齿轮范成法加工原理知识讲解

齿轮范成法加工原理齿轮范成法加工原理本文介绍齿轮范成法加工原理范成法：是利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时，两轮齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的方法。它又称为包络法、展成法，是目前齿轮加工中最常用的一种切削加工方法。那么，它的基本原理是什么一对齿轮作无侧隙啮合传动时，共存在四个基本因素：两个几何因素（两轮的渐开线齿廓）;两个运动因素（两轮的角速度I和;）。在这四个因素中，只要给定其中任何三个因素，就能获得第四个因素。一对齿轮啮合传动时，给定的是哪三个因素？获得的第四个因素是什么？齿轮刀具加工齿轮时，是已知两个运动因素（利用机床传动系统人为地使刀具与轮坯按叱0/逻坯的关系运动）和一个几何因素（刀具的齿廓），通过包络，得到第四个因素-轮坯上的齿廓。1、齿轮插刀插齿齿轮插刀是一个齿数为ZC的具有刀刃的外齿轮，用它可加工出模数、压力角与插刀相同而齿数为z的齿轮。在切削过程中，齿轮插刀与轮坯之间的相对运动有以下四个：1）范成运动：相当于一对齿轮的啮合运动，为加工岀所需齿数z，齿轮插刀与轮坯必须以定传动比转动，这是加工齿轮的主运动。2）切削运动：为了将齿槽部分的材料切去，齿轮插刀需要沿轮坯轴线方向作往复运动。3）进给运动：为了切岀轮齿的高度，齿轮插刀需要向着轮坯方向移动。4）让刀运动：为避免齿轮插刀向上运动时，擦伤已形成的齿面，轮坯需要沿径向作微量运动，在齿轮插刀向下切削到轮坯前又恢复到原来的位置。优点：用同一把刀具可加工出m均相同而齿数不同的所有齿轮。不仅可加工外齿轮还可以插齿加工内齿轮。2、齿条插刀插齿齿条插刀切削齿轮时，齿轮插刀与轮坯之间的相对运动也有四个:范成运动：相当于齿轮与齿条的啮合运动，为加工出所需齿数z，齿条插刀的移动速度与轮坯转动的角速度|间的关-曲系应为：2切削运动、进给运动和让刀运动均与齿轮插刀插齿的相应运动相同。优点：由于齿条插刀的齿廓为直线，所以，刀具制造精度较高。共同的缺点：用以上两种齿轮刀具加工齿轮，它们的切削运动都是不连续的，生产率不高，因此在目前生产中广泛采用齿轮滚刀来加工齿轮。3、齿轮滚刀切齿滚刀的形状像一个螺旋，其在轮坯端面上的投影是一齿条，当滚刀连续转动时，相当于一根无限长的投影齿条向前移动。由于齿轮滚刀一般是单头的，其转动一周，就相当于用齿条插刀切齿时齿条插刀移过一个齿距。所以用滚刀切制齿轮的原理和用齿条插刀切制齿轮的原理基本相同。加工直齿圆柱齿轮时，由于滚刀的螺旋线必须与直齿轮的齿向一致，因此需要把滚刀轴线倾斜一个螺旋升角。用齿轮滚刀切制齿轮时，滚刀与轮坯的相对运动有两个：范成运动：为切制岀所需齿数z，滚刀转动时，其轴截面上的假想齿条的移动速度与轮坯转=田动的角速度由之间的关系应为：2进给运动：为了沿齿宽方向切岀完整的齿轮，滚刀还需沿轮坯轴线方向移动（如中间箭头所示）。优点：用同一把刀具可加工出mE3均相同而齿数不同的所有齿轮。可以实现连续切削，生产效率高。齿条插刀和齿轮滚刀统称为齿条型刀具。在生产中，大多数齿轮都是用齿条型刀具加工的，下面我们研究用齿条型刀具加工齿轮的情况。