大学精品课件：第三章机床与刀具.ppt

1、Machine Manufacturing Engineering,机 械 制 造 工 程 学,2020年4月4日,第三章 机床与刀具,第一节 机床的分类、型号编制方法和构造 第二节 车床与车刀 第三节 钻床、镗床与孔加工刀具 第四节 铣床与铣刀 第五节 刨床、拉床及工艺特点 第六节 磨床与砂轮 第七节 齿轮加工机床与齿轮加工刀具,第一节 机床的分类、型号编制方法和构造,一、机床的分类（11大类）,机床主要是按加工性质和所用刀具进行分类的。 车床、钻床、镗床、磨床、齿轮加工机床、螺纹加工机床、铣床、刨床和插床、拉床、锯床及其他机床。 类组系。,机床的基本功能：为被切削的工件和使用的刀具提供必要

2、的运动、动力和相对位置。,一、机床的分类：,按万能性(通用性)分：,普通机床（通用机床）：加工范围广，可用于多种零件的不同工序。 专门化机床（专能机床）：加工范围较窄，用于加工某一类（或几类）零件的某一道（或几道）特定工序。 专用机床：用于加工某一种零件的某一道特定工序。,大量的通用部件,少量的专用部件,组合机床：,由大部分已经系列化、标准化的通用部件和少量专用部件所组成的“特殊的”专用机床。,二、机床型号编制方法（GB/T153751994）,1、通用机床：,例如：,C A 6 1 40,2、专用机床：,B1015,例如：,三、机床的基本运动,表面成形运动：,简单成形运动,复合成形运动,三、

3、机床的基本运动,辅助运动：,切入运动； 分度运动； 各种空行程运动：刀架纵、横向机动快速移动等。,用于保证被加工表面获得所需要的尺寸。,加工若干完全相同的均匀分布的表面时，为使表面成形运动得以继续进行的运动。,动 力 源：为执行件提供动力的装置 执 行 件：执行机床运动部件 传动装置：传递动力和运动的装置,四、机床的传动链,两种传动链： 外联系传动链,内联系传动链,为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分：,“联系动力源和机床执行件的传动链”。它使执行件得到预定速度的运动并传递一定的动力。,动 力 源：为执行件提供动力的装置 执 行 件：执行机床运动部件 传动装置：传递动力和运动的装置,四

4、、机床的传动链,两种传动链： 外联系传动链,内联系传动链,为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分：,“联系两个执行件，以形成复合成形运动的传动链”。两个末端件之间的相对速度或相对位移必须有严格的比例关系。,动 力 源：为执行件提供动力的装置 执 行 件：执行机床运动部件 传动装置：传递动力和运动的装置,四、机床的传动链,两种传动链： 外联系传动链,内联系传动链,为实现机床各种运动，机床必须具备三个基本部分：,数控车床传动原理图，采用电联系代替机械联系。通过脉冲发生器P和快调换置机构(数控系统)将主轴和刀架联系起来，机械结构大为简化。,五、五种基本传动副,带传动： 齿轮传动： 蜗杆传动：

5、齿轮齿条传动： 丝杠螺母传动：,规定： i 被动轮转速/主动轮转速 n2n1,传动平稳，无噪音。多用于大速比、交叉轴传动,将旋转运动变为直线运动，传动效率高，结构紧凑。,将旋转运动变为直线运动，工作平稳，无噪音，传动效率低。,平稳、吸振，通常用在高速级传动。,传动比准确，传递动力大，但有噪音。,六、机床的基本构造：,主传动部件：用来实现机床的主运动。 进给传动部件：用来实现机床的进给运动。 刀具的安装部件：用来安装刀具。 工件的安装部件：用来安装工件。 支承部件：用来支承和连接机床各零部件。 动力部件：为机床提供动力。,第二节 车床与车刀,主运动：工件的旋转 进给运动：刀具的直线移动,一、车床

