范成法也称展成法、共轭法或包络法,是利用一对
齿轮啮合时两轮的齿廓互为包络线的原理加工齿轮的,加工时刀具与齿坯的运动就像一对互相啮合的齿轮,最后刀具将齿坯切出
渐开线齿廓。
范成法加工齿轮的基本原理是保持
刀具和轮坯之间按渐开线齿轮
啮合的运动关系来进行切齿的,即利用共轭齿廓互为包络线的原理来加工齿轮的。这种方法是比较完善的切齿方法,生产效率高、加工精度高。常用的刀具有齿轮插刀,齿条刀刀、内内轮液力等。加工齿轮时只要刀具和被加工齿轮的模数及压力角相等,则不论被加工齿轮的齿数是多少,都可以用同一把刀具加工.,给生产带来很大的方便,故范成法得到广泛的应用。
图1、2所示为齿轮插刀加工齿轮的情形,刀具形状和齿轮类似,并且具有切削加工的刀刃,插齿时,插刀沿轮坯的轴向做往复切削运动;同时插刀和轮坯以一定的传动比做旋转转动,插刀和轮坯之间的这一相对转动称为范成运动为了切出轮齿的高度,插刀还需向轮坯中心进给,直至达到规定的轮齿高度为止。此外,为了防止插刀
退刀时损坏已加工的齿面,轮坯还需有
让刀运动。
图3所示为齿条插刀加工齿轮的情形,齿条插刀是一个齿廓为刀刃的齿条;加工时,刀具与轮坯的范成运动相当于齿轮与齿条的啮合运动。其切齿原理与用齿轮插刀加工轮齿的原理相同。
图4所示为用液刀加工齿轮时的情况,
齿轮滚刀像梯形螺纹的螺杆,轴向副面齿廓为精确的直线齿廓,加工时齿轮滚刀与被切齿轮分别绕自身轴线旋转,其运动关系类似齿轮与齿条的啮合,滚刀除旋转外,同时沿着轮坯的轴向移动,以便切出整个齿宽。