试 讲 组 别： 第十六组 中职综合二组 序 号： 28
申请任教课目： 机械制造与控制 教材名称 章节内容 授课班级 授课方式 《机械制造工艺基础》全国中等职业学校机械类通用教材 第十章：齿面加工 §10-2滚齿 授课日期 讲授 理解滚齿的加工原理 加深展成法齿面加工方法的理解应用 授课老师 2012-6-8 周丽 目的要求 重点难点 滚齿的加工原理 这节课是齿面加工章节的主要内容。在此之前，§10-1、概述中，已简单介绍了齿轮的主要参数、种类、特性，对成形法与展成法两类齿面加工的方法概念进行了讲学习者分析 解，并重点讲解了成形法加工中铣齿的加工方法。 学生对展成法的加工原理较难理解，通过讲解滚齿加工的原理与加工特点，对比与成形法加工的不同及不同加工效果，来提起学生的兴趣，利用图片等说明帮助理解加工原理。 讲授内容和过程 方法与指导 【复习导入】 本章第一节内容： 用切削加工的方法加工齿轮齿形，按加工原理的不同，课堂提问 可以分为成形法加工与展成法加工两大类。 成形法（也称仿形法）：是指用与被切齿轮齿间形状相 符的成形刀具，直接切出齿形的加工方法，如铣齿、成形法 磨齿等，最常用的是铣齿。 铣齿是利用成形齿轮铣刀，在万能铣床上加工齿轮齿形 的方法。加工时，工件用分度头装夹，根据齿轮模数的不同， 当m<16mm时，采用盘形铣刀在卧式铣床上加工，当铣削 m>10mm以上的大模数齿轮时，可采用指形铣刀在立式铣床上 加工。铣齿逐齿加工，每加完一个齿槽后，工件按齿数分度 转过一定角度，依次加工下一个齿槽。 铣齿可加工直齿、斜齿和人字齿圆柱齿轮，而还可以 加工齿条和锥齿轮等。 铣齿具有如下特点：（1）成本较低（2）生产率较低（3） 精度较低，存在原理性齿形误差。适用于单件小批生产或维 修工作中加工精度不高的低速齿轮。 【学习新课】 一、引入 齿面加工另一类加工方法，展成法（也称范成法或包络 法）是利用齿轮刀具与被切齿轮的啮合运动（或称展成运动）， 也可以提高加工效率。最常见的展成法加工有滚齿、插齿。 这节课就和大家一起来了解滚齿加工的知识。 二、 基础知识点 1、 滚齿刀具及工作原理 启发讲授 （1）请大家观察蜗轮蜗杆的啮合过程： 蜗杆上螺旋形轮齿与蜗轮的啮合， 同普通圆柱齿轮啮合一样，实现了蜗 轮的周向转动，同时蜗杆螺旋形轮齿在蜗轮的齿槽内还在沿 齿槽方向（也是齿向）是不停运动的。 这两个运动正好满足了齿面加工切削运动的要求，即： 蜗轮蜗杆的啮合运动可以满足展成法形成切削包络线的要 求；螺旋形轮齿在被加工齿槽内的移动，也可以满足了齿轮 齿宽尺寸的切削要求。 那么，怎么利用蜗轮蜗杆啮合运动实现齿面的加工呢？ 如何转变……（请同学思考并回答） （2）滚刀的由来 引导教学 加强理解 蜗轮蜗杆的啮合向滚齿加工的转变：蜗轮——被切齿 轮；蜗杆——滚齿刀具。 刀具的特点，为实现顺利切削，刀具具 有各种切削角度，为利于切屑排出，刀具上需有容屑槽。 蜗 杆向滚刀的转变： a)在垂直于螺旋线切线方向开出沟槽，起 切出齿形的加工方法，相对成形法可提高齿轮的加工精度，到容屑槽的作用，同时形成了滚刀特有的多排刀齿。b）铲削齿面，形成切削刃及刀具的前、后角。 蜗轮则是向向被切齿轮的齿坯进行转变。 经过这样的转变后，滚齿加工就可以进行了。 （3）工作原理 如图： 从滚刀刀槽看滚刀刀齿，一排排刀齿如同齿条，滚刀旋转起来，便有多排齿条连续不断地投入切削，所以滚齿属于多刃刀具的连续切削加，而非断续切削。 滚刀转动的同时，排排“齿条”在沿着螺旋线旋移方向方向缓慢移动（上图中红色箭头标记处），这种移动是有利于形成啮合的，配合被加工齿轮的转动，滚齿时滚刀每一刀齿的切削线形成的包络线即为所需的齿廓线。 所以，滚刀的刀齿是沿着螺旋线的 切线方向进行切削的，即滚刀螺旋线的 切线方向应与被切齿轮齿向方向相同。 （如图：）通过调整刀的安装角度，可以 实现直齿、斜齿的加工。 2、滚齿切削运动 经过上述讲解，请同学们思考一下，为了实现齿面的切削加工，切削运动有哪些？ a） 滚刀的旋转——主运动，滚刀高速旋转运动，转速 引导教学 重点撑握 b） 工件的旋转——分齿运动，转速以n工（r/min） 表示。由工作台带动，保证滚刀回转与工件回转 之间的啮合关系，以实现展成运动。即： n工/n刀=zo/z工 zo——滚刀头数 c） 滚刀的轴向移动——垂直进给运动，以保证切削出 全齿宽。工件每转一转齿轮滚刀垂直移动的距离， 为垂直进给量。当齿轮沿齿宽方向全部都滚切完 对比前期所毕后，垂直进给停止，加工完成。 学 d） 工件的径向移动——径向进给运动，由工作台带共同总结 动，以保证齿槽深度要求。工件每转一转，径向 移动的距离，为径向进给量。 3、滚齿机（书上158页，对滚齿机进行了一个简的介绍。） 【课堂小结】 滚齿的工艺特点： 1）滚刀的通用性强，一付滚刀可滚切同一模数的任意 齿数的齿轮。 2）加工精度高，利用展成法加工，没有原理性齿形误 差。加工精度一般为8~7级，表面粗糙度可过0.8~3.2μm。 3）生产率高，滚刀属多刀刃连续切削。 以n（r/min）表示。
4）适用性好，滚制直齿、斜齿齿轮及蜗轮。（不能进行内齿加工及间距较小的联动齿轮的加工） 尽管滚齿刀具及机床比铣齿复杂、成本高，但由于加工质量好，生产效率高，在成批和大量生产中仍可收到很好的经济效果。加上适用性好，在齿轮齿形的加工中，滚齿应用最为广泛。有时在单件小批生产中，为保证加工质量，也常常采用滚齿加工。 【拓展思考】 铣床上可否进行展成法加工齿轮 分析：铣床主轴与被加工工件之间没有严格的传动比关系的内联系传动链 ,无法实现滚齿加工所必须的展成运动 看看其别人已经做到的： 改装：增设展成运动传动链，如图 拓展思路 综合运用 改装结果： 教学小结 本节课最为重点之处是理解滚齿加工的原理，并加深展成法齿面加工方法的理解与应用。同时知识应活学活用，机械加工过程有许多可以发挥创新的空间，望同学们在书本的基础上原方法和原理与的东西能够做到真正理解，为今后的实际应用打下基础。 作业 教材P161习题 习题册P30~32 教学后记 学生拓展思维的各种想法，应给予评价、鼓励。