6、的运动：,二、车削加工的工艺范围：,工艺范围：能车削内外圆柱面、圆锥面、回转体成形面和环形槽、车削端面和各种螺纹，还可以进行钻孔、扩孔、攻螺纹和滚花等。,能保证轴、套、盘等类零件的各表面位置精度；,加工范围广泛，适应性强；,经济精度：IT8IT7，Ra1.66.3 对有色金属，利用精细车的方法可达到： IT6IT5，Ra0.20.8,切削过程平稳；,生产率高；,刀具简单，成本低。,过程连续 无冲击,三、车削加工的工艺特点：,机床布局结构：,四、CA6140车床运动分析：,CA6140车床运动分析：,CA6140车床运动分析：,主运动传动链的功能是将动力源的运动传给机床主轴，使主轴带动工件实现主

7、运动，并使主轴变速和换向。,主运动分析：,主运动分析：,抓两端、连中间,找首、末件：,首件：电机末件：主轴,连中间，写出传动结构式(传动路线表达式) ：,CA6140车床运动分析：,传动路线:,传动路线,主轴的转速级数：,由结构式： 正转速级数为： 23(1+22) =30 级 但：从轴轴的5种传动比中有两级基本相等。均为：1/4。,故：实际级数为： 23(1+22-1) =24 级 反转速级数为： 3(1+22-1) =12 级,主轴转速：,主轴转速之间通常是等比级数排列：,主传动系统转速图：,2)螺纹进给传动链：,可车削四种标准的常用螺纹：米制螺纹(公制螺纹)、模数螺纹(公制蜗杆)、英制螺

8、纹、径节螺纹(英制蜗杆)，还可以车削大导程、非标准和较精密的螺纹。这些螺纹可以是右旋，也可是左旋的。 螺纹进给传动链的功能是必须保证主轴每转一转，刀架准确地移动一个导程S。 进给运动的动力源也是主电动机。,2)螺纹进给传动链：,找首、末件：,首件：主轴末件：刀架,运动关系：,主轴转一转，刀具均匀移动一个导程,U：从主轴到丝杠之间的总传动比 t丝：丝杠螺距。 t丝=12mm S：被加工螺纹导程。,2)螺纹进给传动链：,B.连中间，写出传动结构式：,米制螺纹：,由主轴经正常导程及米制螺纹传动路线来实现。,米制螺纹：,米制螺纹：,米制螺纹：,米制螺纹：,开合螺母,米制螺纹：,化简：,经上述路线可加工

9、20种标准螺距的米制螺纹，螺距为：112mm。,英制螺纹：,由主轴经正常导程及英制螺纹传动路线来实现。,英制螺纹：,英制螺纹：,化简：,经上述路线可加工22种标准螺距的英制螺纹，每英寸牙数为：224。,模数螺纹：,由主轴经正常导程及模数螺纹传动路线来实现。,模数螺纹：,模数螺纹：,化简：,经上述路线可加工11种标准模数的模数螺纹，模数为：0.253mm。,径节螺纹：,由主轴经正常导程及径节螺纹传动路线来实现。,径节螺纹：,径节螺纹：,化简：,经上述路线可加工24种标准螺距的径节螺纹，每英寸齿数为：796。,螺纹进给传动结构式总结：,大导程螺纹：,由主轴经扩大导程传动路线来实现。,扩大导程机构的

10、传动齿轮是主运动传动齿轮的一部分，因此扩大导程的倍数与主轴转速有关。 当主轴转速为1032r/min时，扩大导程倍数为16倍。 当主轴转速为40125r/min时，扩大导程倍数为4倍。,大导程螺纹：,大导程螺纹：,经扩大导程机构，将螺距扩大4 或16倍，米制螺纹最终获得44种螺距的螺纹。可加工的最大螺距为 192mm。,进给运动传动链的功能是使刀架实现纵向或横向移动及变速与换向。 进给运动的动力源也是主电动机。,3)纵向和横向进给传动链:,计算位移：,主轴转一转刀架移动一个f,正常进给量：,由主轴经正常螺距及公制螺纹传动路线来实现。,正常进给量：,正常进给量：,化简：,正常进给量：,化简：,正

