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齿轮范成法加工原理
本文介绍齿轮范成法加工原理
范成法: 是利用一对齿轮作无侧隙啮合传动时,两轮齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的方法。它又称为包络法、展成法,是目前齿轮加工中最常用的一种切削加工方法。那么,它的基本原理是什么?
 
 
一对齿轮作无侧隙啮合传动时,共存在四个基本因素:两个几何因素(两轮的渐开线齿廓);两个运动因素(两轮的角速度 和 )。在这四个因素中,只要给定其中任何三个因素,就能获得第四个因素。
一对齿轮啮合传动时,给定的是哪三个因素?获得的第四个因素是什么?
齿轮***加工齿轮时,是已知两个运动因素(利用机床传动系统人为地使***与轮坯按 的关系运动)和一个几何因素(***的齿廓),通过包络,得到第四个因素---轮坯上的齿廓。
1、齿轮插刀插齿
 
齿轮插刀是一个齿数为 zc的具有刀刃的外齿轮,用它可加工出模数、压力角与插刀相同而齿数为 z 的齿轮。在切削过程中, 齿轮插刀与轮坯之间的相对运动有以下四个:
1)范成运动:相当于一对齿轮的啮合运动,为加工
出所需齿数z,齿轮插刀与轮坯必须以
定传动比
 
转动,这是加工齿轮的主运动。
2)切削运动:为了将齿槽部分的材料切去,齿轮插
刀需要沿轮坯轴线方向作往复运动。
3)进给运动:为了切出轮齿的高度,齿轮插刀需要
向着轮坯方向移动。
4)让刀运动:为避免齿轮插刀向上运动时,擦伤已
形成的齿面,轮坯需要沿径向作微量
运动,在齿轮插刀向下切削到轮坯前
又恢复到原来的位置。
优点:用同一把***可加工出m、 均相同而齿数不同的所有齿轮。不仅可加工外齿轮还可以插齿加工内齿轮。
2、齿条插刀插齿
 
齿条插刀切削齿轮时,齿轮插刀与轮坯之间的相对运动也有四个:
范成运动: 相当于齿轮与齿条的啮合运动,为
加工出所需齿数z,齿条插刀的移动
速度与轮坯转动的角速度 间的关
系应为: 
切削运动、进给运动和让刀运动均与齿轮插刀插齿的相应运动相同。
优点:由于齿条插刀的齿廓为直线,所以,***制造精度较高。
共同的缺点:用以上两种齿轮***加工齿轮,它们的切削运动都是不连续的,生产率不高,因此在目前生产中广泛采用齿轮滚刀来加工齿轮。
3、齿轮滚刀切齿
 
滚刀的形状像一