滾齒機:齒輪加工機床-中文百科頻道

背景

20世紀60年代以後出現的高效滾齒機，主要采用硬質合金滾刀作高速和大進給量滾齒，滾刀主軸常采用液體靜壓軸承，能自動處理油霧和排屑。這種滾齒機适用于齒輪的大量生産。大型高精度滾齒機主要用來加工對運動平穩性和使用壽命要求很高的齒輪，如汽輪機和船舶推進裝置等的大型高精度高速齒輪副。一般是立式和卧式配套發展。這種滾齒機除要求嚴格制造和精細裝配調整外，有些還在滾刀主軸和工作台上設置運動誤差檢測裝置,并自動反饋補償誤差,以提高精度。

為避免這種滾齒機受内、外熱源的影響，應嚴格控制液壓和冷卻系統的溫度,還必須安裝在恒溫廠房内的堅固地基上,并設置防振隔離溝。小型滾齒機用于加工儀表齒輪。手表齒輪滾齒機普遍使用硬質合金滾刀加工鐘表擺線齒輪，循環節拍快，對機床可靠性要求高，每台機床都配備自動上下料裝置進行單機自動加工。此外，尚有多種特殊用途的滾齒機，如加工高精度蝸輪的分度蝸輪滾齒機等。

應用

應用範圍

滾齒機廣泛應用汽車、拖拉機、機床、工程機械、礦山機械、冶金機械、石油、儀表、飛機航天器等各種機械制造業。

齒輪加工機床加工各種圓柱齒輪、錐齒輪其他帶齒零件齒部機床。齒輪加工機床品種規格繁多，有加工幾毫米直徑齒輪小型機床，加工十幾米直徑齒輪大型機床，還有大量生産用高效機床加工精密齒輪高精度機床。

古代齒輪用手工修锉成形。1540年，意大利托裡亞諾制造鐘表時，制成一台使用旋轉锉刀切齒裝置；1783年，法國勒内制成了使用銑刀齒輪加工機床，并有切削齒條内齒輪附件；1820年前後，英國懷特制造出第一台既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪機床。具有這一性能機床到19世紀後半葉又有發展。

1835年，英國惠特沃思獲得蝸輪滾齒機專利；1858年，席勒取得圓柱齒輪滾齒機專利；以後經多次改進，至1897年德國普福特制成帶差動機構滾齒機，才圓滿解決了加工斜齒輪問題。制成齒輪形插齒刀後，美國費洛斯于1897年制成了插齒機。

二十世紀初

由于汽車工業需要，各種磨齒機相繼問世。1930年左右美國制成剃齒機；1956年制成珩齒機。60年代以後，現代技術一些先進圓柱齒輪加工機床上獲得應用，比如大型機床上采用數字顯示指示移動量切齒深度；滾齒機、插齒

機磨齒機上采用電子伺服系統數控系統代替機械傳動鍊交換齒輪；用設有故障診斷功能可編程序控制器，控制工作循環變換切削參數；發展了數字控制非圓齒輪插齒機适應控制滾齒機；滾齒機上用電子傳感器檢測傳動鍊運動誤差，并自動反饋補償誤差等。

1884年

美國比爾格拉姆發明了采用單刨刀按展成法加工直齒錐齒輪刨齒機；1900年，美國比爾設計了雙刀盤銑削直齒錐齒輪機床。

由于汽車工業需要，1905年美國制造出帶有兩把刨刀直齒錐齒輪刨齒機，又于1913年制成弧齒錐齒輪銑齒機；1923年，出現了準漸開線齒錐齒輪銑齒機；30年代研制成能把直齒錐齒輪一次拉削成形拉齒機，主要用于汽車差動齒輪制造。

40年代

為适應航空工業需要，發展了弧齒錐齒輪磨齒機。1944年，瑞士厄利康公司制成延長外擺線齒錐齒輪銑齒機；從50年代起，又發展了用雙刀體組合式端面銑刀盤，加工延長外擺線齒錐齒輪銑齒機。

齒輪加工機床主要分為圓柱齒輪加工機床錐齒輪加工機床兩大類。圓柱齒輪加工機床主要用于加工各種圓柱齒輪、齒條、蝸輪。常用有滾齒機，插齒機、銑齒機、剃齒機等。

滾齒機用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪蝸輪等，加工範圍廣，可達到高精度或高生産率；插齒機用插齒刀按展成法加工直齒、斜齒齒輪其他齒形件，主要用于加工多聯齒輪内齒輪；銑齒機用成形銑刀按分度法加工，主要用于加工特殊齒形儀表齒輪；剃齒機用齒輪式剃齒刀精加工齒輪一種高效機床；磨齒機用砂輪，精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面高精度機床；珩齒機利用珩輪與被加工齒輪自由齧合，消除淬硬齒輪毛刺其他齒面缺陷機床；擠齒機利用高硬度無切削刃擠輪與工件自由齧合，将齒面上微小不平碾光，以提高精度光潔程度機床；齒輪倒角機對内外齧合滑移齒輪齒端部倒圓機床，生産齒輪變速箱其他齒輪移換機構不可缺少加工設備。圓柱齒輪加工機床還包括齒輪熱軋機齒輪冷軋機等。

發展

延長外擺線齒錐齒輪銑齒機利用延長外擺線齒錐齒輪銑刀盤，或雙刀體組合式端面銑刀盤，按展成法連續分度切齒機床。切齒時，搖台銑刀盤工件均作連續旋轉運動，同時搖台作進給運動加工一個工件搖台往複一次。銑刀盤工件連續旋轉使工件獲得一定齒數連續分度，并形成齒長曲線。搖台旋轉工件附加運動結合起來，産生展成運動，使工件獲得齒形曲線。

準漸開線齒錐齒輪銑齒機用錐度滾刀，按展成法連續分度切齒機床。切齒時，錐度滾刀首先以大端切削，然後以它較小直徑一端切削，為保證整個切削過程切削速度一緻，機床靠無級變速裝置控制滾刀轉速切齒時，搖台、滾刀工件均作連續旋轉運動，加工一個工件，搖台往複一次。搖台工件旋轉通過差動機構産生展成運動，使工件獲得沿齒長為等高齒形曲線。

錐齒輪加工機床配套設備有磨削銑刀盤拉刀盤刀刃磨刀機，配研成對錐齒輪研齒機，檢驗成對錐齒輪齧合接觸情況錐齒輪滾動檢查機防止齒部熱處理變形淬火壓床等。