11、常进给量：,正常进给量：,较大进给量：,其纵向进给运动平衡式：,化简：,运动由主轴经正常螺距及英制螺纹传动路线实现。,较大进给量：,其横向进给运动平衡式：,化简：,较大进给量：,变换U倍=1 可得：,加大进给量：,传动结构式如下：,当主轴处于较低的12级转速时(10125rpm)，运动由主轴经扩大螺距机构及英制螺纹传动路线来实现。,加大进给量：,供强力切削时使用,细进给量：,运动平衡式：,化简：,取：U倍=1/8,同样可得：,当主轴高速(4501400rpm，其中500rpm除外)时，运动由主轴经扩大螺距机构及公制螺纹传动路线来实现。,其中： 正常进给量（32级） 较大进给量（8级） 加大进给

12、量（16级） 细进给量（8级）,纵向和横向进给传动链总结：,可得64级纵、横进给量：,CK6136型卧式数控车床的传动系统图,五、CA6140车床的主要结构,卸荷皮带轮,摩擦离合器,卸荷皮带轮,摩擦离合器及其操纵机构,变速操纵机构,溜板箱操纵机构,开合螺母,互锁机构,超越离合器及安全离合器,六、其他车床,七、车刀,七、车刀,第三节 钻床、镗床及孔加工刀具,一、钻床的运动：,主 运 动：钻头的旋转 进给运动：钻头的直线移动,二、钻削的特点：,1、麻花钻结构：,二、钻削的特点：,1、麻花钻结构：,二、钻削的特点：,1、麻花钻结构：,2、钻削的特点：, “三差一大”。 刚性差：两个大而深的排屑槽使刚

13、性大为下降。 导向性差：导向棱少且窄。 切削条件差：排屑困难，不易散热。 轴向力大：由于横刃的存在，产生较大的轴向力。, 属于粗加工工序： 经济精度：IT13IT11，Ra2512.5m,三、钻床的加工方法：,钻孔,扩孔,铰孔,攻丝,锪锥面,锪平面,四、钻床的类型：,台式钻床：（ D12 mm）,立式钻床：,摇臂钻床：,五、孔加工刀具：,1、麻花钻的改进：,修磨横刃：,修磨棱边：,修磨前刀面：,修磨切削刃：,磨出分屑槽：,群钻特点： 三尖七刃锐当先， 月牙弧槽分两边。 一侧外刃开屑槽， 横刃磨低窄又尖。,群钻：,群钻与普通麻花钻比较，有以下优点：,1)钻削轻快，轴向抗力可下降约3550，转矩下

14、降1030。 2)可采用大进给量钻孔，每转进给量比普通麻花钻提高两倍多，钻孔效率提高。 3)钻头寿命延长，耐用度提高约23倍。 4)钻孔尺寸精度提高，形位误差缩小，加工表面粗糙度减小。 5)使用不同钻型，可改善对不同材料如钢、铝合金、有机玻璃等的钻孔质量，井能满足薄板、斜面、扩孔等多种情况的加工要求。,群钻：,扩孔是对已有孔进行扩大加工的一种方法。 扩孔余量：一般为孔径的1/8。 扩孔后精度可达IT10IT9，表面粗糙度Ra值可达6.33.2m。,2.扩孔钻：,34条切削刃及排屑槽，钻芯大，刚性强 34条导向棱，稳定性提高 没有横刃,扩孔钻的种类： 直柄、锥柄、套式,2.扩孔钻：,铰削是对经过

15、钻削后的孔进行精加工的一种常用方法。 铰后孔可达IT9IT7级精度，表面粗糙度Ra值可达1.60.4m。 余量小：粗铰：0.120.35 mm 精铰：0.050.15 mm 切速低：V=0.0250.16 m/s,3.铰刀：,412个刀刃，排屑槽更浅，刚性大为提高。 有修光刃，可校准孔径和修光孔壁。 切削条件好，切削余量小。,3.铰刀：,铰刀的种类：,镗床的运动：,主运动：镗刀的旋转。 进给运动：工件或镗刀的直线运动。,五、镗床：,镗刀的结构简单，调整方便。,单刃镗刀,2、镗孔的特点：,镗刀的结构简单，调整方便。,单刃镗刀,多刃镗刀,2、镗孔的特点：,镗刀的结构简单，调整方便。,通用性大。 经

