齿轮的加工原理是什么求详细回答
文章插图
齿轮的加工原理，常见的有两种，仿形加工和范成加工 。
1、仿形加工 。齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽，刀具的截面形状是齿轮齿槽的形状 。加工齿轮时，没有齿轮啮合运动，加工出来的齿轮精度低，一般精度在11级以下 。
2、范成加工 。齿轮加工刀具本身就是齿轮或齿条，齿轮滚刀可以认为是齿条，属于齿条类型刀具 。加工时，齿轮刀具与被加工齿轮之间有齿轮啮合运动 。齿轮刀具齿廓刀刃，运动包络出被加工齿轮的齿廓，是理想的渐开线，加工精度较高，常见的有滚齿、插齿、剃齿 。
渐开线齿轮的加工方式有哪几种渐开线齿轮加工方法有2大类，一个是仿形法，用成型铣刀铣出齿轮的齿槽，是“模仿形状”的 。
另一个是范成法（展成法），如，插齿、滚齿、剃齿、磨齿，等 。此类方法，是根据齿轮啮合原理加工齿轮的，齿轮刀具就是和被加工齿轮啮合的“齿轮、齿条” 。
齿轮精加工常用的机床一、范成法(generating method)
根据动瞬心线法形成共轭齿廓的原理，当直线齿廓的齿条与动瞬心线(直线)S相固结并沿齿轮作纯滚动时，可以包络出渐开线齿廓来 。这种方法还可以看成是利用齿轮与齿条相啮合或齿轮与齿轮相啮合时，其齿廓互为包络的原理来加工齿轮齿廓的，这种齿轮加工方法称为范成法 。
下面研究加工刀具及切削过程中的运动 。
刀具及其齿形
齿条插刀(又称梳刀)的齿形为基本齿廓齿条上加一段圆角，用以加工出齿轮的齿根过渡曲线 。
齿轮插刀(rack-form generating cutter)的形状与外齿轮相似，它不但能够加工外齿轮，还能加工内齿轮 。
切削过程中的运动
范成运动(generating motion)
齿条插刀加工齿轮时，刀具的节线与被加工齿轮齿坯节圆的分度圆相切并作纯滚动运动，齿轮插刀加工齿轮时，刀具的节圆与齿坯节圆相切并作纯滚动运动，该运动称为范成运动 。
切削运动(cutting motion)及其它运动
切削运动：刀具沿齿轮毛坯轴向的切齿运动 。
让刀运动：插齿刀具返回时,为避免擦伤已加工出的齿廓,工件后退的运动 。
进给运动：为了加工出全齿高，刀具沿齿轮毛坯径向的进给运动 。
滚齿加工法(hobbing)的特点：
为了克服齿条插刀插齿的切削不连续和齿条刀齿数一定与被加工齿轮齿数为任意的矛盾，避免机床复杂化，提出滚齿加工 。滚刀相当于轴截面为直线齿形的螺杆，滚刀旋转时，相当于直线齿廓的齿条沿其轴线方向连续不断移动，从而可以加工任意齿数的齿轮 。
滚直齿轮 滚斜齿轮
滚齿法既可以加工直齿轮，又能很方便地加工出斜齿轮，它是齿轮加工中普遍应用的方法 。
标准齿轮与变位齿轮加工
为了清楚起见，现以齿条刀插齿为例进行讨论 。
标准齿轮(standard gear)加工
齿条插刀的分度线与被加工的齿轮的分度圆相切并作纯滚动，刀具移动速度
V=wr= wmz/2
此时加工出来的齿轮，其分度圆齿厚s与齿槽宽e相等，即：
s=e= pm / 2
【齿轮的加工原理是什么详细回答，渐开线齿轮的加工方式有哪几种】加工标准齿轮时，齿条刀的节线与分度线重合,刀具的分度线与齿轮分度圆相切 。
变位齿轮(profile shift gear)加工
刀具分度线与齿轮的分度圆拉开(或移近)一定距离xm，刀具上与分度线平行且与齿轮分度圆相切的直线称为节线 。此时节线与齿轮的分度圆作纯滚动， 仍然应该保证：v=ωr
正变位: xm > 0 分度线离开分度圆的距离 +xm
