模塊四齒輪加工機床任務引入任務分析相關知識任務實施知識鏈接學習小結生產學習經驗任務引入在機械傳動中，齒輪是最常見的機械零件，那么齒輪是如何加工的?在加工過程中有哪些加工方法?在不同的加工方法中具體應注意什么問題?返回任務分析齒輪傳動由于具有傳動比準確、傳動力大、效率高、結構緊湊、可靠耐用等優點，因此應用極為廣泛，齒輪的需求量也日益增加。隨著科學技術的不斷發展，對齒輪傳動在圓周速度和傳動精度方面的要求越來越高。因此，齒輪加工在機械制造業中占有重要的地位。本模塊將主要學習有關齒輪的加工方法和比較典型的加工機床。返回相關知識(一)齒輪加工機床的工作原理

1.齒輪加工方法分類齒輪的加工方法很多，如鑄造、鍛造、熱扎、沖壓和切削加工等。目前，前4種方法的加工精度還不高，精密齒輪主要靠切削加工。按形成輪齒的原理，切削齒輪的方法可分為兩大類:成型法和展成法。下一頁返回相關知識

1)成型法成型法用與被加工齒輪齒槽形狀相同的成型刀具切削齒輪，即所用刀具的切削刃形狀與被切削齒輪的齒槽形狀相吻合。例如，在銑床上用盤狀模數銑刀或指狀模數銑刀銑削齒輪(如圖4-1)，在刨床或插床上用成型刀具加工齒輪。采用單齒廓成型刀具加工齒輪時，每次只加工一個齒槽，然后用分度裝置進行分度，依次加工下一個齒槽，直至全部輪齒加工完畢。這種加工方法的優點是機床較簡單，可以利用通用機床加工。缺點是加工齒輪精度低。因為對于同一模數的齒輪，只要齒數不同，齒廓形狀就不相同，需采用不同的成型刀具;在實際生產中，為了減少成型刀具的數量，每一種模數通常只配8把，各自適應一定的齒數范圍(見表4一1).上一頁下一頁返回相關知識銑刀的齒形曲線是按該范圍內最小齒數的齒形制造的，對其他齒數的齒輪，均存在著不同程度的齒形誤差。另外，在通用機床上加工齒輪時，由于一般分度頭的分度精度不高，會引起分齒不均勻，以及每加工一個齒槽，工件都需要分度，同時刀具必須回程一次，所以其加工精度和生產率不高。因此，單齒廓成型法只適用于單件小批及修配業中加工精度不高的齒輪。此外，在重型機器制造工業中制造大型齒輪時，為了使所用刀具及機床的結構比較簡單，也常用單齒廓成型法加工齒輪。在大批量生產中，也可采用多齒廓成型刀具來加工齒輪，如用齒輪拉刀、齒輪推刀(見圖4-2)或多齒刀盤等刀具同時加工出齒輪的各個齒槽。上一頁下一頁返回相關知識用多齒刀盤加工直齒圓柱齒輪時(見圖4-3)，刀盤3上裝有和被切齒輪2齒數相等的成型切刀1，當工件沿軸向垂直向上運動時，刀盤3上的各把切刀同時切削工件各個齒槽。當工件向下做回程運動時，各切刀沿刀盤3徑向退出一小段距離，以防止切刀磨損和擦傷工件已加工表面。工件每次回程后，各切刀沿刀盤3徑向進給一次，使各切刀逐次切入，直至切出工件全齒高。用多齒廓成型刀具加工齒輪可以得到較高的加工精度和生產率，但要求所用刀具有較高的制造精度且結構復雜，同時每套刀具只能加工一種模數和齒數的齒輪，所用機床也必須是特殊結構的，因而成本較高，僅適用于大量生產中。上一頁下一頁返回相關知識

2)展成法展成法加工齒輪是利用齒輪的嚙合原理進行的，即把齒輪嚙合副(齒條一齒輪、齒輪一齒輪)中的一個轉化為刀具，另一個轉化為工件，并強制刀具和工件作嚴格的嚙合運動而展成切出齒廓。下面以滾齒加工為例加以進一步的說明。在滾齒機上滾齒加工的過程，相當于一對交錯軸斜齒輪相互嚙合運動的過程(見圖4-4(a))，只是其中一個交錯軸斜齒輪的齒數極少，且分度圓上的導程角也很小，所以它便成為蝸桿形狀(見圖4-4(b))。再將蝸桿開槽并鏟背、淬火、刃磨，便成為齒輪滾刀(見圖4-4(c))。一般蝸桿螺紋的法向截面形狀近似齒條形狀(見圖4-5(a)).上一頁下一頁返回相關知識因此，當齒輪滾刀按給定的切削速度轉動時，它在空間便形成一個以等速移動著的假想齒條，當這個假想齒條與被切齒輪按一定速比作嚙合運動時，便在輪坯上逐漸切出漸開線的齒形。齒形的形成是由滾刀在連續旋轉中依次對輪坯切削的數條刀刃線包絡而成(見圖4-5(b)).用展成法加工齒輪，可以用同一把刀具加工模數相同的齒輪，且加工精度和生產效率也較高，因此各種齒輪加工機床廣泛應用這種加工方法，如滾齒機、插齒機和剃齒機等。此外，多數磨齒機及錐齒輪加工機床也是按展成法原理進行加工的。上一頁下一頁返回相關知識2.齒輪加工機床的類型及其用途齒輪加工機床的種類繁多，按照被加工齒輪種類不同，齒輪加工機床可分為圓柱齒輪加工機床和錐齒輪加工機床兩大類。

(1)圓柱齒輪加工機床。主要包括滾齒機、插齒機、剃齒機、衍齒機和磨齒機等。①滾齒機，主要用于加工直齒、斜齒圓柱齒輪和蝸桿。②插齒機，主要用于加工單聯及多聯的內、外直齒圓柱齒輪。③剃齒機，主要用于淬火前的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工。上一頁下一頁返回相關知識④衍齒機，主要用于對熱處理后的直齒和斜齒圓柱齒輪的齒廓精加工。衍齒對齒形精度改善不大，主要是降低齒面的表面粗糙度值。⑤磨齒機，主要用于淬火后的圓柱齒輪的齒廓精加工。此外，還有花鍵軸銑床和車齒機等。