16、济精度：IT8IT7，Ra1.60.8 m 精细镗(有色金属)： IT7IT6，Ra0.80.4 m,可保证孔的尺寸及位置精度。,生产率低。,多刃镗刀,单刃镗刀,2、镗孔的特点：,3、镗床的加工方法：,卧式镗床,4、镗床的主要类型：,立式坐标镗床,4、镗床的主要类型：,龙门式坐标镗床,4、镗床的主要类型：,第四节 铣床与铣刀,一、铣床的运动：,主运动：铣刀的旋转。 进给运动：工件的直线运动。,周铣和端铣,二、铣削的工艺特点：,铣削过程不平稳，有冲击。 多齿刀具切削，生产率较高。 经济精度：IT8IT7，Ra6.31.6 m 。 铣削方式：,逆铣和顺铣,二、铣削的工艺特点：,铣削过程不平稳，有冲

17、击。 多齿刀具切削，生产率较高。 经济精度：IT8IT7，Ra6.31.6 m 。 铣削方式：,三、铣床的类型：,卧式铣床,三、铣床的类型：,立式铣床,三、铣床的类型：,立式数控铣床,三、铣床的类型：,圆工作台铣床,三、铣床的类型：,龙门铣床,三、铣床的类型：,卧式铣床传动系统图,四、铣床的工作：,五、常用铣刀：,一、刨床：,刨床的运动： 主运动：刀具的直线往复运动。 进给运动：工件的间歇直线运动。,第五节 刨床、拉床及工艺特点,工艺特点：,机床、刀具简单，通用性好。,生产率低。 运动不连续，有空程损失。 冲击大，切削用量不可过大。,经济精度： IT8IT7，Ra3.2 1.6m,刨床的类型：

18、,牛头刨床,刨床的类型：,龙门刨床,二、拉床：,1、拉刀的特点：,切削刃与被加工表面的横截面形状相同。,切削刃的高度逐齿递增，其递增量即为每齿进 给量。,拉刀的最后几个齿为修光齿，其形状、尺寸与 被加工表面的最后尺寸形状完全一致。,1、拉刀的特点：,拉刀结构,是拉刀与机床的联接部分，用以夹持拉刀，传递动力。,头部和过渡锥之间的联接部分，此处可以打标记。,起对准中心的作用，使拉刀易于进入工件孔。,引导拉刀切削齿正确地进入工件孔，防止刀具进入工件孔后发生歪斜。还可检查预加工孔尺寸是否太小。,担负着拉刀的切削工作，切除工件上全部的拉削余量。它由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。,用以校正孔径，修光孔壁。还

19、可以作精切齿的后备齿。,用以保证拉刀最后的正确位置，防止拉刀即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面。,当拉刀又长又重时，后柄部用于承托拉刀，防止拉刀下垂。,2、拉削方式：,拉削方式是指用拉刀把加工余量从工件表面切下来的方式。 它决定每个刀齿切下的切削层的截面形状，即所谓拉削图形。 拉削方式可分为分层拉削、分块拉削和综合拉削三类。 分层拉削包括成形式和渐成式两种，分块拉削目前常用的有轮切式和综合轮切式两种。,2、拉削方式：,分层式拉削：,特点： 可获得较高的表面质量。刀齿上的分屑槽造成切屑上有一加强筋，切屑卷曲困难。拉刀长度较长，降低了拉削生产率。拉刀成本高。,2、拉削方式：,分块式拉削：,特

20、点： 切削厚度大，在相同余量下，拉刀所需的刀齿总数较分层式少。切屑上无加强筋，切屑卷曲顺利。拉刀长度短，提高了拉削生产率。可拉削带硬皮的铸件、锻件。拉削后的表面质量较差。,2、拉削方式：,综合式拉削：,特点： 粗切齿制成轮切式结构，分块拉削，精切齿采用成形式结构，分层拉削。缩短了拉刀长度。提高了拉削生产率。拉削后的表面质量较好。,3、拉削的工艺特点及应用：,生产率高。 加工精度高，表面质量好。IT8IT7，Ra0.80.4 m 。 刀具成本高。,3、拉削的工艺特点及应用：,生产率高。 加工精度高，表面质量好。IT8IT7，Ra0.80.4 m 。 刀具成本高。,可拉削特形表面。,圆孔,键槽,3

