秋齒輪加工機床

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1、第 四 章 齒 輪 加 工機 床 第 四 章 齒 輪 加 工 機 床 本 章 要 點 (5學 時 ) 1、 工 作 原 理 和 分 類2、 滾 齒 機 的 運 動 分 析3、 YC3180型 滾 齒 機4、 傳 動 鏈 換 置 器 官 的 布 置 圓 柱 齒 輪 （ 直 齒 、 斜 齒 、 人 字 齒 ）圓 錐 齒 輪 （ 直 齒 、 斜 齒 、 弧 齒 ）小 型 齒 輪 （ 直 徑 僅 數 毫 米 ， 采 用 不 根 切 的 擺 線 齒 形 的 手表 齒 輪 。 ）巨 型 齒 輪 （ 用 于 無 線 電 望 遠 鏡 、 軋 鋼 機 、 水 輪 發(fā) 電 機 、雷 達 天 線 等 ， 直 徑 數

2、 米 或 十 余 米 ）各 種 精 度 的 齒 輪 。特 殊 齒 輪 （ 間 歇 齒 輪 、 非 圓 齒 輪 ） 齒 輪 種 類 舉 例 ： 第 一 節(jié) 工 作 原 理 和 分 類v一 、 齒 輪 的 加 工 方 法按 形 成 輪 齒 的 原 理 ， 切 削 加 工 方 法 分 兩 大 類 ：1、 成 形 法 2、 展 成 法 （ 范 成 法 、 包 絡 法 ）v二 、 齒 輪 加 工 機 床 的 類 型1、 圓 柱 齒 輪 加 工 機 床2、 錐 齒 輪 加 工 機 床 1. 成 形 法成 形 法 ： 是 用 與 被 加 工 齒 輪 齒 槽 形 狀 相 同 的 成 形刀 具 切 削 輪 齒

3、。成 形 法 銑 齒 一 般 用于 單 件 小 批 量 生 產或 機 修 工 作 中 。 用 成 形 法 加 工 齒 輪 的 齒 廓 形 狀 是 由 模 數 銑 刀 刀 刃 形 狀 來 保 證 ； 齒 廓 分布 的 均 勻 性 則 由 分 度 頭 分 度 精 度 保 證 。 標 準 漸 開 線 齒 輪 的 齒 廓 形 狀 是由 該 齒 輪 的 模 數 m和 齒 數 Z決 定 的 。 因 此 ， 要 加 工 出 準 確 的 齒 形 ， 就 必須 要 求 同 一 模 數 不 同 齒 數 的 齒 輪 都 有 一 把 相 應 的 模 數 銑 刀 ， 這 將 導 致刀 具 數 量 非 常 多 ， 在 生

4、 產 中 是 極 不 經 濟 的 。 實 際 生 產 中 ， 將 同 一 模 數的 銑 刀 一 般 只 做 出 8把 ， 分 別 銑 削 齒 形 相 近 的 一 定 齒 數 范 圍 的 齒 輪 。 刀 號 1 2 3 4 5 6 7 8加 工 齒 數范 圍 1 213 1 416 1 720 2 125 2 634 3 554 55 134 135以上模 數 銑 刀 刀 號 及 其 加 工 齒 數 范 圍 每 種 刀 號 齒 輪 銑 刀 的 刀 齒 形 狀 均 按 加 工 齒 數 范 圍 中 最 少 齒 數 的 齒 形 設 計 。所 以 在 加 工 該 范 圍 內 加 工 其 它 齒 數 齒

5、輪 時 ， 會 有 一 定 的 齒 形 誤 差 產 生 。 成 形 法 銑 齒 的 特 點 ：可 在 一 般 銑 床 上 進 行 ， 對 于 缺 乏 專 用 齒 輪 加 工 設 備 的 工 廠 較 為 方 便 ；模 數 銑 刀 比 其 它 齒 輪 刀 具 結 構 簡 單 ， 制 造 容 易 ， 因 此 生 產 成 本 低 。由 于 每 銑 一 個 齒 槽 均 需 進 行 切 入 、 切 出 、 退 刀 以 及 分 度 等 工 作 ， 加 工 時間 和 輔 助 時 間 長 ， 所 以 生 產 效 率 低 。由 于 受 刀 具 的 齒 形 誤 差 和 分 度 誤 差 的 影 響 ， 加 工 的 齒

6、 輪 存 在 較 大 的 齒 形誤 差 和 分 齒 誤 差 ， 故 銑 齒 精 度 較 低 。 加 工 精 度 為 9 12級 、 齒 面 粗 糙 度 Ra值 為 6.3 3.2m。 成 形 法 銑 齒 一 般 用 于 單 件 小 批 量 生 產 或 機 修 工 作 中 ， 加 工 直 齒 、 斜齒 和 人 字 齒 圓 柱 齒 輪 ， 也 可 加 工 重 型 機 械 中 精 度 要 求 不 高 的 大 型 齒 輪 。 2. 展 成 法 （ 范 成 法 ）展 成 法 : 利 用 齒 輪 的 嚙 合 原 理 。 把 齒 輪 嚙 合 副（ 齒 條 -齒 輪 、 齒 輪 -齒 輪 ） 中 的 一 個

7、轉 化 為刀 具 ； 另 一 個 轉 化 為 工 件 ， 并 強 制 刀 具 和 工件 作 嚴 格 的 嚙 合 運 動 而 范 成 切 出 齒 廓 。 2） 展 成 法 （ 范 成 法 ） 利 用 齒 輪 的 嚙 合 原 理 加 工 齒 輪 。常 用 的 展 成 法 齒 輪 刀 具 ： 滾 齒 刀 、 插 齒 刀 、 剃 齒 刀 等a)滾 齒 b)插 齒c)剃 齒 滾 齒 工 藝 特 點 ：（ 1） 滾 刀 的 通 用 性 好 ： 一 把 滾 刀 可 以 加 工 與 其 模 數 、 壓力 角 相 同 而 齒 數 不 同 的 齒 輪 。（ 2） 齒 形 精 度 及 分 度 精 度 高 。（ 3）

