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漸開線齒輪的切齒原理
漸開線齒輪的切齒原理
齒輪輪齒的加工方法很多,其中最程勇的是切削加工齒廓,按其切齒原理可分為仿形法和范成法(展成法)兩種。
1.仿形法加工
這種方法的特點是所采用的刀具在其軸截面(包括刀具軸線的截面)內(nèi),刀具切削刃的輪廓形狀和被切齒輪齒槽的廓形相同或相似。常用的刀具有盤狀齒輪銑刀(圖5-10)和指狀齒輪銑刀(圖5-11)兩種。
圖5-10所示為用盤狀齒輪銑刀在萬能銑床上加工齒廓。銑刀繞本身軸線旋轉,同時齒柸沿齒輪軸線方向移動,銑完一齒槽后,齒柸退回原來位置,用分度頭將持齒坯轉過360°/Z,再繼續(xù)銑削。加工大模數(shù)齒輪時(m大于等于mm),需用指狀齒輪銑刀(圖5-11)。
上述方法加工出的齒輪精度低,生產(chǎn)率也低,所需刀具數(shù)量多,但設備簡單,刀具價廉,適宜于修配或單件生產(chǎn)9級精度的齒輪。
2.范成法(展成法)加工
這是目前齒輪加工中最常用的一種方法。它是利用一對齒輪相互嚙合時其共軛齒廓互為包絡線的原理來切齒的。即這種方法強制刀具與齒坯作相對運動(同時進行切削),它們之間的運動關系同一對齒輪嚙合一樣,以此來保證齒形的正確和分度的均勻。對于模數(shù)m和壓力角a相同的齒輪,當?shù)毒吲c齒坯保持一定的傳動比時,可以用同一把刀具加工出不同齒數(shù)的齒輪。范成法加工種類很多,其常用的切齒方法如下:
齒輪插刀加工 用齒輪插刀加工齒輪的情況如圖5-12所示。插齒刀的形狀如同圓柱齒輪,但其具有前角、后角和切削刃。插齒時,它的切削刃隨插齒機床的往復運動在空間形成一個漸開線齒輪,稱為產(chǎn)形齒輪。如圖5-12所示,插齒刀的上下往復運動就是切削運動,同時插齒刀的上下往復運動即使切削運動,同時插齒刀的回轉運動與齒坯的回轉運動相配合形成展成運動(相當于產(chǎn)形齒輪與被切齒輪之間的無間隙嚙合運動)。展成運動一方面包絡形成齒輪的漸開線齒廓(圖5-12b),另一方面又是切削時的圓周進給運動和連續(xù)的分齒運動。在開始切削時,還有徑向進給運動,當切到全齒深時,徑向運動自動停止。為了避免后刀面與工件的摩擦,插齒刀每次空程退刀時,應有讓刀運動。
由于插齒刀的齒廓是精確的漸開線,所以加工出的齒廓也是漸開線。根據(jù)齒輪的正確嚙合條件,被切齒輪的模數(shù)和壓力角必與插齒刀的模數(shù)和壓力角相等,故用同一把插齒刀加工出的不同齒數(shù)的齒輪都能正確嚙合。這種方法除加工外嚙合齒輪外,還可加工內(nèi)齒輪及雙聯(lián)齒輪。
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