21、、拉削的工艺特点及应用：,生产率高。 加工精度高，表面质量好。IT8IT7，Ra0.80.4 m 。 刀具成本高。,可拉削特形表面。,花键槽,齿纹孔,组合圆弧,方孔,三角孔,六角孔,平面,成形表面,3、拉削的工艺特点及应用：,生产率高。 加工精度高，表面质量好。IT8IT7，Ra0.80.4 m 。 刀具成本高。,可拉削特形表面。,机床结构简单，只有一个运动。,卧式拉床,立式拉床,一、磨削的运动：,第六节 磨床与砂轮,第六节 磨床与砂轮,一、磨削的运动：,主运动：砂轮的旋转。,径向进给运动：指砂轮径向切入工件的运动。,轴向进给运动：工件相对于砂轮的轴向运动。,工件运动：工件的旋转或直线移动,二

22、、磨削过程：,滑擦阶段： 刻划阶段： 切削阶段：,切削厚度由零开始逐渐增大。由于磨粒具有很大负前角和较大尖端圆角半径r，当磨粒开始切入工件时，只能在工件表面上进行滑擦，切削表面产生弹性变形。,磨粒继续切入工件，磨粒作用在工件上的法向力Fn增大到一定值时，工件表面产生塑性变形，使磨粒前方受挤压的金属向两边塑性流动，在工件表面上耕犁出沟槽，而沟槽的两侧微微隆起。,当磨料继续切入工件，其切削厚度增大到一定数值后，磨粒前方的金属在磨粒的挤压作用下，发生滑移而成为切屑。,三、砂轮的特性与选择,砂轮是一种用结合剂把磨粒粘结起来，经压坯、干燥、焙烧及车整而成，具有很多气孔，而用磨粒进行切削的工具。 砂轮是由

23、磨料、结合剂和气孔所组成。 它的工作特性主要由磨料、粒度、结合剂、硬度和组织五个参数所决定。,三、砂轮的特性与选择,磨料： 磨料分天然磨料和人造磨料两大类。 天然磨料有金刚砂、天然刚玉、金刚石等。 主要用人造磨料来制造砂轮。 目前常用的磨料可分为刚玉系(也称氧化物系，主要成分是Al2O3)、碳化物系(主要成分是碳化硅、碳化硼)和高硬磨料系(主要有人造金刚石和立方氮化硼)三类。,三、砂轮的特性与选择,磨料：,三、砂轮的特性与选择,粒度：指磨料颗粒的大小。 磨粒：用筛选法分类。它的粒度号以筛网上1英寸长度内的孔眼数来表示。F4F220，共26级。 微粉：用沉降法分类。F230F1200，共11级。

24、,选择： 粗磨时选粗磨料，精磨时选较细的磨料。 软金属选粗磨料，硬金属选较细的磨料。,三、砂轮的特性与选择,砂轮的硬度：是指砂轮工作时，磨料在磨削力作用下，从砂轮上脱落的难易程度。,选择： 精磨时选用较硬的砂轮，以保证精度和表面质量。 磨削较硬的金属，选用软砂轮。反之，则选用硬砂轮。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,性能： 强度高，耐热、耐腐蚀性好，气孔率大，但较脆，弹性差。,适用范围： 适用于通用砂轮、成形磨削砂轮。一般V35m/s。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂

25、轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,性能： 强度高，弹性好，耐热性差(300)，气孔率小，易磨损。,适用范围： 适用于高速磨削，速度达50m/s以上。可制成薄片砂轮，用于切口、开槽。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,橡胶结合剂：（R）,性能： 强度与弹性均高于陶瓷和树脂结合剂，但耐热性差(150)。,适用范围： 多用于切断、开槽、抛光用砂轮以及无心磨床的导轮。速度高达65m/s。,三、砂轮的特性与选择,结合剂：用来粘结磨料的物质，其性能