负变位: xm <0 分度线与分度圆相割距离为 -xm
因为齿轮的分度圆与刀具的节线相切作纯滚动，故齿轮分度圆齿厚S应当等于刀具节线上的齿槽宽e' 。
s= pm/2+2xm·tana
正变位齿轮(long-addendum gear)，x > 0, 故其分度圆齿厚比标准齿轮增大，
负变位齿轮(short-addendum gear)，x <0, 故其分度圆齿厚比标准齿轮减小 。
二、仿形法(forming method)
用盘形齿轮铣刀铣齿
铣齿(gear milling)
仿形法加工齿轮时，刀具的形状与齿轮的齿槽形状相同 。用一般铣床即可以铣去齿槽的金属而形成齿轮的轮齿 。请仔细观察其加工情况 。
拉刀拉齿(gear broaching)
拉刀拉齿主要用来拉削内齿轮，拉刀的最终形状与齿轮的完整的齿槽空间相同，它是仿形法加工的一种，因拉刀的制造成本高，故它适用于批量生产的情况 。
冲压齿轮
冲头的形状与完整的齿轮或完整的齿槽的形状相同，它可以冲压出外齿轮，也可以冲压出内齿轮 。它适用于批量生产 。(end)
渐开线齿形的加工方法近代齿轮加工的方法很多，如铸造、模锻、冲压、冷轧、热轧、粉末冶金和切削加工等，其中最常用的为切削加工法 。就原理来说，切削法又可分为仿形法和范成法两种 。
仿形法是在铣床上，采用刀刃形状与被切齿轮的齿槽两侧齿廓形状相同的铣刀逐个齿槽进行切制的 。
范成法是利用齿轮啮合基本定律来切制齿轮的 。假想将一对相啮合的齿轮（或齿轮与齿轮条）之一作为刀具，而另一个作为轮胚，并使两者仍按原传动比传动，同时刀具作切削运动，则在轮胚上便可加工出与刀具齿廓共轭的齿轮齿廓 。
齿轮加工机床的工作原理是什么意思齿轮加工机床的种类繁多，构造各异： 成形法 范成法成 形 法要求：刀具的切削刃形状与被切齿轮的齿槽形状相吻合 。优点：机床较简单，可利用通用机床加工 。缺点：1.对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同，需采用不同的成形刀具； 2.加工出来的齿形是近似的，加工精度较低； 3.每加工完一个齿槽后，工件需要周期地分度一次，生产率也较低 。1） 滚齿法 母线（渐开线）：采用成形法，机床不需要表面成形运动 。形成导线（直线）：相切法 。机床需要两个成形运动 。一个是铣刀的旋转B1，一个铣刀沿齿坯的轴向移动A 。两个都是简单运动 。铣完一个齿后，铣刀返回原位，齿坯作分度运动转过360o/z（z是被加工齿轮的齿数），然后再铣下一个齿槽，直至全部齿被铣削完毕 。用单齿廓成形刀具加工齿轮 用于修配行业中加工精度要求不高的齿轮； 用于重型机器制造业中，以解决缺乏大型齿轮加工机床的问题 。2）铣齿法 采用多齿廓成形刀具时，在一个工作循环中即可加工出全部齿槽，生产率很高，但刀具制造复杂，仅用于大量生产中 。范 成 法范成法： 利用齿轮的啮合原理 把齿轮啮合副（齿条齿轮、齿轮齿轮）中的一个转化为刀具；另一个转化为工件，并强制刀具和工件作严格的啮合运动而范成切出齿廓 。范成法切齿所用刀具切削刃的形状相当于齿条或齿轮的齿廓，它与被切齿轮的齿数无关 。每一种模数，只需用一把刀具就可以加工各种不同齿数的齿轮；加工时能连续分度，加工精度和生产率一般比较高，应用广泛 。此法必须在专门的齿轮机床上加工 ，而且机床的调整、刀具的制造和刃磨都比较复杂，一般用于成批大量生产
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