8、 生 產 率 高 ： 滾 齒 的 整 個 切 削 過 程 是 連 續(xù) 的 。（ 4） 設 備 和 刀 具 費 用 高 ： 滾 齒 機 為 專 用 齒 輪 加 工 機 床 ，其 調 整 費 時 。 滾 刀 較 齒 輪 銑 刀 的 制 造 、 刃 磨 要 困 難 。滾 齒 應 用 ： 應 用 范 圍 較 廣 ， 可 加 工 直 齒 、 斜 齒 圓 柱 齒 輪 和 蝸輪 等 ， 但 不 能 加 工 內 齒 輪 和 相 距 太 近 的 多 聯(lián) 齒 輪 。 齒 輪 加 工 機 床 圓 柱 齒 輪加 工 機 床圓 錐 齒 輪加 工 機 床 插 齒 機滾 齒 機曲 線 齒 輪 加 工 機 床直 齒 錐 齒

9、輪 加 工 機 床 直 齒 錐 齒 輪 銑 齒 機刨 齒 機拉 齒 機曲 線 齒 輪 拉 齒銑 齒 機精 加 工 齒 輪 剃 齒 機研 齒 機磨 齒 機 第 二 節(jié) 1、 滾 齒 原 理 根 據 展 成 法 的 原 理 ， 模 擬 一 對 螺 旋 齒 輪 嚙 合 過 程 。滾 齒 原 理 是 刀 具 和 工 件 的 運 動 相 當 于 一 對 交 錯 軸 斜 齒 輪 的 嚙 合 。 滾 刀 實 質 上 是 一 個 斜 齒 圓 柱 齒 輪 。 二 、 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪u發(fā) 生 線 導 線 ： 漸 開 線 齒 廓母 線 ： 齒 長 線 滾 齒 原 理 1 滾 刀 ； 2 工 件 1、

10、 成 形 所 需 運 動 母 線 ： 范 成 運 動 一 個 復 合 運 動 （ 滾 刀 的 旋 轉 運 動 n1和 工 件 的 旋 轉 運 動 n2復 合 而 成 ）導 線 ： 直 線 運 動 一 個 簡 單 運 動 （ 滾 刀 架 的 移 動 f3）展 成 運 動（ n1， n2 ）進 給 運 動 f31n 2n3f 圖 9-3 滾 齒 機 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 傳 動 原 理 圖 2、 運 動 聯(lián) 系 （ 1） 主 傳 動 鏈（ 2） 范 成 傳 動 鏈（ 3） 進 給 傳 動 鏈展 成 運 動（ n1, n2 ） （ 母 線 ）進 給 運 動 f3（ 導 線 ） 電 動

11、機 滾 刀滾 刀 工 件工 件 刀 架 vu xu fu 3f1n2n （ 作 用 、 末 端 件 、 位 移 關 系 、 性 質 ） 滾 刀 的 旋 轉 是 主 運 動 。 運 動 源 與 滾 刀 相 聯(lián) 系 的 外 傳 動 鏈 稱 為 主 運 動 鏈 。 傳 動 鏈 （ 結 構 式 ） ： 電 動 機 12iv34滾 刀 。 iv是 換 置 機 構 ， 用 以 改 變 滾 刀 的 轉 速 。 對 單 頭 滾 刀 而 言 ， 滾 刀 轉 一 轉 ， 工 件 應 轉 過 一 個 齒 （ 是 嚴格 的 傳 動 比 關 系 ） 。ix是 換 置 機 構 ， 用 于 適 應 工 件 齒 數 和 滾

12、刀 頭 數 的 變 化 。工 作 臺 的 旋 轉 方 向 與 滾 刀 螺 旋 角 的 旋 向 有 關 ， 在 該 傳 動 鏈中 ， 設 有 工 作 臺 變 向 機 構 。u 傳 動 鏈 （ 結 構 式 ） ：滾 刀 （ B11） 4 5ux 6 7 工 作 臺 （ B12） 滾 刀 作 軸 向 的 直 線 運 動 A2。 軸 向 的 直 線 運 動 是 維 持 切 削 得以 連 續(xù) 的 運 動 ， 是 進 給 運 動 。 傳 動 鏈 結 構 式 ： 工 件 78if910刀 架 升 降 絲 杠 （ 外 ) 換 置 機 構 if 用 于 調 整 軸 向 進 給 量 的 大 小 、 方 向 v 滾

13、 齒 時 齒 廓 的 成 形 方 法 是 展 成 法 ， 成 形 運 動是 滾 刀 旋 轉 運 動 和 工 件 旋 轉 運 動 組 成 的 復 合運 動 ， 這 個 復 合 運 動 稱 為 展 成 運 動 。 再 加 上滾 刀 沿 工 件 軸 線 垂 直 方 向 的 進 給 運 動 ， 就 可切 出 整 個 齒 長 。 螺 旋 線 的 升 角 螺 旋 角 3、 滾 刀 安 裝 角 :滾 刀 軸 線 與 水 平 線 之 間 的 夾 角 左 旋 右 旋 :滾 刀 螺 旋 線 的 升 角 目 的 ： 滾 刀 刀 齒 的 排 列 與 工 件 齒 槽 方 向 一 致 三 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 漸

14、開 線 斜 齒 與 直 齒 的 不 同 ： 齒 長 方 向三 、 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動 原 理 分 析 斜 齒 輪 的 齒 長 是 螺 旋 形 螺 旋 運 動 （ 3） 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 的 運 動 分 析 主 運 動 B11 電 機 12uv34滾 刀 展 成 運 動 滾 刀 旋 轉 運 動 B11 1/K 轉 (1齒 ) 齒 坯 旋 轉 運 動 B12 1/ z 轉 (1齒 ) 內 傳 動 鏈 為 ：滾 刀 45ux67齒 坯 進 給 運 動 A 21（ 外 ） 齒 坯 B1278uf910A21 附 加 轉 動 B22A2111uy127齒 坯 附 加

