ=-1。②.考虑附加运动而没有展成 运动时,nⅨ=0,可得:U合2=
nⅩ/nH=2。21?滚切直齿圆柱齿轮时,将离合器M1直接装在X轴上(键联接),M1的端面齿只和转臂H的端面齿 相连接
,来自滚刀的运动不能传入合成机构。所以,nⅩ=nH,nⅩ=2nⅩ-nⅨ,nⅩ=nⅨ222、Y3150E型滚齿机Y3150E型滚齿机主要用于加工直齿和斜齿圆柱齿轮。此外,使用蜗轮滚刀时,还可用手动径向进给滚切蜗轮,也可用于加工花键轴及链轮等工件。1)主要组成部件床身1、立柱2、刀架溜板3、滚刀架5、后立柱8和工作台25
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