滾齒原理:滾齒加工是按照展成法的原理來(lái)加工齒輪的。用滾刀來(lái)加工對(duì)輪相當(dāng)于一對(duì)交錯(cuò)的螺旋輪嚙合。在這對(duì)嚙合的齒輪傳動(dòng)副中,一個(gè)齒輪的齒數(shù)很少,只有一個(gè)或幾個(gè),螺旋角很大就演變成了一個(gè)蝸桿,再將蝸桿開(kāi)槽并鏟背,就成為齒輪滾刀。在齒輪滾刀螺旋線法向剖面各刀齒面也一根齒條,當(dāng)滾刀連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)就相于一根無(wú)限長(zhǎng)的齒條沿刀具軸向連續(xù)移動(dòng)。因此,在齒輪滾刀按給定的切 削速度作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)時(shí),工件則按齒輪齒條嚙合關(guān)系傳動(dòng)(即當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)一圈,相當(dāng)于齒條移動(dòng)一個(gè)或幾個(gè)齒距,齒輪壞也相應(yīng)轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)或幾個(gè)齒距),在齒壞上切出齒槽,形成漸開(kāi)線齒面,,如圖
所示。因此,滾齒輪過(guò)程中,分布在螺旋線的滾刀各刀齒相繼切出齒槽中一薄層金屬,每個(gè)齒槽在滾刀旋轉(zhuǎn)中由幾個(gè)刀齒依次切出,漸開(kāi)線是展成法 ,成形運(yùn)動(dòng)是由滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和工件的旋輕快地運(yùn)動(dòng)組成的復(fù)合運(yùn)動(dòng)(B11+B12),,這個(gè)復(fù)合運(yùn)動(dòng)稱為展成運(yùn)動(dòng)。當(dāng)滾刀與工件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),便在工件整個(gè)圓周上依次切出所有齒槽。在這一過(guò)程中,齒面的形成與齒輪的分度是同時(shí)進(jìn)行的。因而展成運(yùn)動(dòng)也就 是分度運(yùn)動(dòng)。
由上所述,為了得到漸開(kāi)線齒廓和齒數(shù),滾齒時(shí),滾刀和工件之間必須保持嚴(yán)格的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,即當(dāng)滾刀轉(zhuǎn)過(guò)1時(shí),工件相應(yīng)地轉(zhuǎn)過(guò)K/Z(K為滾刀頭數(shù),Z為工件齒數(shù)。)
1、 加工直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理
用滾刀加工直齒圓柱齒輪必須具備以下兩個(gè)運(yùn)動(dòng):形成漸開(kāi)線齒廓的展成運(yùn)動(dòng)和形成直線齒面(導(dǎo)線)的運(yùn)動(dòng)。圖
是滾切直齒圓柱齒輪的傳動(dòng)原理圖。
(1)展成運(yùn)動(dòng)傳運(yùn)鏈 漸開(kāi)線文化部廓是由展成法形成的,靠滾刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B11和工件的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)B12組復(fù)合運(yùn)動(dòng),因此,滾刀主軸和工作臺(tái)的傳動(dòng)鏈(刀具-4-5-UX-6-7-工作臺(tái))為展成運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,由它保證工件和刀具之間的嚴(yán)格運(yùn)動(dòng)關(guān)系。其中置換機(jī)構(gòu)UX,適于工作齒數(shù)和滾刀頭數(shù)的變化。顯然這是一條內(nèi)聯(lián)系傳動(dòng)鏈,不僅要求傳動(dòng)比準(zhǔn)確,而且要求滾刀和工件兩者旋轉(zhuǎn)方向必須符合一對(duì)交錯(cuò)軸螺旋齒輪嚙合時(shí)相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向。當(dāng)滾刀旋轉(zhuǎn)方向一定時(shí),工件的旋轉(zhuǎn)方向由滾刀螺旋方向確定。
(2)主運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈 因?yàn)槊恳粋(gè)表面成表運(yùn)動(dòng)都必須有一個(gè)外聯(lián)系傳動(dòng)與動(dòng)車源相聯(lián)系,在圖中,展成運(yùn)動(dòng)的外聯(lián)系傳動(dòng)鏈為電動(dòng)機(jī)-1-2-UV-3-4-滾刀。 條傳動(dòng)甸產(chǎn)生切削運(yùn)動(dòng),根據(jù)金屬切削原理的定義,這個(gè)運(yùn)動(dòng)是運(yùn)動(dòng)。其傳動(dòng)鏈中的換置機(jī)構(gòu)UV用于調(diào)整漸開(kāi)線齒廓的成形速度,應(yīng)當(dāng)根據(jù)工藝條件確定滾刀轉(zhuǎn)速來(lái)調(diào)整其傳動(dòng)比。
(3)垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)傳動(dòng)鏈,為了切出整個(gè)齒寬,滾刀在自身旋轉(zhuǎn)的同時(shí),必須沿工件軸線作上線進(jìn)給運(yùn)動(dòng)A2.這種形成導(dǎo)線的方法是相切法。在這里,滾刀垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是滾刀刀架沿立柱導(dǎo)軌移動(dòng)實(shí)現(xiàn)的。為了使刀架得到運(yùn)動(dòng),用垂直進(jìn)給傳動(dòng)鏈“7-8-Uf-9-10” 將工作臺(tái)和刀架聯(lián)系起來(lái)。傳動(dòng)鏈中的置換機(jī)構(gòu)Uf用于調(diào)整垂直進(jìn)給量的大小和進(jìn)給方向,以適應(yīng)不同加工表面粗糙度的要求。由于刀架的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)是簡(jiǎn)單運(yùn)動(dòng),所以,這條傳動(dòng)鏈?zhǔn)峭饴?lián)系傳動(dòng)鏈。這里所采用工作臺(tái)作為間接動(dòng)力源,因?yàn)闈L齒時(shí)的進(jìn)給量通常是以工件每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn),刀架的位移量來(lái)計(jì)量的,且刀架運(yùn)動(dòng)速度較低,以保證齒面加工表面粗糙度的要求。采用這種傳動(dòng)方案,不令可滿足工藝上的需要而且能簡(jiǎn)化機(jī)床的結(jié)構(gòu)。