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齒輪加工機(jī)床是加工各種圓柱齒輪,、錐齒輪和其他帶齒零件齒部的機(jī)床,。齒輪加工機(jī)床的品種規(guī)格繁多,，有加工幾毫米直徑齒輪的小型機(jī)床,，加工十幾米直徑齒輪的大型機(jī)床,，還有大量生產(chǎn)用的高效機(jī)床和加工精密齒輪的高精度機(jī)床,。
齒輪加工機(jī)床廣泛應(yīng)用在汽車,、拖拉機(jī)、機(jī)床,、工程機(jī)械,、礦山機(jī)械,、冶金機(jī)械、石油,、儀表、飛機(jī)和航天器等各種機(jī)械制造業(yè)中,。
古代的齒輪是用手工修銼成形的,。1540年，意大利的托里亞諾在制造鐘表時(shí),，制成一臺(tái)使用旋轉(zhuǎn)銼刀的切齒裝置,；1783年，法國(guó)的勒內(nèi)制成了使用銑刀的齒輪加工機(jī)床,，并有切削齒條和內(nèi)齒輪的附件,；1820年前后，英國(guó)的懷特制造出第一臺(tái)既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪的機(jī)床,。具有這一性能的機(jī)床到19世紀(jì)后半葉又有發(fā)展,。
1835年，英國(guó)的惠特沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)的專利,；1858年,，席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)的專利；以后經(jīng)多次改進(jìn),，至1897年德國(guó)的普福特制成帶差動(dòng)機(jī)構(gòu)的滾齒機(jī),，才圓滿解決了加工斜齒輪的問題。在制成齒輪形插齒刀后,，美國(guó)的費(fèi)洛斯于1897年制成了插齒機(jī),。
二十世紀(jì)初，由于汽車工業(yè)的需要,，各種磨齒機(jī)相繼問世,。1930年左右在美國(guó)制成剃齒機(jī)；1956年制成珩齒機(jī),。60年代以后,，現(xiàn)代技術(shù)在一些先進(jìn)的圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用，比如在大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量和切齒深度,；在滾齒機(jī),、插齒機(jī)和磨齒機(jī)上采用電子伺服系統(tǒng)和數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈和交換齒輪；用設(shè)有故障診斷功能的可編程序控制器,，控制工作循環(huán)和變換切削參數(shù),；發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)和適應(yīng)控制滾齒機(jī)；在滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測(cè)傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差,，并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等,。
1884年,，美國(guó)的比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工的直齒錐齒輪刨齒機(jī)；1900年,，美國(guó)的比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤銑削直齒錐齒輪的機(jī)床,。
由于汽車工業(yè)的需要，1905年在美國(guó)制造出帶有兩把刨刀的直齒錐齒輪刨齒機(jī),，又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機(jī),；1923年，出現(xiàn)了準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī),；30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形的拉齒機(jī),，主要用于汽車差動(dòng)齒輪的制造。
40年代,，為適應(yīng)航空工業(yè)的需要,，發(fā)展了弧齒錐齒輪磨齒機(jī)。1944年,，瑞士厄利康公司制成延長(zhǎng)外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī),；從50年代起，又發(fā)展了用雙刀體組合式端面銑刀盤,，加工延長(zhǎng)外擺線齒錐齒輪的銑齒機(jī),。
齒輪加工機(jī)床主要分為圓柱齒輪加工機(jī)床和錐齒輪加工機(jī)床兩大類。圓柱齒輪加工機(jī)床主要用于加工各種圓柱齒輪,、齒條,、蝸輪。常用的有滾齒機(jī),，插齒機(jī),、銑齒機(jī)、剃齒機(jī)等,。