26、决定着砂轮的强度、抗冲击性、耐热性以及抗腐蚀能力,陶瓷结合剂：（V）,树脂结合剂：（B）,橡胶结合剂：（R）,金属结合剂：（M）,性能： 强度最高，导热性好，但自锐性差。常见的是青铜结合剂。,适用范围： 主要用于金刚石砂轮及电解磨削用砂轮。磨削硬质合金、玻璃、陶瓷等。,三、砂轮的特性与选择,组织：指组成砂轮的磨粒、结合剂、气孔三部分体积的比例关系。,共分15级，组织号(014)越小，砂轮越致密。金刚石砂轮用浓度表示，4.39克拉/cm3时为100%。有25%,75%150%等。,四、磨削工艺特点,用于加工较硬的金属、非金属材料。,精度高，表面粗糙度小。 经济精度：IT6IT5，Ra0.80.2

27、,砂轮有自锐性。,径向力Fy最大； Fy=(1.63.2)Fz，轴向力Fx很小。,磨削温度高，易烧伤工件。,退火烧伤,回火烧伤,淬火烧伤,工件表面温度超过相变温度AC3，但无冷却液，工件表面被退火。 工件干磨时易发生这种烧伤。,工件表面温度未达到相变温度AC3，但超过马氏体的转变温度，工件表层组织为回火屈氏体或索氏体。,工件表面温度超过相变温度AC3，冷却充分，工件表面被二次淬火。但淬透层很薄，其下层仍为回火屈氏体或索氏体。,五、常见的磨床类型及应用,万能外圆磨床：,床身,头架,内圆磨头,砂轮架,尾座,工作台,横向导轨,滑鞍,手轮,五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入

28、磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,外圆磨削方法：,纵磨法,横磨法(切入磨法),综合磨法(先横后纵),五、常见的磨床类型及应用,床身,头架,砂轮修整器,砂轮,砂轮架,工作台,横向手轮,纵向手轮,内圆磨床:,五、常见的磨床类型及应用,内圆磨削方法,五、常见的磨床类型及应用,卧轴矩台式 立轴矩台式 卧轴圆台式 立轴圆台式,平面磨床:,五、常见的磨床类型及应用,平面磨削方法:,五、常见的磨床类型及应用,自定位方式加工，适用于细长光轴，可得到较高质量的尺寸精度和几何形状精度，但不能保证位置精

29、度。,无心磨床：,六、先进磨削方法,高速磨削：,砂轮的线速度大于50m/s。 目前： 国内普遍采用V=5080m/s 国外发达国家已达230m/s 经济效益明显，生产率提高30100%，砂轮耐用度提高0.71倍。,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,磨削深度达330mm，约为普通磨削的1001000倍。生产率高，磨削质量好。现已成功用于丝杠、齿轮、转子槽等沟槽的以磨代铣加工。,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,六、先进磨削方法,高速磨削：,缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,宽砂轮、多砂轮磨削：,六、先进磨削方法,高速磨削：,

30、缓进给，深磨削（强力磨削）：,砂带磨削：,宽砂轮、多砂轮磨削：,低粗糙度磨削：,与普通磨削相比： 磨削前，工件表面Ra0.4m。 砂轮需精细修整。 进给量0.0050.025mm/s，V=1530m/s。,第七节 齿轮加工机床及刀具,GB10095.1/2-2008中规定了13个精度等级，其中：02级为展望级精度，35级为高级精度，68级为中级精度，9级为较低级精度，1012级为低级精度。 GB10095.1/2-2008中规定了三个公差组，分别控制运动精度、平稳性精度及载荷分布均匀性。 齿侧间隙是根据工作条件通过选择齿厚极限偏差获得。与齿轮精度没有直接关系。国标中规定了14个齿厚极限偏差。,