15、 轉 動 B22(產 生 螺 旋 線 的 內 傳 動 鏈 ) uy按 被 切 齒 輪 的 螺 旋 角 調 整 實 際 上 必 須 用 合 成 機 構把 展 成 運 動 要 求 工 件 轉動 B12和 差 動 鏈 要 求 工 件附 加 轉 動 B22迭 加 起 來 ，然 后 再 傳 給 工 作 臺 。滾 齒 機 是 根 據 滾 切 斜 齒 輪 的 傳 動 原 理 設 計 的 。 當 滾 切 直 齒 輪 時 ，將 差 動 鏈 斷 開 ， 并 把 合 成 機 構 固 定 成 一 個 整 體 。三 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 差 動 傳 動 鏈 工 件 主 軸滾 刀 架作 用 ： 使 工 件 有 附

16、加 回 轉 運 動 ， 形 成 齒 形 的 螺 旋 線 ；位 移 關 系 ： 滾 刀 架 垂 直 移 動 T（ mm） 工 件 附 加 回 轉 1（ r） 末 端 件 ： 被 加 工 斜 齒 輪 的 螺 旋 線 導 程 滾 刀 的 安 裝 安 裝 角 取 決 于 滾 刀 螺 旋 升 角 0 、 旋 向 及 齒 輪 螺 旋 角 、旋 向 。 二 者 同 向 時 = 0 ； 二 者 反 向 時 = 0 右 旋 滾 刀 如 圖 左 旋 相 反 三 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 滾 刀 的 安 裝 角 從 圖 中 不 難 看 出 ， 當 加 工 右 旋 齒 輪 時 ，

17、 滾 刀 逆 時 針 偏 轉 ；當 加 工 左 旋 齒 輪 時 ， 滾 刀 順 時 針 偏 轉 。 滾 刀 安 裝 角 的 偏 轉 方 向 也 符 合 “ 右 逆 左 順 ” 這 個 規(guī) 律 。 右 逆 左 順 ： 是 指 當 加 工 右 旋 齒 輪 時 ， 滾 刀 逆 時 針 偏 轉 安 裝角 ； 加 工 左 旋 齒 輪 時 ， 滾 刀 順 時 針 偏 轉 安 裝 角 。 例 如 ： 用 =2 的 左 旋 滾 刀 加 工 =20 的 左 旋 齒 輪 時 ， 則對 照 口 訣 用 “ 同 減 ” 和 “ 左 順 ” 來 確 定 。 即 ： 滾 刀 的 安 裝 角大 小 為 =-=20 -2 =

18、18 ， 方 向 為 順 時 針 偏 轉 。 又 如 ： 用 =2 的 左 旋 滾 刀 加 工 =20 的 右 旋 齒 輪 時 ， 則對 照 口 訣 用 ： “ 異 加 ” 和 “ 右 逆 ” 來 計 算 和 偏 轉 。 即 ： 滾 刀的 安 裝 角 大 小 為 =+=20 +2 =22 ， 方 向 為 逆 時 針 偏轉 。 加 工 直 齒 輪 時 ， 因 =0 ， 則 滾 刀 安 裝 角 為 ： = 其 偏 轉 方 向 決 定 于 滾 刀 的 螺 旋 升 角 的 旋 向 ， 即 左 旋 時 逆時 針 偏 轉 ， 右 旋 時 順 時 針 偏 轉 ， 此 時 不 必 用 以 上 口 訣 。 齒

19、坯 附 加 轉 動 的 方 向 圖 a)為 右 旋 滾 刀 切 右 旋 齒 輪 ， 附 加 轉 動 B22與 B12同 向 ， 即 比 切 直齒 時 多 轉 些 。 圖 b)為 右 旋 滾 刀 切 左 旋 齒 輪 ， 附 加 轉 動 B22與 B12反 向 ， 即 比 切 直齒 時 少 轉 些 。 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 輪 （ 附 加 轉 動 方 向 ） 3、 工 件 附 加 轉 動 方 向 ： 圖 4-9所 示 。B12旋 轉 方 向 ： 按 滾 刀 齒 螺 旋 方 向 決 定 “ 右 逆 左 順 ”B22旋 轉 方 向 ： 按 工 件 齒 螺 旋 方 向 決 定 “ 右 逆 左 順

20、” 作 業(yè) ：分 析 斜 齒 圓 柱 齒 輪 傳 動 ， 寫 出 ：（ 1） 所 需 要 的 傳 動 鏈 ；（ 2） 各 傳 動 鏈 的 末 端 件 ；（ 3） 寫 出 機 床 的 位 移 關 系 ；（ 4） 寫 出 傳 動 鏈 的 性 質 。 第 三 節(jié) YC3180型 滾 齒 機v1 機 床 的 外 形 及 其 工 藝 范 圍v2 機 床 傳 動 系 統(tǒng) 分 析v3 仿 形 裝 置 第 三 節(jié) YC3180型 滾 齒 機一 、 滾 齒 機 外 形 ： 圖 4-10所 示 。 由 床 身 1、 立 柱 2、 刀 架 溜 板 3、 滾 刀 架 4、 工 作 臺 8 二 YC3180型 滾 齒

21、機 工 藝 范 圍v特 別 適 合 滾 切 淬 硬 的 直 齒 和 斜 齒 圓 柱 齒 ， 也可 以 滾 切 渦 輪 ， 同 時 進 行 小 錐 度 、 鼓 形 齒 等齒 輪 的 仿 形 加 工 ；v工 件 最 大 直 徑 800mm， 最 大 模 數 10mm， 最少 工 件 齒 數 8；v除 了 具 備 普 通 滾 齒 機 的 全 部 功 能 外 ， 還 能 采用 硬 質 合 金 滾 刀 對 高 硬 度 齒 面 齒 輪 用 滾 切 工藝 進 行 半 精 加 工 或 精 加 工 ， 以 滾 代 磨 ， 所 以它 提 高 齒 輪 加 工 精 度 。 第 三 節(jié) YC3180型 滾 齒 機v1

22、機 床 的 外 形 及 其 工 藝 范 圍v2 機 床 傳 動 系 統(tǒng) 分 析v3 仿 形 裝 置 傳 動 鏈 分 析 方 法 ：v 1） 確 定 末 端 件 ；v2） 列 出 計 算 位 移 ；v3） 列 出 運 動 平 衡 式 ；v4） 計 算 換 置 式 。 80 28 28 28 42 1120 28 28 28 56 721 e a c kf b d zu 合 機 床 傳 動 系 統(tǒng) 分 析 v主 運 動 傳 動 鏈v范 成 運 動 傳 動 鏈v軸 向 進 給 傳 動 鏈v附 加 運 動 傳 動 鏈滾 齒 機 （ 滾 斜 齒 ） 傳 動 原 理 圖 滾 齒 機 傳 動 原 理 圖 傳

