齒輪加工機(jī)床加工各種圓柱齒輪、錐齒輪其他帶齒零件齒部機(jī)床。齒輪加工機(jī)床品種規(guī)格繁多,有加工幾毫米直徑齒輪小型機(jī)床,加工十幾米直徑齒輪大型機(jī)床,還有大量生產(chǎn)用高效機(jī)床加工精密齒輪高精度機(jī)床。
古代齒輪用手工修銼成形。1540年,意大利托里亞諾制造鐘表時(shí),制成一臺(tái)使用旋轉(zhuǎn)銼刀切齒裝置;1783年,法國勒內(nèi)制成了使用銑刀齒輪加工機(jī)床,并有切削齒條內(nèi)齒輪附件;1820年前后,英國懷特制造出第一臺(tái)既能加工圓柱齒輪又能加工圓錐齒輪機(jī)床。具有這一性能機(jī)床到19世紀(jì)后半葉又有發(fā)展。
1835年,英國惠特沃思獲得蝸輪滾齒機(jī)專利;1858年,席勒取得圓柱齒輪滾齒機(jī)專利;以后經(jīng)多次改進(jìn),至1897年德國普福特制成帶差動(dòng)機(jī)構(gòu)滾齒機(jī),才圓滿解決了加工斜齒輪問題。制成齒輪形插齒刀后,美國費(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)需要,各種磨齒機(jī)相繼問世。1930年左右美國制成剃齒機(jī);1956年制成珩齒機(jī)。60年代以后,現(xiàn)代技術(shù)一些先進(jìn)圓柱齒輪加工機(jī)床上獲得應(yīng)用,比如大型機(jī)床上采用數(shù)字顯示指示移動(dòng)量切齒深度;滾齒機(jī)、插齒機(jī)磨齒機(jī)上采用電子伺服系統(tǒng)數(shù)控系統(tǒng)代替機(jī)械傳動(dòng)鏈交換齒輪;用設(shè)有故障診斷功能可編程序控制器,控制工作循環(huán)變換切削參數(shù);發(fā)展了數(shù)字控制非圓齒輪插齒機(jī)適應(yīng)控制滾齒機(jī);滾齒機(jī)上用電子傳感器檢測傳動(dòng)鏈運(yùn)動(dòng)誤差,并自動(dòng)反饋補(bǔ)償誤差等。
1884年,美國比爾格拉姆發(fā)明了采用單刨刀按展成法加工直齒錐齒輪刨齒機(jī);1900年,美國比爾設(shè)計(jì)了雙刀盤銑削直齒錐齒輪機(jī)床。
由于汽車工業(yè)需要,1905年美國制造出帶有兩把刨刀直齒錐齒輪刨齒機(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拉齒機(jī),主要用于汽車差動(dòng)齒輪制造。
40年代,為適應(yīng)航空工業(yè)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,加工延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)。
齒輪加工機(jī)床主要分為圓柱齒輪加工機(jī)床錐齒輪加工機(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。常用有滾齒機(jī),插齒機(jī)、銑齒機(jī)、剃齒機(jī)等。
滾齒機(jī)用滾刀按展成法粗、精加工直齒、斜齒、人字齒輪蝸輪等,加工范圍廣,可達(dá)到高精度或高生產(chǎn)率;插齒機(jī)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(lián)齒輪內(nèi)齒輪;銑齒機(jī)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(jī)用齒輪式剃齒刀精加工齒輪一種高效機(jī)床;磨齒機(jī)用砂輪,精加工淬硬圓柱齒輪或齒輪刀具齒面高精度機(jī)床;珩齒機(jī)利用珩輪與被加工齒輪自由嚙合,消除淬硬齒輪毛刺其他齒面缺陷機(jī)床;擠齒機(jī)利用高硬度無切削刃擠輪與工件自由嚙合,將齒面上微小不平碾光,以提高精度光潔程度機(jī)床;齒輪倒角機(jī)對內(nèi)外嚙合滑移齒輪齒端部倒圓機(jī)床,生產(chǎn)齒輪變速箱其他齒輪移換機(jī)構(gòu)不可缺少加工設(shè)備。圓柱齒輪加工機(jī)床還包括齒輪熱軋機(jī)齒輪冷軋機(jī)等。
錐齒加工機(jī)床主要用于加工直齒、斜齒、弧齒延長外擺線齒等錐齒輪齒部。
直齒錐齒輪刨齒機(jī)以成對刨齒刀按展成法粗、精加工直齒錐齒輪機(jī)床,有機(jī)床還能刨制斜齒錐齒輪,小批量生產(chǎn)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)銑刀盤,按展成法銑削同一齒槽左右兩齒面,生產(chǎn)效率較高,適用于成批生產(chǎn)。由于銑刀盤與工件無齒長方向相對運(yùn)動(dòng),銑出齒槽底部呈圓弧形,加工模數(shù)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)一把大直徑拉銑刀盤一轉(zhuǎn),從實(shí)體輪坯上用成形法切出一個(gè)齒槽機(jī)床。它錐齒輪切削加工機(jī)床生產(chǎn)率最高機(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、精加工弧齒錐齒輪準(zhǔn)雙曲面齒輪機(jī)床,有精切機(jī)、粗切機(jī)拉齒機(jī)等變型。
弧齒錐齒輪磨齒機(jī)用于磨削淬硬弧齒錐齒輪,以提高精度光潔程度機(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。
延長外擺線齒錐齒輪銑齒機(jī)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(xù)分度切齒機(jī)床。切齒時(shí),搖臺(tái)銑刀盤工件均作連續(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