(2)圓錐齒輪加工機床。這類機床可分為直齒錐齒輪加工機床和弧齒錐齒輪加工機床兩類。用于加工直齒錐齒輪的機床有錐齒輪刨齒機、銑齒機、拉齒機和磨齒機等;用于加工弧齒錐齒輪的機床有弧齒錐齒輪銑齒機、拉齒機和磨齒機等。此外，齒輪加工機床還包括加工齒輪所需的倒角機、淬火機和滾動檢查機等。上一頁下一頁返回相關知識近年來，精密化和數控化的齒輪加工機床迅速發展，各種CNC齒輪機床、加工中心、柔性生產系統等相繼問世，使齒輪加工精度和效率顯著提高。此外，齒輪刀具制造水平和材料有了很大改進，使切削速度和刀具壽命普遍提高。(二)滾齒機滾齒機是齒輪加工機床中應用最廣泛的一種，它采用范成法工作。在滾齒機上，使用齒輪滾刀加工直齒或斜齒外嚙合圓柱齒輪，或用蝸輪滾刀加工蝸輪。用其他非漸開線齒形的滾刀還可在滾齒機上加工花鍵軸、鏈輪等。滾齒機按工件的安裝方式不同，可分為立式和臥式。臥式滾齒機適用于加工小模數齒輪和連軸齒輪，工件軸線為水平安裝;立式滾齒機是應用最廣泛的一種，它適用于加工軸向尺寸較小而徑向尺寸較大的齒輪。上一頁下一頁返回相關知識1.滾齒原理滾齒加工是依照交錯軸螺旋齒輪嚙合原理進行的。用齒輪滾刀加工齒輪的過程，相當于一對斜齒輪嚙合的過程，將其中一個齒輪的齒數減少到幾個或一個，使其螺旋角增大到很大(即螺旋升角很小)，此時齒輪已演變成蝸桿，沿蝸桿軸線方向開槽并鏟背后，則成為齒輪滾刀。當齒輪滾刀按給定的切削速度做旋轉運動，并與被切齒輪作一定速比的嚙合運動過程中，在齒坯上就滾切出齒輪的漸開線齒形(見圖4-6(a))。在滾切過程中，分布在螺旋線上的滾刀各切削刃相繼切去齒槽中一薄層金屬，每個齒槽在滾刀旋轉過程中由幾個刀齒依次切出，漸開線齒廓則由刀刃一系列瞬時位置包絡而成，如圖4-6(b)所示。上一頁下一頁返回相關知識因此，滾齒時齒廓的成型方法是展成法。成型運動是滾刀的旋轉運動B,，和工件的旋轉運動B12組合而成的復合運動，這個復合運動稱為展成運動。當滾刀與工件連續不斷地旋轉時，便在工件整個圓周上依次切出所有齒槽，形成齒輪的漸開線齒廓。也就是說，滾齒時齒廓的成型過程與齒坯的分度過程是結合在一起的。由上述可知，為了得到所需的漸開線齒廓和齒輪齒數，滾切齒形時滾刀和工件之間必須保證嚴格的運動關系為:當滾刀轉過1轉時,工件必須相應轉過k/z轉(k為滾刀頭數，:為工件齒數)。上一頁下一頁返回相關知識1)加工直齒圓柱齒輪時的運動和傳動原理加工直齒圓柱齒輪時，滾刀軸線與齒輪端面傾斜一個角度，其值等于滾刀螺旋升角，使滾刀螺紋方向與被切齒輪齒向一致。如圖4-7所示為滾切直齒圓柱齒輪時的運動和傳動原理圖，為完成滾切直齒圓柱齒輪，它需具有以下三條傳動鏈。

(1)主運動傳動鏈。電動機(M)一1-2-uv-3-4一滾刀(B11)，是一條將動力源(電動機)與滾刀相聯系的外聯系傳動鏈。實現滾刀旋轉運動，即主運動。其中，u、為換置機構，用以變換滾刀的轉速。

(2)展成運動傳動鏈。滾刀(B11)-4-5-ux-6-7一工作臺(B12)，是一條內聯系傳動鏈，實現漸開線齒廓的復合成型運動。上一頁下一頁返回相關知識對單頭滾刀而言，滾刀轉一轉，工件應轉過一個齒，所以要求滾刀與工作臺之間必須保持嚴格的傳動比關系。其中，換置機構為u，用于適應工件齒數和滾刀頭數的變化，其傳動比的數值要求很精確。由于工作臺(工件)的旋轉方向與滾刀螺旋角的旋向有關，故在這條傳動鏈中，還設有工作臺變向機構。

(3)軸向進給運動傳動鏈。工作臺(B12)-7-8-uf-9一10一刀架(A2),是一條外聯系傳動鏈，實現齒寬方向直線形齒形運動。其中，換置機構為uf.，用于調整軸向進給量的大小和進給方向，以適應不同加工表面粗糙度的要求。軸向進給運動是一個獨立的簡單運動，作為外聯系傳動鏈它可以使用獨立的動力源來驅動，所以這里用工作臺作為間接動力源，是因為滾齒時的進給量通常以工件每轉1轉時.上一頁下一頁返回相關知識刀架的位移量來計量，且刀架運動速度較低，采用這種傳動方案，不僅滿足了工藝上的需要，還能簡化機床的結構。

2)加工斜齒圓柱齒輪的運動和傳動原理斜齒圓柱齒輪在齒長方向為一條螺旋線，為了形成螺旋線齒線，在滾刀作軸向進給運動的同時，工件還應作附加旋轉運動B22(簡稱附加運動)，且這兩個運動之間必須保持確定的關系:滾刀移動一個螺旋線導程5時工件應準確地附加轉過一轉，因此，加工斜齒輪時的進給運動是螺旋運動，是一個復合運動。如圖4-8(a)所示，設工件螺旋線為右旋，螺旋角為月，當刀架帶動滾刀沿工件軸向進給f(單位為mm，滾刀由a點到b點時，為了能切出螺旋線齒線，應使工件的h‘點轉到h點，即在工件原來的旋轉運動B12基礎上，再附加轉動bb‘。上一頁下一頁返回相關知識當滾刀在進給一個f,至c點時，工件再附加轉動cc‘，使工件的c‘點轉到c點，依此類推，當滾刀再進給至P點，正好等于一個螺旋線導程S時，工件上的P‘點應轉到P點，即工件應附加轉動1轉。附加運動用凡z表示，它的方向與工件在展成運動中的旋轉運動B12方向相同或相反，這取決于工件螺旋線方向和滾刀(刀架)軸向進給方向A21;如果B22和B12同向，調整計算時附加運動取+1轉，反之，若B22和B12方向相反，則取一1轉。有上述分析可知，滾刀的軸向進給運動人。和工件的附加運動凡z是形成螺旋線齒線所必需的運動，它們組成了一個復合運動—螺旋軌跡運動。上一頁下一頁返回相關知識實現滾切斜齒圓柱齒輪所需成型運動的傳動原理圖如圖4-8(b)所示，其中，主運動、展成運動以及軸向進給運動傳動鏈與加工直齒圓柱齒輪是相同，只是在刀架與工作臺之間增加了一條附加運動傳動鏈:

以保證刀架沿工作臺軸線方向移動一個螺旋線導程5時，工件附加轉過士1轉，形成螺旋線齒線。顯然，這是一條內聯系傳動鏈。傳動鏈中的換置機構叭用于適應工件螺旋線導程5和螺旋方向的變化。上一頁下一頁返回相關知識由于滾切斜齒圓柱齒輪時，工件的旋轉運動既要與滾刀旋轉運動配合，組成型成漸開線齒廓的展成運動，又要與滾刀刀架軸向進給運動配合，組成型成螺旋線齒長的附加運動，所以加工時工作臺的實際旋轉運動是上述兩個運動的合成。為使工作臺能同時接收來自兩條傳動鏈的運動而不發生矛盾，就需要在傳動鏈中配置一個運動合成機構，將兩個運動合成之后再傳個工作臺。

3)加工蝸輪時的運動和傳動原理用蝸輪滾刀滾切蝸輪時，齒廓的形成方法及成型運動與加工圓柱齒輪是相同的，但齒線是當滾刀切至全齒深時，在展成齒廓的同時形成的。因此，滾切蝸輪需有展成運動、主運動與切入進給運動。根據切入進給方法不同，滾切蝸輪的方法有以下兩種:上一頁下一頁返回相關知識

(1)徑向進給法。這種加工方法在一般滾齒機上都可進行。加工時，由滾刀旋轉運動B.。和工件旋轉運動B.2展成齒形的同時，還應由滾刀或工件徑向做作切入進給運動A2(如圖4-9(a)所示)，使滾刀從蝸輪齒頂逐漸切入至全齒深。采用這種方法加工渦輪時，機床的傳動原理如圖4-9(b(圖中表示由滾刀實現切入進給運動)。

(2)切向進給法。這種加工方法只有在滾刀刀架上具備切向進給溜板的滾齒機上方能進行，同時需要采用帶切削錐的蝸輪滾刀(見圖4-9(c))。加工前，預先按蝸輪蝸桿副的嚙合狀態，調整好滾刀與工件軸線之間的距離。加工時，滾刀沿工件切線方向(即滾刀軸向)緩慢移動，完成切向進給運動，滾刀在進給過程中，先是切削錐部，繼而圓柱部分逐漸切入工件，當滾刀的圓柱部分完全切入工件時(見圖4-9(c)中假想線所示位置)，就切到了全齒深。上一頁下一頁返回相關知識加工過程中，由于滾刀沿工件切線方向移動，破壞了它和工件的正常“嚙合傳動”關系，所以工件必須相應地做附加旋轉運動B22與之嚴格配合。它們的運動關系應與蝸桿軸向移動時帶動蝸輪轉動一樣，即滾刀切向移動一個齒距的同時，工件必須附加轉動一個齒，附加運動的方向則與滾刀切向進給方向相應。由于工件的附加運動凡2與展成運動中工件的旋轉運動B12是同時進行的，因此，與滾切斜齒圓柱齒輪相似，加工時工件的旋轉運動是凡2和B12的合成運動。在傳動系統中也需要配置運動合成機構。圖4-9(d)為用切向進給法滾切蝸輪時的傳動原理。機床的主運動及展成運動傳動鏈與加工直齒圓柱齒輪相同。聯系工作臺(工件旋轉運動)與滾刀切向進給溜板(滾刀移動)的傳動鏈“7一uf一2一1”為切向進給傳動鏈，它是外聯系傳動鏈。上一頁下一頁返回相關知識聯系切向進給溜板(滾到移動A21)和工作臺(工件附加旋轉運動B22)的傳動鏈“1一2一3一uy一4一5一[合成]一6一ux一7”為附加運動傳動鏈，它是內聯系傳動鏈。展成運動和附加運動由運動合成機構合成后傳給工件。

4)滾齒機的運動合成機構滾齒機既可用于加工直齒圓柱齒輪，又可用于加工斜齒圓柱齒輪，所以滾齒機的傳動設計必須滿足兩者的要求。通常，滾齒機是根據加工斜齒圓柱齒輪的要求設計的。在傳動系統中設有一個運動合成機構，以將展成運動傳動鏈中工作臺的旋轉運動B12和附加運動傳動鏈中工作臺的附加旋轉運動凡2合成為一個運動后傳送到工作臺。加工直齒圓柱齒輪時，斷開附加運動傳動鏈，同時把運動合成機構調整為一個如同“聯軸器”的結構形式即可。上一頁下一頁返回相關知識滾齒機所用的運動合成機構通常是圓柱齒輪或錐齒輪行星機構。圖4-10為Y3150E型滾齒機所用的運動合成機構，由模數m=3mm、齒數z=30、螺旋角=0的4個弧齒錐齒輪組成。機床上配有兩個離合器M1和M2，加工直齒圓柱齒輪時用M1，加工斜齒圓柱齒輪、大質數直齒圓柱齒輪和切向進給法加工蝸輪時用M2。當需要附加運動時，如圖4-10(a)所示，先在軸X上先裝上套筒G(用鍵與軸連接)，再將離合器Mz空套在套筒G上。離合器Mz的端面齒與空套齒輪Z、的端面以及轉臂H右部套筒上的端面齒同時嚙合，將它們連接在一起，因而來自刀架的附加運動可通過Zy傳遞給轉臂H.上一頁下一頁返回相關知識設nx、nlx、nh。分別為軸X,IX及轉臂H的轉速，根據行星齒輪機構傳動原理，可以列出運動合成機構的傳動比計算式為:上一頁下一頁返回相關知識進一步可得運動合成機構中傳動件的轉速nx與兩個主動件的轉速n1x及nh的關系式為:在展成運動傳動鏈中，來自滾刀的運動由齒輪:二經合成機構傳至軸X，可設nH=0，則軸IX與X之間傳動比為:在附加運動傳動鏈中，來自刀架的運動由齒輪氛.傳給轉臂H，再經合成機構傳至軸X。可設n1x=0，則轉臂H與軸X之間的傳動比為:上一頁下一頁返回相關知識綜上所述，加工斜齒圓柱齒輪時，展成運動和附加運動同時通過合成機構傳動并分別按傳動比u合1=一1及u合2=2經軸X和齒輪e傳往工作臺。加工直齒圓柱齒輪時，工件不需要附加運動。這時需卸下離合器M2及套筒G，而將離合器M，在軸其端面齒爪只和轉臂HX上(見圖4-9(b））。離合器M，通過鍵與軸X連接的端面齒爪連接，所以此時:上一頁下一頁返回相關知識展成運動傳動鏈中軸X與軸IX之間的傳動比為:可見，利用運動合成機構，在滾切斜齒圓柱齒輪時，將展成運動傳動鏈中工作臺的旋轉運動B12和附加運動傳動鏈中工作臺的附加旋轉運動B22合成為一個運動后傳送到工作臺;而在滾切直齒圓柱齒輪時，則斷開附加運動傳動鏈，同時把運動合成機構調整成為一個如同“聯軸器”形式的結構。

2.Y3150E型滾齒機

Y3150E型滾齒機主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪。此外，使用蝸輪滾刀時，還可用手動徑向進給滾切蝸輪，也可用于加工花鍵軸及鏈輪等工件。上一頁下一頁返回相關知識1)主要組成部件