23、 動 鏈 主 運 動 B11 電 機 12uv34滾 刀 展 成 運 動 滾 刀 旋 轉 運 動 B11 1/K 轉 (1齒 ) 齒 坯 旋 轉 運 動 B12 1/ z 轉 (1齒 ) 內 傳 動 鏈 為 ：滾 刀 45ux67齒 坯 進 給 運 動 A 21（ 外 ） 齒 坯 B1278uf910A21 附 加 轉 動 B22A2111uy127齒 坯 附 加 轉 動 B22(產 生 螺 旋 線 的 內 傳動 鏈 ) uy按 被 切 齒 輪 的 螺 旋 角 調 整 主 運 動 B11 電 機 12uv34滾 刀 定 比 定 比 ）滾 刀 （電 動 機 vu B 2-1 1180202323

24、23232323353324483636482440324428482417690 1、 主 運 動 傳 動 鏈 （ YC3180）（ 1） 末 端 件 ： 電 動 機 主 軸 （ 滾 刀 ）（ 2） 計 算 位 移 ： 1500r/min（ 電 動 機 ） n（ 主 軸 ）（ 3） 運 動 平 衡 式 ：（ 4） 換 置 公 式 ： Y3150E 末 端 件 主 運 動 鏈 是 展 成 運 動 的 外 聯(lián) 系 傳 動 鏈 。 兩 端 件 ： 電 動 機 主 軸 計 算 位 移 1430r min(電 動 機 ) n(滾 刀 ) 運 動 平 衡 式 : 換 置 式 :U - 是 軸 - 間 可

25、 變 傳 動 比 ， 共 三 種 ： 27/43， 31/39， 35/35；A/B 共 三 種 ： 22/44， 33/33， 44/22滾 刀 轉 速 為 40250r/mm， 共 九 級 轉 速 。 ）工 件 （合 成 機 構）滾 刀 （ B1296145452323232323232080B11 dcbafe 定 比 45 ux 定 比 89 2展 成 運 動 傳 動 鏈 滾 刀 45ux67齒 坯 末 端 件 展 成 鏈 是 展 成 運 動 的 內 聯(lián) 系 傳 動 鏈 。 計 算 位 移 :展 成 鏈 保 證 末 端 件 的 傳 動 比 相 當 于 一 對 交 錯 軸齒 輪 副 的

26、嚙 合 傳 動 ， 即 滾 刀 每 1 轉 ， 工 件 轉 K z轉 。 K 為 滾刀 頭 數 ， z為 工 件 齒 數 ， 記 作 ： 1(滾 刀 ) K /Z(工 件 ) 運 動 平 衡 式加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， u 合 成 =1。加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， u合 成 =-1。 Y3150E兩 端 件 ： 滾 刀 工 件 e/f 為 結 構 性 掛 輪 ， 用 來 調 整 掛 輪 傳 動 比 的 數 值 換 置 式 當 5z/k20時 ， 取 e=48， f=24。 當 21z/k142時 ， 取 e=36， f=36。 當 z/k143時 ， 取 e=24，

27、f=48。 3軸 向 進 給 運 動 鏈 （ 外 ） 齒 坯 B1278uf910A21（ 刀 架 ） ）刀 架 絲 杠 （工 件 340230303525253540403525223930304020303020404034344024136363627196 t 軸 向 進 給 傳 動 鏈 ）刀 架 絲 杠 （工 件 340230303525253540403525223930304020303020404034344024136363627196 t 運 動 平 衡 式 末 端 件 進 給 以 工 作 臺 作 為 間 接 動 力 源 ， 兩 端 件 ： 工 作 臺 滾 刀 架 計 算

28、位 移 進 給 以 工 作 臺 每 轉 時 滾 刀 架 的 豎 直 移 動 量 (mm)計 。 計 算 位 移 為 ： 1(工 作 臺 ) f (滾 刀 架 ) 換 置 式f 軸 向 進 給 量 ， 單 位 mm/r， 根 據 工 件 材 料 、 加 工 精度 、 表 面 粗 糙 度 等 情 況 選 定 。a1/b1 軸 向 進 給 掛 輪 ， 共 四 種 ，u - - 之 間 的 可 變 傳 動 比工 作 臺 的 轉 動 方 向 取 決 于 滾 刀 的 螺 旋 角 的 方 向 ， 故 在 - 之 間 設 有 正 反 向 機 構 。Uf值 從 0.44mm/r共 12級 。 39/4530/5

29、449/35 4 差 動 傳 動 （ 附 加 轉 動 ） 鏈 工 件 主 軸滾 刀 架 絲 桿末 端 件 ：A2111uy127齒 坯 附 加 轉 動 B22(產 生 螺旋 線 的 內 傳 動 鏈 ) uy按 被 切 齒 輪 的 螺 旋 角 調 整 差 動 傳 動 鏈 (B22)96140224242121303024021 2222 工 件合 成 機 構刀 架 絲 杠 dcbafedcbaA 切 削 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 進 給 是 復 合 運 動 ， 需 要 一 條 內 聯(lián) 系傳 動 鏈 來 保 證 螺 旋 線 的 導 程 ， 習 慣 上 稱 為 差 動 鏈 。(1) 末 端 件

30、 滾 刀 架 工 作 臺 （ 工 件 ） 。(2) 計 算 位 移 當 滾 刀 架 豎 向 移 動 S時 ， 工 件 應 多 轉 或 少 轉 1轉 。S(單 位 mm) 1 轉 (工 件 ) 附 加 運 動 傳 動 鏈 是 聯(lián) 系 刀 架 （ 即 軸 向 進 給 ） A21和 工 作 臺 附加 旋 轉 運 動 B22之 間 的 傳 動 鏈 。 式 中 3 軸 向 進 給 絲 桿 的 導 程 ， 單 位 mm；u 合 成 2=2； 展 成 運 動 傳 動 鏈 掛 輪 傳 動 比S 被 加 工 齒 輪 螺 旋 線 的 導 程 ， 單 位 mm，mn 被 加 工 齒 輪 法 向 模 數 ， 單 位

