齿轮加工机床

齿轮加工机床 滚 齿 机 滚 齿 插 齿 机 滚 齿 插 齿 与 滚 齿 的 工 艺 特 点 比 较 运 动 精 度 ： 插 齿 机 的 传 动 链 比 滚 齿 机 多 了 一 个 刀 具 蜗 轮 副 ，即 多 了 一 部 分 传 动 误 差 ； 且 插 齿 刀 的 一 个 刀 齿 相 应 切削 工 件 的 一 个 齿 槽 ， 因 此 ， 插 齿 刀 本 身 的 周 节 累 积 误差 必 然 会 反 映 到 工 件 上 。 而 滚 齿 时 ， 因 为 工 件 的 每 一个 齿 槽 都 是 由 滚 刀 相 同 的 2 3圈 刀 齿 加 工 出 来 ， 故滚 刀 的 齿 距 累 积 误 差 不 影 响 被 加 工 齿 轮 的 齿 距 精 度 ，所 以 滚 齿 的 运 动 精 度 比 插 齿 高 。 插 齿 与 滚 齿 的 工 艺 特 点 比 较 齿 形 精 度 ： 插 齿 的 平 稳 性 精 度 比 滚 齿 高 。 平 稳 性 精 度 主 要 是 基 节 误 差 和 齿 形 误 差 ， 影 响 齿 形误 差 原 因 是 刀 具 的 制 造 ， 刃 磨 ， 安 装 。 滚 齿 时 ， 形 成 齿形 包 络 线 的 切 线 数 量 与 滚 刀 容 屑 槽 的 数 目 和 滚 刀 （ 蜗 杆 ）的 头 数 有 关 ， 不 能 通 过 改 变 加 工 条 件 而 增 减 ； 但 插 齿 时 ，形 成 齿 形 包 络 线 的 切 线 数 量 由 圆 周 进 给 量 的 大 小 决 定 ，并 可 以 选 择 。 此 外 ， 制 造 齿 轮 滚 刀 时 是 用 近 似 造 型 的 蜗 杆 来 替 代渐 开 线 基 本 蜗 杆 ， 有 造 形 误 差 。 而 插 齿 刀 的 齿 形 比 较 简单 ， 可 通 过 高 精 度 磨 齿 获 得 精 确 的 渐 开 线 齿 形 。 所 以 ， 插 齿 可 以 得 到 较 高 的 齿 形 精 度 。 插 齿 与 滚 齿 的 工 艺 特 点 比 较 接 触 精 度 ： 插 齿 的 接 触 精 度 （ 齿 向 误 差 ） 比 滚 齿 低 。 插 齿 时的 齿 向 误 差 主 要 决 定 于 插 齿 机 主 轴 回 转 轴 线 与 工 作 台回 转 轴 线 的 平 行 度 误 差 。 由 于 插 齿 刀 工 作 时 往 复 运 动的 频 率 高 ， 使 得 主 轴 与 套 筒 之 间 的 磨 损 大 ， 工 件 轴 线与 刀 架 轴 线 的 平 行 度 误 差 大 ， 因 此 插 齿 的 齿 向 误 差 比滚 齿 大 。 插 齿 与 滚 齿 的 工 艺 特 点 比 较 齿 面 精 度 ： 滚 齿 时 ， 滚 刀 在 齿 向 方 向 上 间 断 切 削 ， 齿 面 形 成鱼 鳞 状 波 纹 ； 而 插 齿 时 插 齿 刀 沿 齿 向 方 向 上 连 续 切 削 。所 以 插 齿 时 齿 面 的 表 面 精 度 高 。 生 产 率 ： 切 制 模 数 较 大 的 齿 轮 时 ， 插 齿 速 度 要 受 到 插 齿 刀主 轴 往 复 运 动 惯 性 和 机 床 刚 性 的 制 约 ； 切 削 过 程 又 有空 程 的 时 间 损 失 ， 故 生 产 率 不 如 滚 齿 高 。 只 有 在 加 工小 模 数 、 多 齿 数 并 且 齿 宽 较 窄 的 齿 轮 时 ， 插 齿 的 生 产率 才 比 滚 齿 高 。 插 齿 与 滚 齿 的 工 艺 特 点 比 较 对运动精度要求不高的齿轮， 可 直 接 用插齿来进行齿形精加工， 而 对 于运动精度要求较高的齿轮和剃前齿轮（ 剃 齿 不 能 提 高 运 动精 度 ） ， 则 用滚齿较 为 有 利 。 圆 柱 蜗 杆 传 动 运 动 分 析 时 滚 刀 与 工 件 的 的 相 对 位 置 滚 刀 旋 转 切 削 痕 迹 滚 刀 旋 转 后 ， 刀刃 加 工 痕迹 仍 为螺旋线。 运 动 分 析 时 滚 刀 与 工 件 的 的 相 对 位 置 1221 1221 + 滚 切 斜 齿 轮 滚 切 斜 齿 轮 附 加 转 速f ff-21 21f-f f 差 速 器 YC3180合成机构 滚齿机传动原理图vi xi fiyi 滚齿机传动原理图 i 滚 齿 机 传 动 链 间 关 系 差展工 nnn 齿 坯 转 速滚 刀 垂 直 进 给 量 ） 齿 坯rmmtiCf ff /( 滚 切 斜 齿 轮 的 差 动 链滚 齿 机 传 动 链 间 关 系 zCi vx 1 zmtCTtCi nyyy sin单 头 滚 刀 转 一 圈 ， 齿 坯 旋 转 一 个 齿 ， 即 转 。