Y3150E型滾齒機外形如圖4-11所示，機床由床身卜立柱么刀架溜板孰滾刀架爪后立柱8和工作臺9等主要部件組成。立柱2固定在床身上。刀架溜板3可沿立柱導軌作垂直進給運動或快速移動。滾刀安裝在刀桿4上，由滾刀架5的主軸帶動做旋轉主運動。滾刀架5可沿刀架溜板3的圓形導軌在240。范圍內轉動，以調整滾刀的安裝角度，工件安裝在工作臺9上的工件芯軸7上或直接安裝在工作臺9上，隨同工作臺一起作旋轉運動。工作臺9和后立柱8裝在同一溜板上，可沿床身的水平導軌移動，以調整工件的徑向位置或作手動徑向進給運動。后立柱8上的支架6可通過軸套或頂尖支承工件芯軸的上端，以提高芯軸的剛度，使滾切過程平穩。上一頁下一頁返回相關知識

Y3150E型滾齒機，一般要求它能加工直齒、斜齒、圓柱齒輪和蝸輪等，因此，其傳動系統應具備下列傳動鏈:主運動傳動鏈、展成運動傳動鏈、垂直進給運動傳動鏈、附加運動傳動鏈、徑向進給運動傳動鏈和切向進給運動傳動鏈。其中，前四種傳動鏈是所有滾齒機都具備的，后兩種傳動鏈只有部分滾齒機具備。此外，大部分滾齒機還具備刀架快速空行程傳動鏈，由快速電動機直接傳動刀架溜板作快速運動。上一頁下一頁返回相關知識

2)機床主要技術參數最大工件直徑500mm,

最大加工寬度250mm,

最大加工模數8mm,

最少加工齒數5xk(滾刀頭數)。滾刀主軸轉速及級數(r/min)8級:40,50,63,80,125,160、200、250。刀架軸向進給量及級數(mm/r）12級:0.4,0.56,0.63,0.87,1,1.16,1.41、1.6、1.8、2.5、2.9、4。機床外形尺寸(長x寬x高)(mm)2439x1272x1770。機床質量約3450kg,上一頁下一頁返回相關知識3)Y3150E型滾齒機傳動系統圖

圖4-12所示為Y3150E型滾齒機的傳動系統圖。該機床主要用于加工直齒和斜齒圓柱齒輪，也可用手動徑向進給切蝸輪。因此，傳動系統中有主運動、展成運動、軸向運動和附加運動4條傳動鏈。另外還有一條刀架快速移動(空行程)傳動鏈。滾齒機的傳動系統比較復雜。在進行機床的運動分析時，應根據機床的傳動原理圖，從傳動系統圖中找出各條傳動鏈的兩端件及其對應的傳動路線和相應的換置機構;根據傳動鏈兩端件間的計算位移，列出運動平衡式，再由運動平衡式，導出換置公式。上一頁返回任務實施

(一)加工直齒圓柱齒輪的調整計算根據上面討論的機床在加工直齒圓柱齒輪時的運動和傳動原理圖，即可從圖4-12所示的傳動系統圖中找出各個運動的傳動鏈并進行運動的調整計算。

1.主運動傳動鏈主運動傳動鏈是聯系電動機和滾刀主軸之間的傳動鏈，由它決定形成漸開線(母線)的速度，是“外聯系”傳動鏈。

(1)兩端件:電動機—滾刀主軸

(2)傳動路線:下一頁返回任務實施(3)計算位移:電動機n巾(1430r/min)—滾刀主軸n刀(r/min)(4)運動平衡式:上一頁下一頁返回任務實施(5)導出換置公式:由上式簡化可以得到換置機構傳動比ux的計算公式當滾刀轉速n刀給定后，就可算出u、的數值，并由此確定變速箱中滑移齒輪的嚙合位置和掛輪的齒數。反之，變速箱中滑移齒輪的嚙合位置和掛輪的齒數確定后，就可算出滾刀的轉速n刀。滾刀共有如表4-2所列的9級轉速。上一頁下一頁返回任務實施2.展成運動傳動鏈展成運動傳動鏈是聯系滾刀主軸和工作臺之間的傳動鏈，由它決定齒輪齒廓的形狀(漸開線)，是“內聯系”傳動鏈。1)兩端件:滾刀—工件2)傳動路線:(3)計算位移:一轉——k/z轉當滾刀頭數為k，工件齒數為z時，滾刀轉一轉，工件(即工作臺)相對于滾刀轉k/z轉。上一頁下一頁返回任務實施(4)運動平衡式:式中，u合為合成機構的傳動比。Y3150E型滾齒機在滾切直齒圓柱齒輪時，運動合成機構用離合器M1連接，此時運動和成機構的轉動比u合=1.(5)換置公式:。化簡上式可得分度掛輪架(換置機構)傳動比ux的計算公式上一頁下一頁返回任務實施式中e/f掛輪為“結構性掛輪"，用于工件齒數:在較大范圍內變化時調整ux的數值，保證其分子、分母相差倍數不致過大，從而使掛輪架結構緊湊。根據z/k值，掛輪e/f可以有如下選擇:上一頁下一頁返回任務實施

3.車由向進給運動傳動鏈軸向進給傳動鏈是聯系工作臺與刀架間的傳動鏈。該傳動鏈只影響形成齒線的快慢而不影響齒線(直線)的軌跡，它是一條外聯系傳動鏈。

(1)兩端件:工作臺(工件轉動)—刀架(滾刀移動)。

(2)傳動路線:上一頁下一頁返回任務實施

(3)計算位移:1轉一f(單位為mm)。即工作臺每轉一轉時，刀架進給f(單位為mm)。

(4)運動平衡式:上一頁下一頁返回任務實施

(5)換置公式:將上式化簡整理可得出換置機構(進給箱)傳動比uf的計算公式為當軸向進給量.f值確定后，可從表4一3中查出進給掛輪齒數和進給箱中滑移齒輪嚙合位置。上一頁下一頁返回任務實施(二)加工斜齒圓柱齒輪的調整計算

1.主運動傳動鏈主運動傳動鏈的調整計算與加工直齒圓柱齒輪時相同。

2.展成運動傳動鏈展成運動的傳動路線以及兩端件的計算位移都和加工直齒圓柱齒輪時相同。但此時，運動合成機構的作用不同，在X軸上安裝套筒G和離合器M2，其在展成運動傳動鏈中的傳動比u合1=一1，代入運動平衡式后得出的換置公式為上一頁下一頁返回任務實施式中負號說明展成運動鏈中軸X與IX的轉向相反，而在加工直齒圓柱齒輪時，是要求兩軸的轉向相同(換置公式中符號應為正)。因此，在調整展成運動掛輪u時，必須按機床說明書規定配加惰輪，以消除“一”的影響。為敘述方便，以下有關斜齒圓柱齒輪展成運動傳動鏈的計算，均已考慮配加惰輪，故都取消“一”號。