滾齒機(jī)是用滾刀按展成法粗,、精加工直齒、斜齒,、人字齒輪和蝸輪等,，加工范圍廣，可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率,；插齒機(jī)是用插齒刀按展成法加工直齒,、斜齒齒輪和其他齒形件，主要用于加工多聯(lián)齒輪和內(nèi)齒輪,；銑齒機(jī)是用成形銑刀按分度法加工,，主要用于加工特殊齒形的儀表齒輪；剃齒機(jī)是用齒輪式剃齒刀精加工齒輪的一種高效機(jī)床；磨齒機(jī)是用砂輪,，精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面的高精度機(jī)床,；珩齒機(jī)是利用珩輪與被加工齒輪的自由嚙合，消除淬硬齒輪毛刺和其他齒面缺陷的機(jī)床,；擠齒機(jī)是利用高硬度無(wú)切削刃的擠輪與工件的自由嚙合,，將齒面上的微小不平碾光，以提高精度和光潔程度的機(jī)床,；齒輪倒角機(jī)是對(duì)內(nèi)外嚙合的滑移齒輪的齒端部倒圓的機(jī)床,，是生產(chǎn)齒輪變速箱和其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少的加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機(jī)床還包括齒輪熱軋機(jī)和齒輪冷軋機(jī)等,。
錐齒加工機(jī)床主要用于加工直齒、斜齒,、弧齒和延長(zhǎng)外擺線齒等錐齒輪的齒部,。
直齒錐齒輪刨齒機(jī)是以成對(duì)刨齒刀按展成法粗、精加工直齒錐齒輪的機(jī)床,，有的機(jī)床還能刨制斜齒錐齒輪,，在中小批量生產(chǎn)中應(yīng)用最廣。
雙刀盤直齒錐齒輪銑齒機(jī)使用兩把刀齒交錯(cuò)的銑刀盤,，按展成法銑削同一齒槽中的左右兩齒面,，生產(chǎn)效率較高，適用于成批生產(chǎn),。由于銑刀盤與工件無(wú)齒長(zhǎng)方向的相對(duì)運(yùn)動(dòng),，銑出的齒槽底部呈圓弧形，加工模數(shù)和齒寬均受到限制,。這種機(jī)床也可配以自動(dòng)上下料裝置,，實(shí)現(xiàn)單機(jī)自動(dòng)化。
直齒錐齒輪拉銑機(jī)是在一把大直徑的拉銑刀盤的一轉(zhuǎn)中,，從實(shí)體輪坯上用成形法切出一個(gè)齒槽的機(jī)床,。它是錐齒輪切削加工機(jī)床中生產(chǎn)率最高的機(jī)床，由于刀具復(fù)雜,，價(jià)格昂貴,，而且每種工件都需要專用刀盤，只適用于大批大量生產(chǎn),。機(jī)床一般都帶有自動(dòng)上下料裝置,。
弧齒錐齒輪銑齒機(jī)以弧齒錐齒輪銑刀盤，按展成法粗,、精加工弧齒錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪的機(jī)床,，有精切機(jī)、粗切機(jī)和拉齒機(jī)等變型。
弧齒錐齒輪磨齒機(jī)是用于磨削淬硬的弧齒錐齒輪,，以提高精度和光潔程度的機(jī)床,，其結(jié)構(gòu)與弧齒錐齒輪銑齒機(jī)相似，但以砂輪代替銑刀盤,，并裝有砂輪修整器,，也可磨削準(zhǔn)雙曲面齒輪。
延長(zhǎng)外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)是利用延長(zhǎng)外擺線齒錐齒輪銑刀盤,，或雙刀體組合式端面銑刀盤,，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床。切齒時(shí),，搖臺(tái)銑刀盤和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，同時(shí)搖臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)加工一個(gè)工件搖臺(tái)往復(fù)一次。銑刀盤和工件的連續(xù)旋轉(zhuǎn)使工件獲得一定齒數(shù)的連續(xù)分度,，并形成齒長(zhǎng)曲線,。搖臺(tái)的旋轉(zhuǎn)和工件的附加運(yùn)動(dòng)結(jié)合起來(lái)，產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng),，使工件獲得齒形曲線,。
準(zhǔn)漸開線齒錐齒輪銑齒機(jī)用錐度滾刀，按展成法連續(xù)分度切齒的機(jī)床,。切齒時(shí),，錐度滾刀首先以大端切削，然后以它較小直徑的一端切削,，為保證整個(gè)切削過(guò)程中切削速度一致,，機(jī)床靠無(wú)級(jí)變速裝置控制滾刀轉(zhuǎn)速在切齒時(shí)，搖臺(tái),、滾刀和工件均作連續(xù)旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng),，加工一個(gè)工件，搖臺(tái)往復(fù)一次,。搖臺(tái)和工件的旋轉(zhuǎn)通過(guò)差動(dòng)機(jī)構(gòu)產(chǎn)生展成運(yùn)動(dòng),，使工件獲得沿齒長(zhǎng)為等高的齒形曲線。
錐齒輪加工機(jī)床的配套設(shè)備有磨削銑刀盤和拉刀盤刀刃的磨刀機(jī),，配研成對(duì)錐齒輪的研齒機(jī),，檢驗(yàn)成對(duì)錐齒輪嚙合接觸情況的錐齒輪滾動(dòng)檢查機(jī)和防止齒部熱處理變形的淬火壓床等。 |
