机械制造工程学_机床与刀具第3部分.ppt

第七节 齿轮加工机床及刀具,第七节 齿轮加工机床及刀具,齿轮的技术要求,运动精度：指传递运动的准确性即要求在齿轮每转一转的范围内的最大转角误差不应超过一定的限度 产生转角误差的主要原因：齿轮的几何偏心、运动偏心以及轮齿分布不均等工作平稳性：指运转平稳，冲击小，振动和噪声低必须限制齿轮瞬时传动比的变化量 影响工作平稳性的主要因素：齿形误差、基节偏差等齿轮的技术要求,接触精度：指啮合齿面沿齿高和齿宽的实际接触程度要求接触齿面上载荷分布的均匀性好，以避免因应力集中造成齿面局部过早磨损 影响接触精度的主要因素：齿向误差、接触线误差、齿形误差等齿侧间隙：指齿轮副啮合轮齿非工作面之间沿法线方向的间隙 其作用在于补偿齿轮的加工误差和安装误差，补偿热变形和防止齿轮卡死GB10095—88中规定了12个精度等级，其中：1~2级为远景级精度，3~5级为高级精度，6~8级为中级精度，9~12级为低级精度 GB10095—88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，代号为：C、D、E、F、G、H、J、K、L、M、N、P、R、S，其值依次降低。

举例：,“677HKGB10095—88”表示运动精度为6级，平稳性和接触精度均为7级，齿厚上偏差为H，下偏差为K “7FLGB10095—88”表示三种精度均为7级，齿厚上偏差为F，下偏差为L二、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：m≤8 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三、滚齿机滚齿,滚齿原理：,“根据范成法的原理，模拟一对斜齿园柱齿轮啮合过程”2、滚刀的结构：,3、滚齿的运动：,主运动：滚刀的旋转，以n0表示传动链：电机-1-2-iv-3- 4-滚刀分齿运动：维持滚刀与被切齿轮之间的啮合关系B11、B12),内传动链：滚刀-4-5-ix-6-7-工件轴向进给运动：保证滚刀在齿轮全齿宽上切除齿形A2),传动链：工件-7-8-if-9-10-刀架升降丝杠工件每转一转，滚刀移动的距离mm/r),滚切斜齿园柱齿轮：,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B22),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5、滚齿机结构：,,四、插齿机插齿,插齿原理： “根据范成法的原理，模拟一对园柱齿轮啮合过程”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3、插齿机及其运动,主运动：插刀的直线往复运动str/min） 传动链：电机-1-2-iv-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-ix-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，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-if-7-8-刀具主轴,让刀运动：插齿刀在回程时径向退离工件，切削时复原五、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8~7级，Ra值为1.6 μm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；园柱齿轮、螺旋齿轮、蜗轮、齿轮轴等多由滚齿加工刨齿：,六、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：7~6级， Ra0.8~0.4,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六、齿轮的精加工：,珩齿：用于淬硬后齿轮的精加工，精度7~6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,六、齿轮的精加工：,磨齿：,,成形法：精度6~5级,展成法,,双斜边砂轮磨齿,两个碟形砂轮磨齿,精度：5~4级,,六、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 Ra1.6~0.2,第八节 数控机床工作原理,概述：,数控机床就是采用了数控技术的机床，或者说是装备了数控系统的机床二、数控机床的工作原理：,程序,输入设备,输出设备,计算机数字 控制装置 （CNC装置）,主轴控制单元,速度控制单元,,,,,,,可编程序控制器,,,三、数控机床的构成：,机床本体：,是数控机床的主体，是用于完成各种切削加工的机械部分由床身、立柱、主轴、工作台、进给机构等组成主要特点： 结构上具有较高的动态刚性、阻尼精度及耐磨性 传动简洁、结构简单 采用高效、无间隙传动装置和元件。

如：滚珠丝杠、直线导轨、塑料导轨等 机床功能部件增多三、数控机床的构成：,数控装置：,是一种程序控制系统用于实现输入数字化的零件加工程序，并完成输入信息的存储、数据的变换、插补运算以及实现各种控制功能伺服系统：,是以机械位置或角度作为控制对象的自动控制系统分为主轴驱动系统和进给驱动系统前者控制机床主轴的旋转运动，后者控制机床各坐标轴的切削进给运动伺服系统主要由驱动部件（主轴电机、进给电机等）和速度控制单元组成，其职能是提供切削过程中所需的转矩和功率，可以任意调节运转速度对进给驱动的要求： 定位精度高； 良好的快速响应特性； 调速范围宽； 低速大转矩辅助装置：,保证数控机床功能充分发挥所需的配套部件包括：冷却过滤装置、吸尘防护、润滑装置、对刀仪、自动排屑器、物料储运及上下料装置等四、数控机床的分类：,按运动方式分类,,点位控制，如：数控钻床,直线控制，如：数控车床,轮廓控制，如：加工中心,按运动方式分类,,开环控制：无位置检测，精度低,闭环控制：检测元件装在机床坐标轴移动部件上，精度高半闭环控制：检测元件装在丝杠或电机轴上，精度略低但稳定性高五、数控机床的特点：,具有较强的适应性和通用性； 具有较高的生产率；一般普通机床的净切削时间为15~20%，数控机床可达65~70%。

加工复杂件时比普通机床提高5~10倍 具有较高的加工精度和稳定的加工质量； 特别适合加工形状复杂的轮廓表面； 大大减轻了工人的劳动强度； 便于现代化的生产管理；,加工中心,带有刀库的数控机床——加工中心,。