3.車由向進給運動傳動鏈軸向進給傳動鏈及其調整計算和加工直齒圓柱齒輪相同。上一頁下一頁返回任務實施4.附加運動傳動鏈附加運動傳動鏈是聯系刀架直線移動(即軸向進給)和工作臺附加旋轉運動之間的傳動鏈。其作用是保證刀架下移工件螺旋線一個導程S時，工件在展成運動的基礎上必須再附加(多轉或少轉)轉動一轉。

(1)兩端件:刀架一工作臺(工件)(2)傳動路線:(3)計算位移:S(單位為mm)一(士1)(轉)

刀架軸向移動一個螺旋線導程5時，工件應附加轉過士1轉。上一頁下一頁返回任務實施

(4)運動平衡式:將計算位移代入傳動路線表達式，得到該傳動鏈的運動平衡式上一頁下一頁返回任務實施(5)換置公式:整理上式后得對于附加運動傳動鏈的運動平衡式和換置公式，作如下分析:(1)附加運動傳動鏈是形成螺旋線的內聯系傳動鏈，其傳動比數值的精確度,直接影響工件輪齒的齒向精度，所以掛輪傳動比應配算準確。但是，換置公式中包含有無理數sinβ，這就給精確配算掛輪帶來困難，因為掛輪個數有限，且與展成運動共用一套掛輪。上一頁下一頁返回任務實施為保證展成運動掛輪傳動比絕對準確，一般先選定展成運動掛輪，剩下的掛輪供附加運動傳動鏈中掛輪選擇，故無法配算的非常準確，其配算結果和計算結果之間的誤差，對于g級精度的斜齒輪，要精確到小數點后的四位數字(即小數點后第五位才允許有誤差)，對于7級精度的斜齒輪，要精確到小數點后第五位數字，才能保證不超過精度標準中規定的齒向允差。

(2)運動平衡式中，不僅包含了uy而且包含有ux，這樣的設置方案，可使附加運動傳動鏈換置公式中不包含工件齒數這個參數，就是說附加運動掛輪配算與工件的齒數:無關。它的好處在于:一對互相嚙合的斜齒輪(平行軸傳動)，由于其模數相同，螺旋角絕對值也相同，當用一把滾刀加工這一對斜齒輪時，即使這對齒輪的齒數不同，仍可用相同的附加運動掛輪。上一頁下一頁返回任務實施而且只需計算和調整掛輪一次。更重要的是，由于附加運動掛輪近似配算所產生的螺旋角誤差，對兩個斜齒輪是相同的，因此仍可使其獲得良好的嚙合。

(三)滾切齒數大于100的質數直齒圓柱齒輪的調整計算滾齒機加工齒輪時，是根據被加工齒輪的齒數來計算展成運動傳動鏈中分齒掛輪的齒數。在Y3150E型滾齒機上，分齒掛輪的換置公式為:上一頁下一頁返回任務實施當被加工齒輪的齒數:為質數時，由于質數不能分解因子，因此掛輪to或d必須有一個齒輪的齒數等于這個質數:或等于:的整倍數。由于一般滾齒機只具備齒數小于100的質數的掛輪(Y3150E型滾齒機也是如此)，所以加工齒數小于100的質數齒輪時可以選用到合適齒數的交換齒輪，但對齒數大于100的質數齒輪(如101,103,107......)，則因選不到齒數合適的掛輪而無法加工，必須采用其他方法，如利用運動合成的方法，來完成對齒數大于100的質數齒輪的加工。

1.工作原理如前所述，加工直齒圓齒輪時，展成運動傳動鏈兩端件的計算位移為:滾刀每轉1轉—工件轉過k/z轉。上一頁下一頁返回任務實施由于z是大于100的質數，掛輪中沒有合適的齒數可選用，因此先選擇一接近于所需加工的齒數z的數值，并以z0來調整展成運動傳動鏈(z0應該是能夠利用機床現有掛輪的數值)。這時展成運動傳動鏈兩端件的運動關系改變為:滾刀每轉1轉—工件轉過k/z轉。因而，在展成運動過程中，滾刀每轉1轉時，工件的運動誤差為轉。為了補償這一誤差，可通過附加運動動鏈，在工件得到轉過程中，使工件得到附加的轉，從而加工出齒數為:的直齒圓柱齒輪。此處的附加運動鏈，其兩端件是工作臺(工件轉動)一工作臺(工件附加轉動)，運動聯系路線為“9一10一uf一11一13-ux一14一15一「合成」一6一7一uy一8一9"(見圖4-8(b)).上一頁下一頁返回任務實施

2.傳動鏈的調整計算

(1)主運動傳動鏈。機床主運動傳動鏈的調整與通常加工直齒圓柱齒輪時相同。

(2)軸向進給運動傳動鏈。其調整計算也與通常加工直齒圓柱齒輪相同。

(3)展成運動傳動鏈。由于加工齒數大于100的質數齒輪時，展成運動傳動鏈兩端件的計算位移改變為:滾刀每轉1轉，工件轉上轉。其運動平衡式為:上一頁下一頁返回任務實施(4)附加運動傳動鏈。附加運動傳動鏈的兩端件是工作臺—工作臺，計算位移是：工作臺轉k/z轉，工作臺附加轉(k/z-k/z0)其運動平衡式為:上一頁下一頁返回任務實施

上一頁下一頁返回任務實施這里應注意的是，當軸向進給量f選定后，uf值即已確定不得再次更改軸向進給量f，否則將會改變附加運動傳動鏈的傳動比。如確需改變軸向進給量時，應重新計算并調整附加運動傳動鏈的傳動比。工件附加運動的方向與所選定的z0的大小有關，當z0>z時k/z0<k/z

造成被加工齒輪的轉速較所需的轉速慢，應通過附加運動使其加快一些以達到所需轉速，所以附加運動的方向與展成運動的方向相同;反之，若z0<z，則兩運動方向相反。例4.2已知被加工齒輪齒數為103，滾刀頭數k=1，軸向進給量f=1.41mm/r。求在Y3150E型滾齒機上加工時，展成運動和附加運動掛輪的齒數。上一頁下一頁返回任務實施(四)刀架快速移動傳動路線利用快速電動機可使刀架作快速升降運動，以便調整刀架位置及在進給前后實現快進和快退。此外，在加工斜齒圓柱齒輪時，啟動快速電動機，可經附加運動傳動鏈傳動工作臺旋轉，以便檢查工作臺附加運動的方向是否正確。如圖4-11所示，刀架快速移動傳動鏈的傳動路線是:上一頁下一頁返回任務實施刀架快速移動的方向可通過控制快速電動機的旋轉方向來變換。在Y3150E型滾齒機上，啟動快速電動機之前，必須先將操縱手柄P3放于“快速移動”位置上，此時軸XVIII上的三聯滑移齒輪處于空擋位置，脫開軸XVII和軸XVIII之間的傳動聯系，同時接通離合器M3，此時方能啟動快速電動機。使用快速電動機時，主電動機是否啟動與此無關，因為這兩個電動機是分別屬于兩個獨立的運動。以滾切斜齒圓柱齒輪第一刀切削完畢，滾刀快速退回為例，此時如主電機仍然轉動，則刀架帶著以B,。旋轉的滾刀退回，而工件B12B22的合成運動轉動;如主電機停止轉動，那么電機快退時，刀架上的滾刀不轉，但工作臺上的工件仍還在轉動，只不過是由附加運動傳動鏈傳來的B22使工件轉動的。上一頁下一頁返回任務實施在加工斜齒圓柱齒輪的整個過程中，展成運動傳動鏈和附加運動傳動鏈均不可脫開。例如，第一刀初切完畢后，需將刀架快速向上退回以便進行第二刀切削時，絕不可脫開展成運動傳動鏈和附加運動傳動鏈中的掛輪或離合器，以保證滾刀仍按原來的螺旋線軌跡退回，避免工件產生亂牙或斜齒輪被破壞等現象，損壞刀具及機床。(五)滾刀刀架結構和滾刀的安裝調整