31、一、齿轮的技术要求,二、齿轮的加工方法,齿轮齿形的加工，按其成形原理的不同可以分为成形法(仿形法)和展成法(范成法)两种。,三、铣齿及齿轮铣刀,铣齿为成形法加工齿轮的方法,齿轮铣刀： 盘状齿轮铣刀：m8 指状齿轮铣刀：m8,铣齿的特点：,成本低；,生产率低；,精度低；用于9级以下齿轮的加工。,铣齿时，应根据被切齿轮的齿数选出相应刀号的铣刀。,四、滚齿机滚齿,滚齿原理：,“根据范成法的原理，模拟一对斜齿圆柱齿轮啮合过程”。,2、滚刀的结构：,多采用阿基米德齿轮滚刀,2、滚刀的结构：,渐开线蜗杆,阿基米德蜗杆,3、滚齿的运动：,滚切直齿圆柱齿轮：,3、滚齿的运动：,传动链：电机-1-2-uv-3-

32、 4-滚刀。,内传动链：滚刀-4-5-ux-6-7-工件。,传动链：工件-7-8-uf-9-10-刀架升降丝杠。,分齿运动：维持滚刀与被切齿轮之间的啮合关系。,主运动：滚刀的旋转，以n0表示。,轴向进给运动：保证滚刀在齿轮全齿宽上切除齿形。,工件每转一转，滚刀移动的距离。(mm/r),滚切直齿圆柱齿轮：,滚切斜齿圆柱齿轮：,附加运动：产生螺旋线的运动。用来保证工件准确地转一转时，滚刀刚好移动一个工件的螺旋线导程 T 。,4、滚刀的安装：,滚刀的等级：滚刀有AAA、AA、A、B、C五个精度等级，AAA级最高，A、B、C为普通级。A级滚刀可加工出8级精度的齿轮，AA级可直接滚切出7级精度的齿轮。,

33、装刀要点：保证滚刀刀齿方向与被切齿轮的齿槽方向一致。,5、滚齿机结构：,6、滚齿加工：,可滚切： 直齿轮 斜齿轮 蜗轮 链轮 花键等,五、插齿机插齿,插齿原理： “根据范成法的原理，模拟一对圆柱齿轮啮合过程”。,2、插齿刀结构,插齿刀是一个具有不等变位系数并制出前、后角而形成切削刃的高精度齿轮，其渐开线齿形精确。,主运动：插刀的直线往复运动。（str/min） 传动链：电机-1-2-uv-3-4-偏心轮-刀具主轴,分齿运动：维持插齿刀与被切齿轮之间的啮合关系。 内传动链：B11-8-9-ux-10-11-B12,径向进给运动：在分齿运动的同时，插齿刀沿工件半径方向的进给运动。当进给到要求深度时

34、，径向进给停止。,圆周进给运动：插齿刀的转动。 传动链：偏心轮-4-5-6-uf-7-8-刀具主轴,让刀运动：插齿刀在回程时径向退离工件，切削时复原。,3、插齿机及其运动,六、滚齿与插齿的比较,加工精度和齿面粗糙度基本相同，精度为87级，Ra值为1.6m左右。 插齿的分齿精度略低于滚齿，而齿形精度高于滚齿。 插齿后的齿面粗糙度略优于滚齿。 滚齿的生产率高于插齿。 加工范围不同。插齿通常用于内齿轮、小间距的多联齿轮等的加工；圆柱齿轮、螺旋齿轮、蜗轮、齿轮轴等多由滚齿加工。,七、齿轮的精加工,剃齿：非强制啮合的展成加工。用于未经淬火的齿轮的精加工。,精度：76级， Ra0.80.4m,主运动：剃齿刀正、反转。 轴向进给：工件沿轴向往复进给。 径向进给：工件每往复一次，剃齿刀沿工件径向进给一次。,七、齿轮的精加工,珩齿：用于淬硬后齿轮的精加工，精度76级，Ra0.4 。原理与剃齿完全相同，所不同的是刀具。,典型工艺：滚齿剃齿淬火珩齿,七、齿轮的精加工,磨齿：,成形法：精度65级,展成法,双斜边砂轮磨齿,两个碟形砂轮磨齿,精度：54级,蜗杆砂轮磨齿,七、齿轮的精加工,研齿：,齿轮光整加工，只降低齿面粗糙度,不能提高齿形精度。 Ra1.60.2m,本 章 作 业,第三章 习 题：1 7 12,