31、mm； 被 加 工 齒 輪 的 螺 旋 角 ， 單 位 為 度 。 5 刀 架 快 速 升 降 傳 動 鏈v 先 將 手 柄 1放 在 快 速移 動 位 置 上 ， 使 進給 箱 中 離 合 器 處 于空 檔 ， 斷 開 進 給 箱輸 出 軸 與 動 源 聯(lián) 系（ 圖 中 11與 12的 聯(lián)系 ） 。 啟 動 快 速 移動 電 機 （ 與 12點 連接 ） ， 實 現 絲 桿 的快 速 轉 動 。 5 刀 架 快 速 升 降 傳 動 鏈 調 整 刀 架 位 置 ， 快速 接 近 工 件 或 退 回 原 位 ；檢 驗 工 作 臺 附 加 運 動 的方 向 是 否 正 確 利 用 快 速 電 機

32、可 使 刀 架 作 快 速 升 降 運 動刀 架 快 速 移 動 傳 動 路 線 ： 快 速 電 機 13/26（ 鏈 傳 動 ） M3 2/25 刀 架 軸 向 進 給 絲 桿 。 在 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 啟 動 快 速 電 機 ， 可 經 過 附 加 運 動 鏈 帶動 工 作 臺 旋 轉 ， 可 檢 查 工 作 臺 的 旋 轉 方 向 是 否 符 合 要 求 。 刀 架 快 速 移 動 的 方 向 可 通 過 快 速 電 機 的 旋 轉 方 向 來 變 換 。 啟 動 快 速 電 機 前 ， 先 操 縱 手 柄 P3放 于 “ 快 速 移 動 ” 位 置 上 ， 此時

33、軸 上 的 三 聯(lián) 滑 移 齒 輪 處 于 空 擋 位 置 ， 脫 開 軸 和 間的 傳 動 聯(lián) 系 ， 同 時 接 上 離 合 器 M 3。 此 時 才 能 啟 動 快 速 電 機 。 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 附 加 運 動 鏈 不 允 許 斷 開 ， 讓 滾 刀 在 快 進 、快 退 時 按 原 來 的 螺 旋 線 軌 跡 運 動 ， 避 免 產 生 “ 亂 牙 ” 。 Y3150E型 滾齒 機 所 用 的 運動 合 成 機 構 ，由 模 數 m=3mm，齒 數 Z=30， 螺旋 角 =0 的 四個 弧 齒 錐 齒 輪組 成 。機 床 上 配 有 兩 個 離 合 器 M 1

34、 和 M2， 滾 切 直 齒 圓 柱 齒 輪 時 用 M1， 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 輪 、 大 質 數 直 齒 園 柱 齒 輪 、 切 向 進 給法 加 工 蝸 輪 時 用 M2。 需 要 附 加 運動 時 ， 先 在 軸 X上 裝 上 套 筒 G（ 與 X軸 用 鍵 連接 ） ， 再 將 離合 器 M2 空 套 在套 筒 G 上 ， 離合 器 M2端 面 齒與 空 套 齒 輪 Z72 的 端 面 齒及 轉 臂 H的 端 面齒 同 時 嚙 合 ，連 為 一 體 ，從 而 使 來 自 刀 架 的 運 動 通 過 齒 輪 Z72傳 遞 給 轉 臂 H ， 與 來 自 滾 刀 的 運 動 （

35、由 Z56傳 入 ） 經 運 動合 成 機 構 合 成 后 ， 由 X軸 經 齒 輪 e傳 往 工 作 臺 。 當 加 工 斜 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 展 成 運 動 通 過 合 成 機 構 右 端 的Z45傳 入 合 成 機 構 ， 差 動 運 動 來 自 掛 輪 a2/b2和 c2/d2， 通 過錐 齒 輪 副 24/24和 蝸 桿 蝸 輪 副 2/40傳 入 合 成 機 構 。 合 成 運 動通 過 合 成 機 構 左 端 的 分 齒 掛 輪 e/f傳 出 。 當 運 動 通 過 齒 輪 Z45傳 入 時 ， u合 成 =-1， 當 運 動 通 過 蝸 輪 Z40傳 入 時 ， u合

36、 成 =2 但 加 工 直 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 不 需 要 差 動 運 動 ， 卸 去 差 動掛 輪 a2/b2和 c2/d2， 并 將 轉 臂 H 鎖 死 ， u合 成 =1 得 ： n =2 nH - n 考 慮 展 成 運 動 而 沒 有 附 加 運 動 ， nH =0， U 合 1 = n / n = -1考 慮 附 加 運 動 而 沒 有 展 成 運 動 時 ， n =0， U 合 2 = n / nH =2 設 n 、 n 、 nH分 別 為 軸 及 轉 臂 H 的 轉 速 ， 根 據 行 星 傳動 原 理 ， 合 成 機 構 的 傳 動 比 計 算 公 式 為 ： n =

37、 nHn =2 n - nn = nU 合 1= n / n = 1 滾 切 直 齒 圓 柱 齒 輪 時 ， 將 離 合 器 M1 直 接 裝 在 X 軸 上（ 鍵 聯(lián) 接 ） ， M1 的 端 面 齒 只 和 轉 臂 H 的 端 面 齒 相 連 接 ，來 自 滾 刀 的 運 動 不 能 傳 入 合 成 機 構 。 第 四 節(jié) 傳 動 鏈 換 置 器 官 的 布 置一 、 外 聯(lián) 系 傳 動 鏈 換 置 器 官 外 聯(lián) 系 傳 動 鏈 與 內 聯(lián) 系 傳 動 鏈 有 公 用 段 ， 外聯(lián) 系 傳 動 鏈 的 換 置 器 官 不 得 布 置 于 公 用 段 內 。圖 4-13所 示 。 二 、