1.滾刀刀架的結構滾刀刀架的作用是支撐滾刀主軸，并帶動安裝在主軸上的滾刀做沿工件軸向的進給運動。由于在不同加工情況下，滾刀旋轉軸線需對工件旋轉軸線保持不同的相對位置，或者說滾刀需有不同的安裝角度.上一頁下一頁返回任務實施所以，通用滾齒機的滾刀刀架都由刀架體和刀架溜板兩部分組成。裝有滾刀主軸的刀架體可相對刀架溜板轉一定的角度，以便使主軸旋轉軸線處于所需位置，刀架溜板則可沿立柱導軌做直線運動(見圖4-11).

圖4-13為Y3150E型滾齒機滾刀刀架的結構。刀架體1用裝在環形T形槽內的6個螺釘4固定在刀架溜板(圖中未標出)上。調整滾刀安裝角時，應先松開螺釘4，然后用扳手轉動刀架溜板上的操作手柄Ps(見圖4-12，經蝸桿蝸輪副1/30及齒輪z16帶動固定在刀架體上的齒輪z148，使刀架體1回轉至所需的滾刀安裝角。調整完畢后，應重新擰緊螺釘4上的螺母。上一頁下一頁返回任務實施主軸14前(左)端用內錐外圓的滑動軸承13支承，以承受徑向力，并用兩個推力球軸承11承受軸向力。主軸后(右)端通過銅套8及花鍵套筒9支承在兩個圓錐滾子軸承6上。當主軸前端的滑動軸承13磨損引起主軸徑向圓跳動超過允許值時，可拆下墊片10及12，磨去相同的厚度，調配至符合要求時為止。如需調整主軸的軸向竄動，則只要將墊片10適當磨薄即可。安裝滾刀的刀桿(見圖4-13(b)用錐柄安裝在主軸前端的錐孔內，并用拉桿7將其拉緊。刀桿左端支承在支架16上的內錐套支承孔中，支架16可在刀架體上沿主軸軸線方向調整位置，并用壓板固定在所需位置上。上一頁下一頁返回任務實施安裝滾刀時，為使滾刀的刀齒(或齒槽)對稱于工件的軸線，以保證加工出的齒廓兩側齒面對稱，另外，為使滾刀的磨損不過于集中在局部長度上，而是沿全長均勻地磨損以提高其使用壽命，都需調整滾刀軸向位置，這就是所謂串刀。調整時，先松開壓板螺釘2(見圖4-12)，然后用手柄轉動方頭軸3，通過方頭軸3上的齒輪和主軸套筒上的齒條帶動主軸套筒連同滾刀主軸一起軸向移動。調整合適后，應擰緊壓板螺釘。Y3150E型滾齒機滾到最大串刀范圍為55mm。上一頁下一頁返回任務實施

2.滾刀安裝角的調整滾齒時，為了切出準確的齒形，應使滾刀和工件處于準確的“嚙合”位置，即滾刀在切削點的螺旋線方向應與被加工齒輪齒槽方向一致。為此，須將滾刀軸線與工件端面安裝成一定的角度，即為安裝角，用8表示。如圖4-14所示為滾切斜齒圓錐齒輪時滾刀軸線的偏轉情況，其安裝角8為:上一頁下一頁返回任務實施上式中，當被加工的斜齒輪與滾刀的螺旋線方向相反時取“+”號，與螺旋線方向相同時取“一”號。滾切斜齒輪時，應盡量采用與工件螺旋線方向相同的滾刀，使滾刀安裝角較小，有利于提高機床運動平穩性及加工精度。當加工直齒圓柱齒輪時，因a=o，所以滾刀的安裝角s為:這說明在滾齒機上切削直齒圓柱齒輪時，滾刀的軸線也是傾斜的，與水平面成。角(對立式滾齒機而言)傾斜方向則決定于滾刀的螺旋線方向。上一頁返回知識鏈接(一)插齒機常用的圓柱齒輪加工機床除滾齒機外，還有插齒機。插齒機主要用于加工直齒圓柱齒輪，特別適宜加工在滾齒機上不能加工的內齒輪和多聯齒輪。裝上附件，插齒機還能加工齒條，但插齒機不能加工蝸輪。

1.插齒機的工作原理插齒機是按展成法原理來加工齒輪的。插齒刀實質上是一個端面磨有前角，齒頂及齒側均磨有后角的齒輪(見圖4-15(a)。插齒時，插齒刀沿工件軸向作直線往復運動以完成切削主運動，在刀具和工件輪坯作“無間隙嚙合運動”過程中，在輪坯上漸漸切出齒廓。下一頁返回知識鏈接加工過程中，刀具每往復一次，僅切出工件齒槽的一小部分，齒廓曲線是在插齒刀切削刃多次相繼的切削中，由切削刃各瞬時位置的包絡線所形成的(見圖4-15(b))。2.插齒機的工作運動加工直齒圓柱齒輪時，插齒機應具有如下運動:1)主運動插齒機的主運動是插齒刀沿其軸線(即沿工件的軸向)所作的直線往復運動。在一般立式插齒機上，刀具垂直向下時為工作行程，向上為空行程。主運動以插齒刀每分鐘的往復行程次數來表示，即雙行程數/min上一頁下一頁返回知識鏈接

若切削速度v(單位為m/min及行程長度L(單位為mm)已確定，可按下式計算出插齒刀每分鐘往復行程數:

2)展成運動加工過程中，插齒刀和工件必須保持一對圓柱齒輪的嚙合運動關系，即在插齒刀轉過一個齒時工件也轉過一個齒。工件與插齒刀所作的嚙合旋轉運動即為展成運動。上一頁下一頁返回知識鏈接3)圓周進給運動圓周進給運動是插齒刀繞自身軸線的旋轉運動，其旋轉速度的快慢決定了工件轉動的快慢，也直接關系到插齒刀的切削負荷、被加工齒輪的表面質量、機床生產率和插齒刀的使用壽命。圓周進給運動的大小，即圓周進給量，用插齒刀每往復行程一次，刀具在分度圓圓周上所轉過的弧長來表示，單位為mm/往復行程。顯然，降低圓周進給量將會增加形成齒槽的刀刃切削次數，從而提高齒形曲線的精度。

4)徑向切入運動開始插齒時，如插齒刀立即徑向切入工件至全齒深，將會因切削負荷過大而損壞刀具和工件。為了避免這種情況，工件應逐漸地向插齒刀作徑向切入。上一頁下一頁返回知識鏈接如圖4-14(a)所示，開始加工時，工件外圓上的a點與插齒刀外圓相切，在插齒刀和工件作展成運動的同時，工件相對于刀具作徑向切入運動。當刀具切入工件至全齒深后(至h點)，徑向切入運動停止。然后工件再旋轉1轉，便能加工出全部完整的齒廓。徑向進給量是以插齒刀每次往復行程，工件或刀具徑向切入的距離來表示，單位為mm/往復行程。根據工件的材料、模數和精度等條件，也可采用2次和3次徑向切入方法，即刀具切入到工件全齒深，可分2次或3次進行。每次徑向切入運動結束后，工件都要轉1轉。上一頁下一頁返回知識鏈接5)讓刀運動插齒刀向上運動(空行程)時，為了避免擦傷工件齒面和減少刀具磨損，刀具和工件間應讓開一小段距離(一般為0.5mm的間隙)，而在插齒刀向下開始工作行程之前，又迅速恢復到原位，以便刀具進行下一次切削，這種讓開和恢復原位的運動稱為讓刀運動。插齒機的讓刀運動可以由安裝工件的工作臺移動來實現，也可由刀具主軸擺動得到。由于工件和工作臺的慣量比刀具主軸大，由讓刀運動產生的振動也大，不利于提高切削速度，所以新型號的插齒機(如Y5132)普遍采用刀具主軸擺動來實現讓刀運動。

上一頁下一頁返回知識鏈接3.插齒機的傳動原理插齒機的傳動原理如圖4-16所示。圖中表示了3個成型運動的傳動鏈:

(1)“電動機M一1一2一ux一3一4一5一曲柄偏心盤A一插齒刀主軸”為主運動傳動鏈，ux為調整插齒刀每分鐘往復行程數的換置機構。

(2)“曲柄偏心盤A一5一4一6一uy一7一8一9一蝸桿副B一插齒刀主軸”為圓周進給運動傳動鏈，其中為調整插齒刀圓周進給量大小的換置機構。

上一頁下一頁返回知識鏈接(3)“插齒刀主軸(插齒刀轉動)一蝸桿副8一9一8一10一uz一11一12一蝸桿副c一工作臺”為展成運動傳動鏈，其中為調整插齒刀與工件之間傳動比的換置機構，以適應插齒刀和工件齒數的變化。讓刀運動及徑向切入運動不直接參與工件表面的形成過程，故沒有在圖中表示。

(二)圓柱齒輪磨齒機圓柱齒輪磨齒機簡稱磨齒機，是用磨削方法對圓柱齒輪齒面進行精加工的精密機床，主要用于淬硬齒輪的精加工。齒輪加工時，一般先由滾齒機或插齒機切出輪齒后再磨齒，有的磨齒機也可直接在齒坯上磨出輪齒，但生產率低，設備成本高，因此只限于模數較小的齒輪。上一頁下一頁返回知識鏈接磨齒機的工作原理按齒廓的形成方法，磨齒有成型法和展成法兩種，但大多數磨齒機均以展成法來加工齒輪。下面介紹常用的幾種磨齒機的工作原理及其特點。

1.蟲丙桿砂輪型磨齒機蝸桿砂輪型磨齒機用直徑很大的修整成蝸桿形的砂輪磨削齒輪(如圖4-17(a)所示)，它的工作原理和加工過程與滾齒機類似。蝸桿砂輪相當于滾刀，加工時砂輪與工件作展成運動，磨出漸開線。磨削直齒圓柱齒輪的軸向齒線一般由工件沿其軸向作直線往復運動。這種機床能連續磨削，在各類磨齒機床中它的生產效率最高。上一頁下一頁返回知識鏈接其缺點是，砂輪修整成蝸桿較困難，且不易得到很高的精度，磨削不同模數的齒輪時需要更換砂輪;聯系砂輪與工件的內聯系傳動鏈中的各個傳動環節轉速很高，用機械傳動易產生噪聲，磨損較快。這種磨齒機適用于中小模數齒輪的成批和大量生產。

2.錐形砂輪磨齒機錐形砂輪磨齒機是利用齒條和齒輪嚙合原理來磨削齒輪的，它所使用的砂輪截面形狀是按照齒條的齒廓修整的。當砂輪按切削速度旋轉，并沿工件齒線方向作直線往復運動時，砂輪兩側錐面的母線就形成了假想齒條的一個齒廓(如圖4-17(b)所示).上一頁下一頁返回知識鏈接如果強制被磨削齒輪在此假想齒條上作無間隙的嚙合滾轉運動，即被磨削齒輪轉動一個齒的同時，其軸芯線移動一個齒輪的距離，便可磨出工件上一個輪齒一側的齒面。因此，漸開線齒廓由工件轉動B31和移動A32所組成的復合運動用展成法形成，而齒線則由砂輪旋轉B1和直線移動A2用相切法形成。在這類機床上磨削齒輪時，一個齒槽的兩側齒面是分別進行磨削的。工件向左滾動時，磨削左側的齒面，向右滾動時，磨削右側的齒面。工件往復滾動一次，磨完一個齒槽的兩側齒面后，工件滾離砂輪，并進行分度。然后，再重復上述過程，磨削下一個齒槽。可見，工件上全部輪齒齒面需經過多次分度和磨削后才能完成。