z1滚 刀 垂 直 移 动 一 个 导 程 ， 齿 坯 附 加 转 动 一 转sin zmT n展 成 链 滚 齿 机 传 动 链 间 关 系例 ： 滚 齿 机 滚 切 齿 数 35， 右 旋 ， 导 程 为 1600mm。单 头 右 旋 滚 刀 转 速 140r/min、 刀 架 垂 直 进 给 量 为1mm/r工 。 计 算 齿 坯 转 速 。解 ： 齿 坯 旋 转 一 圈 时 ， 刀 架 的 垂 直 移 动 量 为 1mm 刀 架 移 动 1mm， 差 动 运 动 的 附 加转数为 16001Tf 滚 齿 机 传 动 链 间 关 系 160015991600111 Tf加 工 右 旋 齿 轮 差 动 运 动 的 附 加 转 速 方 向 与 展 成 运 动工 件 转 速 方 向 相 同 ， 此 时 工 件 转 一 圈 ， 展 成 运 动 的转数为工 件 旋 转 一 圈 ， 滚 刀 的 转 数 为 159932073516001599 滚 齿 机 传 动 链 间 关 系滚 刀 转 所 用 时 间15993207 (min)6400159914015993207 即 工 件 旋 转 一 圈 ， 用 时 ， 工 件 转 速 为min64001599 min)/(0025.415996400 r 滚 齿 机 传 动 链 平 衡 式 精 度 zmtCTtCi nyyy sin差 动 链 的 平 衡 式 为刀 架 垂 直 移 动 丝 杠 螺 母 副 采 用 模 数 丝 杠可 消 去 无 理 数 ; 3t 11 sin1 yxnyxy iimCzCi 将 展 成 运 动 的 变 速 机 构 放 置 在 合 成 机 构 之 后 ， 差 动链 中 两 变 速 机 构 串 联 。 减 少 螺 旋 角 相 同 、 齿 数 不 同的 计 算 及 调 整 量 。 滚齿机传动原理图 i YW3150 滚齿机传动系统图 YW3150滚 齿 机 传 动 系 统 vin 193600刀主 运 动 的 转 速 为 zefi x 24展 成 运 动 计 算 式 为 fif 27.0刀 架 垂 直 移 动 量 为 ny mi sin6差 动 挂 轮 计 算 式 为 YC3180主 运 动 链 42158.1 26.1124/48 36/36 48/2440/32 44/28 48/24 YC3180展 成 运 动 zifeir x 196145452323232323232080)(1 刀 zefzzzzi dcbax 24齿 坯 齿 数 21 161时 ：z 42 fezzzzzi dcbax 24 滚 齿 机 刀 架 垂 直 进 给 传 动 链 YC3180滚 齿 机 刀 架 移 动 平 衡 式 fif 209 3525223940203030204040343440fi YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 移 动 平 衡 式 nnxy xy mzzmiiTti iiitT sin624296sin396 1961402242421213030240 YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 挂 轮 计 算例 1： CA6140低 速 分 支 定 比 传 动 副 ， 齿 数 比 ，模 数 ,螺 旋 角 ， 试 求 在 YC3180上加 工 该 齿 轮 副 时 的 差 动 挂 轮 齿 数 。 58/26mmmn 4 10 YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 挂 轮 计 算 260472.02000521100002605410sin6sin6 ny mi 辗转除法 YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 挂 轮 计 算 1611 14 15 11 13 12000521 yi简 记 （ 0， 3， 1， 5， 4， 1， 16） 。 YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 挂 轮 计 算前 五 层 为 4sin6260417.09625 43)154()13( 4154 yi 42.52959 差 动 运 动 变 速 机 构 齿 轮 的 齿 数 可 为 。 dcba zzzz 、70354825 、 YC3180滚 齿 机 差 动 运 动 挂 轮 计 算前 六 层 为 4sin62605042.011931 yi 64.410 差 动 运 动 变 速 机 构 齿 轮 的 齿 数 可 为 。 故 应 选 前 六 层 结 果 。 dcba zzzz 、70315130 、 近 似 计 算500000070796331000000014159263 1415926.3 411 11 19 11 11 1243 11 115 17 13 500000070796331415926.3 前 4层 结 果 111517 13 11335511316311517 13 Y3150E传 动 系 统 图 Y3150E合成机构 YW3150刀 架 滚切大质数齿轮传动原理图 滚 切 大 质 数 齿 轮滚 刀 安 装 角 为 滚 刀 与 齿 坯 保 持 展 成 关 系齿坯1 r)(rz滚刀)/( 工rmmf刀架zz z zz z 滚 切 大 质 数 齿 轮 zz zTiTf f 209 sin )(209 zzmiz zzfz zzT nf 由 于 刀 架 移 动 量 为 时 ， 差 动 运 动 的 附 加 转数 为 ， 则 ：Tf 滚 切 大 质 数 齿 轮 ， 实 质 上 是滚 切 斜 齿 圆 柱 齿 轮 。 zz f nizm920arcsin 滚 切 大 质 数 齿 轮滚 切 斜 齿 轮 的 平 衡 条 件 是 ： 刀 架 垂 直 移 动 ,齿 坯 的 差 动 转 数 为 1。 Tmm滚 切 大 质 数 齿 轮 的 平 衡 条 件 是 ： 刀 架 垂 直 移 动 ,齿 坯 的 差 动 转 数 为 。 fmm zz z 滚 切 大 质 数 齿 轮 f fnn n y i z zz zi zzmm zz zfTmi 340 sin9 )(20sin6 sin6 滚 切 大 质 数 齿 轮 的 平 衡 式 为 滚 切 大 质 数 齿 轮 GFEDCBAif 3525223940203030204040343440 滚 切 大 质 数 齿 轮 2222340 dcbai zi fy 352534403525 4020303020403440 kif fi为 方 便 差 动 挂 轮 选 择 ， 应 选 择 的 挂 轮 A、 G 滚 切 大 质 数 齿 轮 zkzkdcbaiy 171514253540343402222K=30/30=1时 zdcba 2/3430282222z应 小 于 1/17 滚 切 大 质 数 齿 轮展 成 变 速 机 构 平 衡 式 zzix 24由 于 加 工 右 旋 齿 轮 时 ， 差 动 运 动 的 附 加 与 展 成 运 动的 齿 坯 转 向 相 同 ； 因 此 增 加 齿 时 ， 展 成 运 动 变 慢 ，利 用 加 工 右 旋 齿 轮 传 动 路 线 补 偿 ， 使 齿 坯 转 速 与 滚刀 保 持 展 成 关 系 。减 少 齿 时 ， 展 成 运 动 变 快 ， 则 应 采 用 教 工 作 宣 泄 齿圆 柱 齿 轮 差 动 路 线 。 滚 切 大 质 数 齿 轮大 质 数 的 尾 数 为 1、 3、 7、 9； 小 于 1/17。 的 分 母 末 尾 数 应 为 0， 以 便 于 分 解 。zxi例 如 ： z为 113， z为 1/23时 ， 采 用 加 工 右 旋圆 柱 齿 轮 的 差 动 路 线 ， 展 成 运 动 变 速 机 构 挂 轮 为 ： 滚 切 大 质 数 齿 轮 52235024123113 242324 zzzzzz dcba 差 动 变 速 机 构 挂 轮 为 ： 463445422222 dcba zzzz 滚 切 大 质 数 齿 轮z为 113， z为 1/27时 ， 采 用 加 工 左 旋 圆 柱 齿 轮 的 差动 路 线 。 dcba zzzz 、 2222 dcba zzzz 、与分 别 为 ： 27， 50， 24， 61， 42， 45， 34， 54。 平 面 齿 轮