38、內 聯(lián) 系 傳 動 鏈 換 置 器 官 展 成 鏈 和 差 動 鏈 屬 于 內 聯(lián) 系 傳 動 鏈 ， 有 三種 布 置 方 案 。 如 圖 4-14所 示 。圖 4-14 換 置 器 官 的 布 置 分 析 三 個 方 案 ：1） 方 案 （ 2） ： 展 成 鏈 換 置 公 式 中 有 sin因 子 ， ix的 計 算不 能 正 確 ， 所 以 該 方 案 不 能 取 。2） 方 案 （ 1） 和 方 案 （ 3） ： 展 成 鏈 換 置 式 是 一 樣 ， 但 差 動 鏈 換 置 式 不同 。 方 案 （ 2） 換 置 式 中 有 Z， 方 案 （ 3） 中沒 有 Z， 故 方 案 （

39、3） 好 。 vend 第 二 次 作 業(yè) 、 已 知 滾 刀 頭 數 為 K， 右 旋 ， 螺 旋 升 角 為 ； 被 加工 的 直 齒 圓 柱 齒 輪 的 齒 數 為 Z工 ； 滾 刀 的 軸 向 進 給量 為 f mm/r。 請 回 答 下 列 問 題 ： ） 滾 刀 的 軸 心 線 位 置 為 什 么 要 調 整 到 與 水 平 線 相差 一 個 角 度 ？ 角 度 應 多 大 ？ ） 若 滾 刀 軸 向 進 給 A mm時 ， 工 件 與 滾 刀 各 轉 了 多少 轉 ？ 、 當 用 頭 數 為 K、 右 旋 、 螺 旋 升 角 為 的 滾 刀 去 滾切 齒 數 為 Z 工 、 螺

40、旋 線 導 程 為 T mm的 右 旋 斜 齒 圓 柱齒 輪 時 ， 若 刀 具 軸 向 移 動 距 離 和 工 件 轉 過 的 轉 數如 下 表 所 示 ， 問 滾 刀 轉 過 多 少 轉 ？ 刀 具 移 動 距 離 工 件 轉 過 轉 數 刀 具 轉 過 轉 數S mm/r 1T mm T S 解 :一 ,1,先 求 出 工 件 附 加 轉 動 (B21):n工 件 附 加 轉 動 (B21)=S/T2,求 工 件 B11轉 動 :(1-S/T)3,展 成 運 動 :n 刀 K=n(B11)Z B11B21 右 旋 滾 刀右 旋 工 件 Tskzn 1刀 Tskzn 1刀 1sTkzn刀

41、二 ,1,先 求 出 工 件 附 加 轉 動 (B21):n附 加 (B21)=12. 求 出 工 件 B11轉 動 =(T/S)-13,展 成 運 動 :n刀 K=n(B11)Z 1sTkzn 刀 1 主 運 動 傳 動 鏈v兩 端 件 : 電 動 機 滾 刀 主 軸v計 算 位 移 ： n 電 （ r/min） - n刀 （ r/min）v運 動 平 衡 式 ： 刀n BAu 8020282828282828 42211651151430 32 v換 置 公 式vu2-3 軸 II-III間 的 可 變 傳 動 比 ； 共 三 種 ： u=27/43； 31/39； 35/35；v A/B

42、-變 速 掛 輪 ； 三 種 A/B=22/44； 33/33； 44/22v 根 據 滾 刀 的 轉 速 ， 計 算 uv， 并 決 定 u2-3的 嚙 合 位 置和 A/B 583.12432 刀nBAuuv 刀刀 D vn 1000 vv=15-40m/minv滾 刀 主 軸 轉 速 9級 : 40, 50, 63, 80, 100, 125,160, 200, 250v轉 速 級 數 較 少 ,最 高 轉 速 較 低v滾 刀 材 料 為 高 速 鋼 ， 工 件 材 料 為 鑄 鐵 和 鋼 ， 且 滾刀 刃 磨 麻 煩 ， 選 用 切 削 速 度 較 低 ；v滾 刀 尺 寸 已 標 準

43、化 ， 直 徑 變 化 范 圍 小 。 掛 輪 變 速 特 點v可 簡 化 變 速 箱 結 構v調 整 時 間 長v傳 動 比 1/4-2v盡 可 能 對 稱 ， 用 較 少 的 齒 輪 獲 得 較 多 的傳 動 比 。 2 范 成 運 動 傳 動 鏈 2 范 成 運 動 傳 動 鏈v兩 端 件 滾 刀 主 軸 (滾 刀 轉 動 ） 工 作 臺 (工 件 轉 動 ） v計 算 位 移 ： 滾 刀 主 軸 工 件 1轉 k/z轉v運 動 平 衡 式 為 ： zkdcbafeu 7211564228282828282820801 合 范 成 運 動 傳 動 鏈 換 置 公 式 : zkefdcba

44、xu 24 結 構 性 掛 輪v目 的 ： 用 于 工 件 齒 數 Z在 較 大 范 圍 內 變 化 時 ux的 調 整 ， 保 證 分 子 、 分 母 相 差 倍 數 不 致 過 大 ，使 掛 輪 結 構 緊 湊 。v 5 z/k 20時 ， 取 e=48， f=24；v21 z/k 142時 ， 取 e=36， f=36；v z/k 143時 ， 取 e=24， f=48。 有 關 說 明v“ 24” 為 范 成 常 數 ， 由 傳 動 比 決 定 ， 要求 能 方 便 配 算 掛 輪 ；v內 聯(lián) 系 傳 動 鏈 ， 保 證 齒 形 的 范 成 和 分 度嚴 格 的 運 動 關 系v傳 動

45、 鏈 誤 差 影 響 齒 形 精 度 3 軸 向 進 給 運 動 傳 動 鏈 3 軸 向 進 給 運 動 傳 動 鏈v 兩 端 件 ： 工 作 臺 （ 工 件 轉 動 ） 刀 架 （ 滾 刀 移 動 ）v 計 算 位 移 ： 工 作 臺 刀 架 進 給 1轉 f（ mm）v 運 動 平 衡 式 為 ： fuba 3252692339392521721 181711 換 置 公 式vf 軸 向 進 給 量 ， 單 位 為 mm r；v根 據 工 件 材 料 、 加 工 精 度 及 表 面 粗 糙 度 等 選定 ；va1/b1 軸 向 進 給 掛 輪 ； u17-18 軸 17-18間 的 可 變

