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课题九齿轮和齿条的铣削§9-1铣直齿圆柱齿轮§9-2铣斜齿圆柱齿轮铣齿条§9-3铣直齿锥齿轮§9-4§9-4铣直齿锥齿轮工作任务———铣削直齿锥齿轮1.掌握锥齿轮的相关知识。2.掌握直齿锥齿轮铣削的工艺方法和加工步骤。本任务要求完成图所示直齿锥齿轮的铣削。直齿锥齿轮工艺分析在齿轮零件中，有一种分度曲面是圆锥面的齿轮，被称为锥齿轮。根据齿线形状的不同，锥齿轮又分为直齿、斜齿和曲线齿锥齿轮三种。其中，齿线是分度圆锥面的直素线的锥齿轮称为直齿锥齿轮，简称为锥齿轮。直齿锥齿轮的铣削步骤通常为，相关工艺知识一、直齿锥齿轮的几何特点和几何尺寸计算1.直齿锥齿轮的几何特点（1） 直齿锥齿轮的齿顶圆锥面 (简称顶锥)、分度圆锥面 (简称分锥)和齿根圆锥面 (简称根锥)相交并共处于一个顶点。（2）直齿锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，齿槽在大端处宽而深、在小端处窄而浅，轮齿从大端起逐渐向所在的圆锥顶点收缩。（3）在直齿锥齿轮背锥的展开面上，轮齿的齿廓曲线为渐开线。直齿锥齿轮及其几何要素2.标准直齿锥齿轮的几何尺寸计算标准直齿锥齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式见表。标准直齿锥齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式标准直齿锥齿轮几何要素的名称、代号、定义和计算公式二、铣直齿锥齿轮的铣刀选择直齿锥齿轮的轮齿分布在圆锥面上，齿形由大端向锥顶逐渐收缩，锥齿轮大端与小端的直径不相等，大端与小端的基圆直径也不相等。大端的基圆直径大，其渐开线齿形曲线较直；小端的基圆直径小，其渐开线齿形曲线较弯曲。而直齿锥齿轮铣刀的齿形只能按分度圆锥面素线某一截面处的齿形设计，加工出来的锥齿轮的齿形也只能在该截面中比较准确，其他截面中的齿形则存在一定的误差。因此，用直齿锥齿轮铣刀成形铣削加工出来的直齿锥齿轮精度低，锥齿轮的齿数越少、齿宽b越大，其误差越大。1. 直齿锥齿轮铣刀通常直齿锥齿轮铣刀的齿形曲线是按大端的当量圆柱齿轮的齿形设计的；铣刀的厚度则是按小端的齿槽宽度设计的，以保证在铣削过程中铣刀切削刃能通过小端。因此，直齿锥齿轮铣刀要比相同模数的直齿圆柱齿轮铣刀薄。直齿锥齿轮铣刀标记2. 直齿锥齿轮的当量齿数由于直齿锥齿轮的大端齿廓曲线在背锥的展开面上是渐开线，且规定大端模数为标准模数，则以直齿锥齿轮的分度圆背锥距作为分度圆半径，大端端面模数为模数的假想直齿圆柱齿轮称为该锥齿轮的当量圆柱齿轮，如图所示。直齿锥齿轮的当量圆柱齿轮三、扩铣大端齿侧的方法完成铣刀对中心即可按其齿高尺寸调整铣削齿槽中部。由于直齿锥齿轮铣刀的厚度是按照标准直齿锥齿轮小端齿槽的宽度制造的，当直齿锥齿轮齿槽中部铣削完成后，其小端齿槽的宽度已达到尺寸要求，而大端齿槽的宽度还不够。因此，就要对大端齿槽进行扩铣，使之符合要求。大端齿槽的扩铣可采用分度头回转法和分度头偏转法两种方法，即分度头绕其主轴回转与工作台横向偏移相结合的方法和分度头在水平面内偏转与工作台横向偏移相结合的方法1. 分度头回转法扩铣齿侧采用分度头回转法扩铣齿侧可使锥齿轮小端的厚度比理论值稍薄一些，这种方法因计算和操作简单而得到了普遍应用，但仅用于齿轮啮合的接触精度不高的情况。