第12章 其他金属切削加工机床与加工方法.pptx

第12章 其他金属切削加工机床与加工方法;12.1 齿 轮 加 工;　　1.齿轮的结构特点 　　尽管由于齿轮在机器中的功用不同而设计成不同的形状和尺寸,但它们都可以分为齿 圈和轮体两个部分组成。在齿圈上切出直齿、斜齿等齿面,而在轮体上有孔或带有轴。 　　轮体的结构形状直接影响齿轮结构工艺的制订,因此齿轮的分类可根据齿轮轮体的结 构形状来划分。常见的圆柱齿轮可分为:盘类齿轮、套类齿轮、内齿轮、轴类齿轮、扇形齿 轮、齿条。其中盘类齿轮应用最为广泛。 　　一个圆柱齿轮可以有一个或多个齿圈。通常单齿圈齿轮的工艺性最好。;　　2.对传动齿轮的精度要求 　　齿轮传动装置包括齿轮副、轴、箱体等零件,其中齿轮的加工质量和安装精度直接影 响着传动装置的传动质量。根据齿轮的使用条件,对传动齿轮提出如下要求: 　　(1)传动的准确性。主动轮转动有关角度时,从动轮应按给定的速比转过相应的角度。 要求齿轮在一转中,转角误差的最大值超过的限度,即为一转转角精度或第Ⅰ公差组。 　　(2)工作的平稳性。要求齿轮传动平稳、无冲击、振动和噪音小,这就需要限制齿轮传 动瞬时传动比的变化,即为一齿转角精度或第Ⅱ公差组。;　　 (3)载荷的均匀性。齿轮载荷由齿面承受,两齿轮啮合时,接触面积的大小对齿轮的 使用寿命影响很大,由接触精度来衡量,即第Ⅲ公差组。 　　(4)齿侧间隙的合理性。一对相互啮合的齿轮,其非工作表面必须留有一定的间隙, 即为齿侧间隙,其作用是储存润滑油,补偿热变形。应当根据齿轮副的工作条件,来确定 合理的侧隙。;　　3.齿形的加工方法 　　齿形的加工方法可分为无切削加工和切削加工两类。 　　(1)无切削加工。无切削加工主要有铸造、热轧、冷挤和注塑的方法。这些加工方法具 有生产率高、材料消耗少、成本低等优点。 　　(2)切削加工。对于有较高传动精度要求的齿轮来说,切削加工仍是目前主要的加工 方法。通常齿轮要经过齿面的切削加工和齿面的磨削加工来获取所需的齿轮精度,切削加 工效率高,也有较高的加工精度,属于粗加工和半精加工,磨削??于精加工。根据加工装 备的不同,齿轮的切削加工有铣齿、滚齿、插齿、刨齿、磨齿、剃齿、珩齿等多种方法。;　　4.齿形的加工原理 　　按齿轮轮廓的成形原理不同,齿轮的切削加工可分为成形法和展成法两种。 　　1)成形法 成形法是利用与被加工齿轮的齿槽形状一致的刀具,在齿坯上加工出齿面的方法。成形铣削一般在普通铣床上进行,如图12－1所示。;;　　成形法加工齿轮的特点如下: 　　(1)用成形法加工齿轮的方法主要有:铣削、拉削、插削及磨削等,其中最常见的方法 是在普通铣床上用成形铣刀铣削齿面。 　　(2)成形法铣削齿轮所用刀具有盘形齿轮铣刀和指状铣刀。　　(3)采用成形法加工齿轮时,齿轮的轮廓形状精度由齿轮铣刀的刀刃形状来保证,因 而刀具的刃形必须符合齿轮的齿形。;　　(4)要加工出准确的齿形,就必须要求同一模数的每一种齿数都要一把相应齿形的刀 具,这将需要刀具的数量非常庞大。在实际生产中,为了减少刀具的数量,同一模数的齿 轮铣刀按其所加工的齿数通常分为8组(精确的分为15组),每一组只用一把铣刀,见表 12－1。;　　(5)可以在普通铣床上加工齿轮,加工精度一般较低,为IT9~IT12级,表面粗糙度 值为3.2~6. 3μm,生产效率不高,一般用于单件小批量生产。　　(6)在加工斜齿圆柱齿轮且精度要求不高时,可以借用加工直齿圆柱齿轮的铣刀,但齿数应按照斜齿圆柱齿轮法向截面内的当量齿数Zd来选择,当量齿数表达式为式中:Z 为斜齿圆柱齿轮的齿数;β为斜齿圆柱齿轮的螺旋角。;　　2)展成法 　　展成法是利用一对齿轮或齿轮和齿条啮合的原理进行加工的,如图12－2所示。刀具 相当于一个与被加工齿轮具有相同模数的特殊齿形的齿轮。加工时刀具和工件按照一对齿 轮或齿轮和齿条的啮合传动关系做相对运动,刀具齿形的运动轨迹逐步包络出工件的齿 形。同一模数的刀具可以在不同的展成运动关系下,加工出不同的工件齿形。;;　　展成法加工齿轮的特点如下: 　　(1)用展成法加工齿轮的方法主要有:滚齿、插齿、剃齿和磨齿。 　　(2)同一把刀具可加工出同一模数而齿数不同的各种齿轮。 　　(3)刀具的齿形可以和工件的齿形不同,如可用齿条式刀具来加工渐开线齿轮等。 　　(4)展成法加工齿轮时能连续分度,具有较高的精度和生产率。;12.1.2 滚齿加工 　　1.滚齿加工原理 　　滚齿加工是按展成法的原理来加工齿轮的。滚齿加工过程实质上是一对交错轴螺旋齿 轮传动的过程,如图12－3所示。在这种啮合的齿轮传动副中,其中一个斜齿圆柱齿轮的 直径较小,齿数较少(通常只有一个),螺旋角很大(接近90°),因而它就