上一頁下一頁返回知識鏈接由上述可知，錐形砂輪型磨齒機的成型運動有:砂輪旋轉B。和直線移動A2，這是形成齒線所需的兩個簡單運動;工件轉動B3。和直線移動A32，是形成漸開線齒廓所需的一個復合運動一范成運動。此外，為磨出全部輪齒，加工過程中還需有一個周期的分度運動。這類磨齒機典型的傳動原理如圖4-18所示。砂輪旋轉運動(主運動)B1由外聯系傳動鏈“M,-1-2-ux-3-4一砂輪主軸(砂輪轉動)”實現，u、為調整砂輪轉速的換置機構。砂輪的往復直線運動(軸向進給運動)Az由外聯系傳動鏈“M2一8一7一uf1-6-5一曲柄偏心盤機構P一砂輪架溜板(砂輪移動)”實現uf1為調整砂輪軸向進給速度的換置機構。上一頁下一頁返回知識鏈接范成運動(B31+A32)由內聯系傳動鏈“回轉工作臺(工件旋轉B31)-22-21一[合成」一19一18-ux一11一10-9一縱向工作臺(工件直線移動A32）”和外聯系傳動鏈“M3一14一13一u。一12一10”來實現。前者保證范成運動的運動軌跡，即工件轉動與移動之間的嚴格運動關系，后者使工件獲得一定速度和方向的范成運動。換置機構u。中除變速機構外，還有自動換向機構，使工件在加工過程中能來回滾轉，依次完成各個齒的磨齒工作循環。u是用來調節工件齒數和模數變化的換置機構。工件的分度運動由分度運動傳動鏈“分度機構一1S一16-ui-17-20-[合成」-21-22一回轉工作臺”實現。上一頁下一頁返回知識鏈接分度時，機床的自動控制系統將分度機構離合器接合，使分度機構在旋轉一定角度后即脫開，并由分度盤準確定位。在分度機構接合一次的過程中，工件在范成運動的基礎上，附加轉過一個齒這是由調整換置機構u.來保證的。錐形砂輪磨齒機的優點是萬能性高，砂輪形狀簡單;其缺點是砂輪形狀不易修整得準確，磨損較快且不均勻，因而加工精度較低。

3.蝶形砂輪磨齒機蝶形砂輪磨齒機用兩個蝶形砂輪的端面來形成假想齒條的兩個側面(如圖4-17(c)所示)，同時磨削齒槽的左右齒面。上一頁下一頁返回知識鏈接工作時，砂輪作旋轉的主運動B1;工件即做轉動B31，同時又做直線移動也2，工件還需要做軸向進給運動Az;在每磨完一個齒后，工件還需要進行分度。蝶形砂輪磨齒機的加工精度較高，其主要原因是砂輪工作棱邊很窄，磨削接觸面積小，磨削力和磨削熱也很小，機床具有砂輪自動修整與補償裝置，是砂輪能始終保持銳利和良好的工作精度，因而磨齒精度較高，最高可達4級，是各類磨齒機中磨齒精度最高的一種。其缺點是砂輪剛性較差，磨削用量受到限制，所以生產率較低。為了提高磨齒精度，這類磨齒機一般采用鋼帶滾圓盤機構實現展成運動。其工作原理如圖4-19所示。縱向溜板8上固定有支架7，橫向溜板11上裝有工件主軸3，其前端安裝工件2，后端通過分度機構4與滾圓盤6連接。上一頁下一頁返回知識鏈接鋼帶5及9的一端固定在滾圓盤6上另一端固定在支架7上，并沿水平方向張緊。當橫向溜板11由曲柄盤10驅動作橫向直線往復運動時，滾圓盤6因受鋼帶5及9約束而轉動，從而工件主軸一邊隨橫向溜板移動，一邊轉動，帶動工件2沿假想齒條(由砂輪工作面形成)的節線作純滾動，這樣就實現了展成運動。利用滾圓盤機構實現展成運動可以大大縮短傳動鏈，且沒有傳動間隙，因此傳動誤差小，加工精度高。上一頁下一頁返回知識鏈接

4.錐齒輪加工機床

1)錐齒輪的切齒原理圓錐齒輪(簡稱錐齒輪、俗稱傘齒輪)的齒形，理論上應是球面漸開線，為了便于制造，實際上采用近似的背錐上的當量圓柱齒輪輪齒的漸開線齒形來代替球面漸開線齒形。錐齒輪的齒線形狀常用的有直線和圓弧線，也有長幅外擺線和延伸漸開線。加工錐齒輪的主要方法有兩種，即成型法和展成法。成型法通常是利用單片銑刀或指狀銑刀在臥式銑床上加工。用這種方法加工錐齒輪，由于錐齒輪沿齒線方向的基圓直徑是變化的，也就是說沿齒線方向不同位置的法向齒形是不一樣的。上一頁下一頁返回知識鏈接但是，成型刀具的形狀是固定的，難于達到所要求的齒形精度。因而成型法僅用于粗加工或精度要求不高的場合。在錐齒輪加工中普遍采用展成法。這種方法的加工原理，相當于一對嚙合的錐齒輪，將其中的一個錐齒輪轉化為刀具，另一個轉化為工件，并強制它們按一對錐齒輪嚙合運動關系做相對運動，便能展成切除漸開線齒廓。為了簡化機床和刀具，轉化為刀具的錐齒輪采用冠輪或近似冠輪的形式。

圖4-20(a)表示一對普通的錐齒輪嚙合情形。從“機械原理”中知道，錐齒輪的端面齒廓近似地相當于以背錐母線長度O,a和Oza為半徑的圓柱齒輪的齒廓。上一頁下一頁返回知識鏈接由于錐齒輪的輪齒是從大端向小端逐漸收縮的，每個截面上的齒廓都不相同，因此不能像插齒刀那樣，把一個錐齒輪做成刀具來加工工件錐齒輪。為此，使這對錐齒輪的一個錐齒輪2的節錐角(分錐角)占2增大至90°，這時錐齒輪2的節錐變成環形平面，這樣的錐齒輪稱作冠輪(如圖4-20(b)。冠輪背錐母線的長度為無限大，其“當量圓柱齒輪”變為齒條，因此任意截面上的齒廓都是直線。如果用兩把刨刀3的刀刃代替冠輪一個齒槽的兩個齒廓(如圖4-21)，并使刨刀沿冠輪半徑方向做切削運動A,，便形成了假想冠輪z。強制此假想冠輪和工件(錐齒輪坯)按嚙合傳動關系作展成運動(B,+B2，就可以加工出直齒錐齒輪的一個齒。由于假想冠輪上只有一個齒槽，所以加工完一個齒后，工件必須進行分度運動B3，才能加工另一個齒。按這種方法加工錐齒輪的機床稱為直齒錐齒輪刨齒機。上一頁下一頁返回知識鏈接弧齒錐齒輪的加工原理和上述基本相同。不過這時冠輪齒線形狀為圓弧，需采用做旋轉運動的切齒刀盤來進行加工。如圖4-22所示，切齒刀盤4上交錯地裝有內、外切齒刀6和5(見圖4-22(b，當它旋轉時刀刃的運動軌跡就構成假想冠輪2的一個輪齒兩側齒面，刀具搖臺1繞其自身軸線的緩慢回轉，則相當于假想冠輪的旋轉運動B21。如果把工件看作為與它嚙合的齒輪做旋轉運動B22且B22和B，保持冠輪與錐齒輪嚙合傳動的運動關系，即刀具搖臺轉動1/Z轉（z轉r為假想冠輪的齒數)時，工件轉動轉1/z1(z1為工件齒輪齒數)，則在兩者作對滾運動過程中，就加工出弧齒錐齒輪一個齒槽的兩側漸開線齒廓.上一頁下一頁返回知識鏈接刀具搖臺往回擺動，使假想冠輪上的