[科普中國]-展成法

展成法又稱范成法，是利用齒輪刀具與齒坯的嚙合運動而切出齒形的方法。插齒和滾齒屬展成法。

簡介展成法是齒輪加工的一種。齒輪的切削加工可分為兩大類：成形法和展成法。因其具有較高的生產(chǎn)率和加工精度，展成法在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛采用。

插齒加工插齒加工是在插齒機上進行的。插齒時，插齒刀與被切齒坯的運動相當于一對齒輪嚙合運動。插齒刀的形狀類似一個齒輪，用高速鋼制造，并在輪齒，上磨出前角與后角，從而使它具有鋒利的刀刃，如圖a所示。 插齒時，要求插齒刀作上下往復運動而切削齒坯，同時要求插齒刀和齒坯之間嚴格保持著一對漸開線齒輪的嚙合關(guān)系，從而形成漸開線齒形，如圖b所示。每一把插齒刀可以切出模數(shù)相同的各種齒數(shù)的齒輪。

為完成插齒加工，插齒機需要有以下五種運動。

1、主運動：指插齒刀上下往復運動；

2、分齒運動：指插齒刀和齒坯之間保持一對傳動齒輪的嚙合關(guān)系的運動；

3、圓周進給運動：指插齒刀每往復一-次在分度圓周上所轉(zhuǎn)過的弧長（mm），反映插齒刀和齒坯轉(zhuǎn)動的快慢；

4、徑向進給運動：為使插齒刀逐漸切至齒的全深；

5、徑向運動的同時，沿工件半徑方向所作的運動，此運動靠進給凸輪控制。

滾齒加工滾齒加工是在滾齒機上進行的。滾齒加工是根據(jù)齒輪條嚙合的原理，滾刀的形狀與蝸桿相似，垂直于螺旋線方向上開出溝槽形成切削刃和前角、后角，由于滾刀刀齒輪廓線是具有切削能力的刀刃，在強制滾刀與被切齒坯保持嚙合運動的過程中，滾刀刀齒的軌跡即可包絡成漸開線齒輪的齒形，如圖所示。

在滾齒時，必須保證滾刀刀齒的運動方向與被加工齒輪的齒向一致。由于滾刀的刀齒分布在螺旋線上，刀齒的方向與滾刀軸線并不垂直，這就要求把刀架轉(zhuǎn)過一個角度。滾切直齒輪時，這個角度就是滾刀的螺旋升角。滾切斜齒輪時還要考慮齒輪的螺旋角。

每一把滾刀可以加工出模數(shù)相同、齒數(shù)不同的漸開線齒輪。滾齒機在加工直齒輪時，需具備以下三種運動。

1、主運動滾刀的旋轉(zhuǎn)運動；

2、分齒運動：保證袞刀和被切齒輪之間嚙合關(guān)系的運動。也就是滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)（相當于齒條軸向移動一個齒距），被切齒輪轉(zhuǎn)過一個齒；

3、垂直進給運動：滾刀沿工件軸線的垂直進給，以保證切出齒輪的整個齒寬，滾齒除能加工直齒、斜齒的外圓柱齒輪外，還能加工蝸輪和鏈輪。1

加工原理展成法加工直齒圓錐齒輪是應用平面齒輪與圓錐齒輪相嚙合的原理。如圖所示，在刨齒機上加工直齒圓錐齒輪時，機床上的搖臺相當于平面齒輪1，刨齒刀4切削刃的往復運動軌跡相當于平面齒輪上的一個齒，這樣刨刀切削刃就可制成與平面齒輪齒廓一樣的直線形狀。在加工時，通常是用兩把刨刀的兩個切削刃代替平面齒輪的兩個齒廓，除沿被加工工件的根錐方向3作往復切削運動外，還要和搖臺一起圍繞搖臺回轉(zhuǎn)軸線作搖擺運動。從而與安裝在機床主軸上的工件5作嚙合展成運動，這樣即可切出所需要的齒形。

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

黃倫先 - 副教授 - 西南大學