齒輪加工機(jī)床發(fā)展歷史悠久
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。
齒輪加工范成法
范成法: 利用齒輪的嚙合原理
把齒輪嚙合副(齒條——齒輪、齒輪——齒輪)中的一個(gè)轉(zhuǎn)化為刀具;另一個(gè)轉(zhuǎn)化為工件,并強(qiáng)制刀具和工件作嚴(yán)格的嚙合運(yùn)動(dòng)而范成切出齒廓。
范成法切齒所用刀具切削刃的形狀相當(dāng)于齒條或齒輪的齒廓,它與被切齒輪的齒數(shù)無關(guān)。
每一種模數(shù),只需用一把刀具就可以加工各種不同齒數(shù)的齒輪;加工時(shí)能連續(xù)分度,加工精度和生產(chǎn)率一般比較高,應(yīng)用廣泛。
此法必須在專門的齒輪機(jī)床上加工 ,而且機(jī)床的調(diào)整、刀具的制造和刃磨都比較復(fù)雜,一般用于成批大量生產(chǎn)。