46、 傳 動 比 ， 共 三 種 ： u 17-18 =49/35； 30/54； 39/45 ffubauf 6908.04608.0181711 進 給 量 值 mm/r a1/b1u 17-18 26/52 32/46 46/32 52/2630/54 0.4 0.56 1.16 1.6 39/45 0.63 0.87 1.8 2.549/35 1 1.41 2.9 4 工 件刀 齒 螺 旋 線 滾 分 滾 刀圖 一 范 成 運 動 傳 動 鏈 的 運 動 示 意 圖 右 旋 滾 刀 的 范 成 方 向 右 旋 滾 刀 的 范 成 方 向滾 刀 分 滾 刀 齒 螺 旋 線工 件 4.刀 具

47、的 安 裝 角v 滾 刀 安 裝 角 為 了 使 滾 刀 刀 齒 排 列 方 向 與 工 件齒 槽 方 向 一 致 ， 滾 刀 安 裝 角 = 。 當 滾 刀 的v 螺 旋 升 角 的 旋 向 與 齒 輪 螺 旋 角 的 旋 向 相 同 時v 滾 刀 安 裝 角 的 大 小 為 -； 當 滾 刀 的 螺 旋 升 角 的旋 向 與 齒 輪 螺 旋 角 的 旋 向 不 同 時 ， 滾 刀 安 裝 角 的大 小 為 +。 （ 同 減 異 加 ）v 工 作 臺 旋 轉 方 向 “右 逆 左 順 ” ： 右 旋 滾 刀 ， 工件 逆 時 針 方 向 轉 動 ； 左 旋 滾 刀 ， 工 件 順 時 針 方

48、 向 轉動 。 v 2.機 床 傳 動 系 統(tǒng) 分 析 YC3180型 號 ： 工 件 最 大 加 工 直 徑 為 800mm， 最 大模 數 是 10mm， 最 小 模 數 是 8mm。 除 能 完 成 普 通 滾齒 機 全 部 功 能 外 ， 還 能 采 用 硬 質 合 金 滾 刀 ， 對 齒 面淬 硬 的 （ 50-60HRC） 齒 輪 進 行 半 精 銑 和 精 銑 。 傳 動 鏈 分 析 方 法 ：1） 確 定 末 端 件 ；2） 列 出 計 算 位 移 ；3） 列 出 運 動 平 衡 式 ；4） 計 算 換 置 式 。（ 一 ） 滾 切 直 齒 圓 柱 齒 輪 2、 展 成 運 動

49、 ：（ 1） 末 端 件 ： 滾 刀 工 件 。（ 2） 計 算 位 移 ： 1（ 滾 刀 ） k/z（ 工 件 ）（ 3） 運 動 平 衡 式 ：（ 4） 換 置 式 ： 加 工 直 齒 ， 合 成 機 構 傳 動 比 等 于 3、 進 給 傳 動 鏈 ：（ 1） 末 端 件 ： 工 作 臺 滾 刀 架（ 2） 計 算 位 移 ： 1（ 工 作 臺 ） f（ 滾 刀 架 ）（ 3） 運 動 平 衡 式 ：（ 4） 換 置 式 ： （ 二 ） 滾 切 斜 齒 圓 柱 齒 輪1、 差 動 鏈 ：（ 1） 末 端 件 ： 滾 刀 架 工 件（ 2） 計 算 位 移 ： T（ 滾 刀 架 ） 1（

50、工 件 ）（ 3） 運 動 平 衡 式 ： 差 動 傳 動 鏈 中 ， 合 成 機 構 傳 動 比 等 于 . （ 4） 換 置 式 ： 2、 展 成 運 動 ： 展 成 鏈 與 滾 切 直 齒 圓 柱 齒 輪 相 同 ， 但 合 成 傳動 比 為 i合 成 1。3、 主 運 動 鏈 和 進 給 鏈 與 滾 切 直 齒 齒 輪 相 同 。（ 三 ） 用 徑 向 進 給 法 滾 切 蝸 輪 主 運 動 鏈 和 展 成 鏈 與 滾 切 直 齒 齒 輪 相 同 。但 床 身 溜 板 連 同 工 作 臺 和 后 立 柱 在 床 身 導 軌上 作 水 平 的 徑 向 進 給 。 （ 一 ） 主 傳 動

51、鏈 （ 外 聯(lián) 系 ）1、 傳 動 路 線 表 達 式 ：2、 運 動 平 衡 式 ：主 電 動 機 滾 刀 主 軸 cgv nBAu 802028282828282842211651151430 1430（ r/min） nc（ r/min）3、 換 置 公 式 ： gvcunBA 125 主 電 動 機 膠 帶 傳 動 115/165 21/42 三 聯(lián) 滑 移 齒 輪 組ugv（ 31/39、 35/35、 27/43） 切 削 速 度 掛 輪 A/B 28/28 28/28 28/28 20/80滾 刀 主 軸 1、 傳 動 路 線 表 達 式 ：2、 運 動 平 衡 式 ：滾 刀 主

52、 軸 工 件 主 軸 zdcbafeuk 17213636564228282828282820801 合 成1/k（ r/min） 1/z（ r/min）3、 換 置 公 式 ： zkefdcbau x 24 （ 二 ） 范 成 傳 動 鏈 （ 內 聯(lián) 系 ）滾 刀 主 軸 2080 2828 2828 2828 5642合 成 機 構 1u fe 3636 dcba 721 結 構 掛 輪 e和 f的 選 擇 ：u 掛 輪 e和 f可 在 4個 掛 輪 （ 齒 數 分 別 為 24、 36、 36、 48） 中選 2個 ： efz 時 ， 取當 20 efz 時 ， 取當 14221 efz

53、 時 ， 取當 143 13636 214824 22448 zkefdcbaux 24 1、 傳 動 路 線 表 達 式 ：2、 運 動 平 衡 式 ：工 件 主 軸 滾 刀 架 fuba gf 3252692339392521721 11 1（ r/min） f（ mm）3、 換 置 公 式 ： gfufba 45.111 （ 三 ） 進 給 傳 動 鏈 （ 外 聯(lián) 系 ）工 件 主 軸 172 252 3939 11ba )453954303549( 、 gfu 3M 252 滾 刀 架 垂 直 運 動 絲 杠 6923 1、 傳 動 路 線 表 達 式 ：2、 運 動 平 衡 式 ：

