任务5.2.1 机床选用
一、机床选型及型号确定
滚齿机加工双联齿轮时会发生干涉现象，所以本项目零件适合使用插齿机进行加工。加工齿轮的直径也小于320 mm，所以选用Y5132 型插齿机进行加工。
Y5132 型插齿机机床型号解读：
Y 为机床类型代号，读作“牙”，意为齿轮加工机床；
5 为组代号，1 为系代号，5 组1 系的齿轮加工机床为插齿机；
32 为主参数，由于折算系数为1／10，加工最大工件直径为320 mm。
Y5132 型插齿机的技术参数见表5.2.1。
表5.2.1 Y5132 型插齿机的技术参数
二、结构布局及工作原理的认识
1.机床结构布局的认知
常见的圆柱齿轮加工机床除滚齿机外，还有插齿机。插齿机主要用于加工直齿圆柱齿轮，尤其适用于加工在滚齿机上不能滚切的内齿轮和多联齿轮。
Y5132 型插齿机外形如图5.2.1 所示。它由床身1、立柱2、刀架3、插齿刀主轴4、工作台5 和工作台溜板7 等部件组成。
Y5132 型插齿机加工外齿轮最大分度圆直径为320 mm，最大加工齿轮宽度为80 mm，加工内齿轮最大直径为500 mm，最大宽度为50 mm。
2.机床工作原理的认识
本项目零件依旧选择展成法进行加工。
在齿轮加工中，展成法较成形法应用更为广泛。插齿加工属于展成法加工，其优点是：用同一把刀具可以加工相同模数而任意齿数的齿轮；生产率和加工精度都比较高。
插齿刀实质上是一个端面磨有前角，齿顶及齿侧均磨有后角的齿轮（图5.2.2（a））。插齿时，插齿刀沿工件轴向做直线往复运动，以完成切削主运动。在刀具与工件轮坯做无间隙啮合运动过程中，在轮坯上渐渐切出轮廓。加工过程中，刀具每往复一次，仅切出工件齿槽的一小部分，齿廓曲线是在插齿刀刀刃多次相继切削中，由刀刃各瞬时位置的包络线所形成的（图5.2.2（b））。
三、插齿与滚齿的区别
插齿机的外形
插齿和滚齿相比，在加工质量、生产率和应用范围等方面具有如下不同：
1.加工质量方面
①插齿的齿形精度比滚齿的高。滚齿时，形成齿形包络线的切线数量只与滚刀容屑槽的数目及基本蜗杆的头数有关，它不能通过改变加工条件而增减；但插齿时，形成齿形包络线的切线数量由圆周进给量的大小决定，并可以选择。此外，制造齿轮滚刀时，是用近似造型的蜗杆来替代渐开线基本蜗杆，这就有造型误差。而插齿刀的齿形比较简单，可通过高精度磨齿获得精确的渐开线齿形。所以插齿可以得到较高的齿形精度。(https://www.daowen.com)
②插齿后齿面的粗糙度比滚齿的细。滚齿时，滚刀在齿向方向上做间断切削，形成如图5.2.3（a）所示的波纹；而插齿时，插齿刀沿齿向方向的切削是连续的，如图5.2.3（b）所示，所以，插齿时齿面粗糙度较小。
图5.2.1 Y5132 型插齿机外形结构
1—床身；2—立柱；3—刀架；4—插齿刀主轴；5—工作台；6—挡块支架；7—工作台溜板。
图5.2.2 插齿加工原理
（a）插齿原理；（b）齿廓曲线
图5.2.3 滚齿和插齿齿面的比较
（a）滚齿；（b）插齿
插齿加工
③插齿的运动精度比滚齿的差。这是因为插齿机的传动链比滚齿机多了一个刀具蜗轮副，即多了一部分传动误差。另外，插齿刀的一个刀齿相应切削工件的一个齿槽，因此，插齿刀本身的周节累积误差必然会反映到工件上。而滚齿时，因为工件的每一个齿槽都是由滚刀刀齿加工出来的，故滚刀的齿距累积误差不影响被加工齿轮的齿距精度，所以滚齿的运动精度比插齿的高。
④插齿的齿向误差比滚齿的大。插齿时的齿向误差主要取决于插齿机主轴回转轴线与工作台回转轴线的平行度误差。由于插齿刀工作时往复运动的频率高，使得主轴与套筒之间的磨损大，因此插齿的齿向误差比滚齿的大。
所以，就加工精度来说，对运动精度要求不高的齿轮，可直接用插齿进行齿形精加工，而对于运动精度要求较高的齿轮，则用滚齿较为有利。
2.生产率方面
切制模数较大的齿轮时，插齿速度要受到插齿刀主轴往复运动惯性和机床刚性的制约；切削过程又有空程的时间损失，故生产率不如滚齿的高。只有在加工小模数、多齿数并且齿宽较窄的齿轮时，插齿的生产率才比滚齿的高。
3.应用范围方面
①加工带有台肩的齿轮以及空刀槽很窄的双联或多联齿轮只能用插齿。这是因为：插齿刀“切出”时，只需要很小的空间，而滚齿时，滚刀会与大直径部位发生干涉。
②加工无空刀槽的人字齿轮只能用插齿。
③加工内齿轮只能用插齿。
④加工蜗轮只能用滚齿。
⑤加工斜齿圆柱齿轮两者都可用，但滚齿比较方便。插制斜齿轮时，插齿机的刀具主轴上须设有螺旋导轨，来提供插齿刀的螺旋运动，并且要使用专门的斜齿插齿刀，所以很不方便。