（1）以分度头主轴回转量为基准扩铣齿侧（2）以工作台横向偏移量为基准扩铣齿侧2. 分度头偏转法扩铣齿侧采用分度头偏转法扩铣齿侧，是在底座有回转机构的分度头上进行的。采用这种方法铣削的锥齿轮啮合的接触精度较高，但铣削后要用锉刀对小端齿形进行修整，使小端齿形弯曲并趋于准确。分度头偏转法扩铣齿侧工艺过程1. 齿坯的检查用游标卡尺分别检查齿坯的内径、外径和齿宽，再用游标万能角度尺检查齿坯的顶锥角和背锥角等，如图所示。检查合格后方可装夹、校正工件。齿坯的检查a)检查齿坯的外径 b)检查齿宽 c)检查齿坯的顶锥角 d)检查齿坯的背锥角2. 工件的装夹、 校正与调整（1）工件的装夹与校正装夹齿坯之前，应先校正分度头主轴轴线与工作台纵向进给方向平行。在分度头上装夹齿坯，较精确的装夹方法是心轴装夹法。将莫氏4号锥度心轴插入分度头主轴锥孔中，在主轴锥孔后端用拉杆将心轴拉紧，然后将齿坯装夹在锥度心轴上，如图所示。齿坯的装夹 (心轴装夹法)现直接用三爪自定心卡盘对齿坯进行装夹，然后检测并校正工件的跳动量，如图所示。齿坯的装夹 (三爪自定心卡盘装夹法)和校正a)用三爪自定心卡盘装夹工件 b)用百分表检测工件跳动量（2）分度头起度角的调整在卧式铣床上铣削时，按进给方向可分为纵向 (水平)进给铣削法和垂直进给铣削法。纵向进给铣削法铣锥齿轮垂直进给铣削法铣锥齿轮3. 铣刀选择、 安装（1）铣刀选择因为本任务中所加工直齿锥齿轮的当量齿数为≈52.3，所以，参照标准盘形齿轮铣刀刀号表，应选用模数m=2mm的6号盘形锥齿轮铣刀。（2）铣刀安装安装盘形锥齿轮铣刀时，应保证使铣刀由小端向大端铣削时为逆铣方式。如有必要，应先对机床精度进行检测或校正。铣刀安装后，要注意检查并校正其圆跳动符合要求。4. 铣刀对中心铣削直齿锥齿轮时，铣刀对中心通常采用划线试切法。以在工件圆锥面上划线产生的菱形框为参照进行试切，可以准确、有效地将铣刀对准中心。划线的方法，第一步，在齿坯锥面上涂色后，将游标高度卡尺的划线头大致对准锥面中部的中心位置，先在齿坯齿顶圆锥面的两侧各划一条线段，然后将分度头转过180°后，再在其两侧各划一条线段；第二步，将高度尺下降 (或上升，视情况而定)约3mm，按上述方法依次在圆锥面两侧再各划两条线段，此时圆锥面两侧将划出相对的两个对称的菱形框，如图所示。在齿顶圆锥面上划出菱形框划好线后，将分度头转过90°，使划出的菱形框转至圆周的最高位置，进行试切。方法，调整工作台，目测使铣刀对准菱形框的中间部位；启动铣床主轴，逐渐升高工作台，在圆锥表面试切出一条较浅的刀痕；降下工作台观察，若切出的刀痕在菱形中间 (切痕对称于菱形框的一条对角线)，则表明铣刀已经成功对中心，如图所示。如有偏差，再适当调整工作台横向位置。按划线试切对中心5. 铣削齿槽中部对中后，锁紧工作台横向进给机构，调整工作台，使刀尖与齿坯大端刚刚接触，纵向退出铣刀。铣削齿槽中部6. 扩铣大端齿侧现采用分度头回转法扩铣大端齿侧。扩铣大端齿侧7. 直齿锥齿轮的检测在铣床上用盘形锥齿轮铣刀铣制直齿锥齿轮，生产现场一般只检查齿厚以保证要求的齿侧间隙，有时还要检查齿圈径向跳动量。用齿厚游标卡尺检测齿厚齿圈径向圆跳动量的检测

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