54、滾 刀 架 工 件 主 軸 )(1721363672362522253 2222 rdcbafeudcbaT 合 成 T（ mm） 附 加 回 轉 1（ r）3、 換 置 公 式 ： kmdcbau ny sin92222 （ 四 ） 差 動 傳 動 鏈 （ 內 聯(lián) 系 ） zkefdcbaux 24T 滾 刀 架 垂 直 運動 絲 杠 225 M3 252 2222 dcba 7236 3636工 件 主 軸 合 成 機 構 2u fe dcba 721 二 、 滾 切 齒 數 大 于 100的 質 數 直 齒 圓 柱 齒 輪 efz 時 ， 取當 14221 efz 時 ， 取當 143

55、13636 22448 zkefdcbaux 24分 齒 掛 輪 的 換 置 公 式 ：滾 齒 機 只 備 有 100以 下的 質 數 交 換 齒 輪 ！ z kefdcbaux 24 zkdcbaux 24 zkdcbaux 48 z 滾 刀 主 軸 工 件 主 軸 1721363656422828282828282080 dcbafeukz 合 成 z kefdcbau x 24zkefdcbaux 24 z zdcbafeukz 721363656422828282828282080 合 成 zz z1 讓 差 動 傳 動 鏈 來 完 成 滾 刀 工 件 刀 架)(rkz )(1 r )

56、/( rmmf）（范 成 傳 動 鏈 rz z ） 差 動 傳 動 鏈（ rz 范 成 傳 動 鏈 ： 滾 刀 工 件 ）（ rz z)(rkz z kefdcbau x 24換 置 公 式 ： 差 動 傳 動 鏈 ： 工 件 刀 架 )/( rmmf）（ rz 差 動 傳 動 鏈 ： 工 件 刀 架 )/( rmmf）（ rz )(721363672362522253 rzufeuuf xy 合 成 z kefu x 242合 成u把 和 代 入 上 式 ：fkdcbauy 92222 v 滾 切 斜 齒 時 ， 滾 齒 機 必 須 有 以 下 幾 個 運 動 ：v 切 削 運 動 ： 亦

57、稱 主 運 動 ， 即 滾 刀 的 旋 轉 運 動 (B11) 。v 分 齒 運 動 ： 即 工 件 的 旋 轉 運 動 (B12) ， 其 運 動 的 速 度 必 定 和 滾 刀 的 旋轉 速 度 保 持 嚙 合 關 系 。 對 于 單 線 滾 刀 ， 當 滾 刀 每 轉 1轉 時 ， 被 切 齒 坯需 轉 過 一 個 齒 的 相 應 角 度 ， 即 1/Z轉 (Z為 被 加 工 齒 輪 的 齒 數 ) ， 如 圖所 示 。v 螺 旋 進 給 運 動 ： 滾 刀 的 直 線 移 動 A21和 工 件 的 附 加 轉 動 B22。 主 運 動 B11 電 機 12uv34滾 刀定 比 定 比

58、）滾 刀 （電 動 機 vu B 2-1 118020232323232323353324483636482440324428482417690 進 給 運 動 掛 輪 Y 3 1 50 E 重 大 改 進 序 號 主 參 數 （ 最 大 工 件 直 徑 500mm） 系 代 號 （ 1） 組 ： 滾 齒 機 齒 輪 加 工 機 床 換 置 公 式 中 包 含 無 理 數 sin， 為 準 確 配 算 掛 輪 帶 來 困 難 ；掛 輪 數 有 限 ， 且 與 展 成 運 動 共 用 一 套 ；為 保 證 展 成 運 動 傳 動 比 準 確 ， 一 般 先 選 用 展 成 運 動 掛 輪 ，剩

59、下 的 掛 輪 供 附 加 運 動 傳 動 鏈 選 擇 ， 無 法 準 確 配 算 掛 輪 ；對 8級 精 度 的 斜 齒 輪 ， 要 精 確 到 小 數 點 后 第 4位 數 字 ， 對 7級 精 度 的 斜 齒 輪 ， 要 精 確 到 小 數 點 后 第 5位 數 字 ， 才 能 保 證 不超 過 精 度 標 準 中 規(guī) 定 的 齒 向 允 差 。 一 對 相 嚙 合 的 斜 齒 圓 柱 齒 輪 ， 模 數 、 螺 旋 傾 相 等 。用 同 一 把 滾 刀 ， 在 加 工 完 一 個 再 加 工 另 一 個 相 嚙 合 的 齒輪 時 ， uy不 需 改 變 ， 可 用 相 同 的 附 加

60、運 動 掛 輪 。附 加 運 動 的 方 向 通 過 取 舍 惰 輪 來 解 決 。雖 然 k中 有 sin無 理 數 因 子 ， 換 置 有 一 定 的 誤 差 ， 并 使 螺旋 角 有 一 定 的 誤 差 ， 但 一 對 齒 輪 用 同 一 套 附 加 運 動 掛 輪 ，誤 差 是 相 同 的 ， 因 而 仍 能 很 好 地 嚙 合 。 展 成 鏈 的 換 置 公 式當 5z/k20時 ，當 21z/k142時 ，當 z/k143時 ， 取 e=24， f=48。當 被 加 工 齒 輪 的 齒 數 z為 質 數 時 ， 掛 輪 a、 b必 須 有 一 個 齒輪 的 齒 數 選 用 z或 它 的 整 數 倍 。滾 齒 機 都 配 有 齒 數 100以 下 的 質 數 交 換 齒 輪 。加 工 100以 下 的 質 數 齒 輪 時 可 以 選 到 合 適 的 掛 輪 ， 但 100以上 的 質 數 齒 輪 就 選 不 到 合 適 的 掛 輪 ， 這 時 可 以 用 兩 條 傳 動 鏈并 通 過 合 成 機 構 來 實 現 所 需 的 展 成 運 動 。