一、 实验目的
金属工艺品制作1、掌握用范成法加工渐开线齿廓的基本原理，观察齿廓的渐开线及过渡曲线的形成过程；
2、了解渐开线齿轮根切现象和齿顶变尖现象的原因及用变位修正来避免发生根切的方法； 3、分析、比较标准齿轮和变位齿轮的异同。
二、 实验仪器和工具
1、齿轮范成仪
2、自备：220mm Φ圆形绘图纸一张（圆心要标注清楚），削尖的HB 铅笔、橡皮、圆规（带延伸杆）、三角尺、剪刀、计算器等。
三、 实验原理
范成法是利用一对齿轮（或齿条与齿轮）相互啮合时其共轭齿廓互为包络线的原理来加工轮齿的方法。刀具有渐开线齿轮（或齿条）的外形，它与被切削齿轮坯的相对运动，完全与一对齿轮（或齿条与齿轮） 的啮合一样，显然这样切制得到的轮齿齿廓就是刀具的刀刃在各个位置时的包络线。
本范成仪所用的两把刀具模型为齿条形插刀，其参数为20m mm =和8m mm =，
cmmb移动电视20α= ，* 1.0ha =，*0.25c =。仪器构造简图如下图所示。圆盘2代表齿轮加工机床的
工作台；固定在它上面的圆形纸代表被加工齿轮的轮坯，它们可以绕机架5上的轴线O 转动。齿条3代表切齿刀具，安装在滑板4上，移动滑板时，齿轮齿条使圆盘2与滑板4作纯滚动。齿条刀具3可以相对于圆盘2作径向行动，当齿条刀具中线与轮坯分度圆之间移距为xm 时（由滑板4上的刻度指示）
，分度圆则跟与刀具中线相平行的刀具节线相切并作纯滚动，且按移距的大小和方向切制出正变位或负变位齿轮齿廓。
范成仪构造简图
1、压板
2、圆盘
3、齿条
4、滑板
5、机架
四、 实验步骤
1、被加工的齿轮的模数20m mm =，8z =和8m mm =，20z =，变位系数分别为
10X =，20.53X =+，30.53X =-，将其分度圆、基圆、齿顶圆、齿根圆直径，填入实
验报告表内。烧烤车
2、将220mm Φ圆形图纸分成三等分，分别用于绘制标准齿轮廓、正变位齿轮廓，负变位齿轮廓（选
作），即圆心角各为120 ，并轻轻画出各自的角平分线，再画出分度圆、基圆及各自的齿顶圆和齿根圆，其参数及尺寸应分别标注清楚。
以上步骤在实验课前完成（实验前预习）
3、取20m mm =的齿条刀具模型和220mm Φ=的圆形图纸，安装在齿轮范成仪上。将滑板4先移到中间，使10X =区间进入被切削范围。为确保“轮坯”中心与圆盘2中心对准，必须使其角平分线与范成仪上的径向线对准，并使刀具中线与“轮坯”分度圆相切且垂直于角平分线，使刀具顶线与“轮坯”齿根圆相切。来回移动刀架滑板4，直到满足以上要求，再拧紧蝶形螺母，通过压板1压紧“轮坯”，固定齿条刀具。
移动滑板4，使刀具某一侧刃线通过“轮坯”中心，画出“轮坯”上的这条径向线，再将滑板4移到左边位置，准备进行 “切削”。 4、每当滑板4向右推动一个较小的距离时，在代表轮坯的圆形图纸上，用铅笔笔尖始终紧贴着刀具轮廓描下刀刃的位置，表示齿条插刀切削一次的刀刃痕迹。应控制使其间距匀称，表示等速范成。重复描绘，直到形成2－3个完整的齿形为止。
仔细观察齿廓的形成过程，可清楚地看到被切去的部分成为齿槽，留下的部分即为直线刀刃范成包络面成的渐开线轮齿。
当刀具侧刃与事先画好的轮坯径向线共线时，表示轮齿的渐开线齿廓已全部切成，观察这条径向线内的轮齿根部有无被切去的部分。
5、将滑板退回到左边位置，松开压板1，将“轮坯”转到正变位齿轮区间，按步骤3的要求调整、定位。但刀具应远离“轮坯”中心2X m ，刀具顶线与齿根圆相切，这时与“轮坯”分度圆相切的是与刀具中线平行的另一条“刀具节线”。重复上一步骤，绘制出正变位齿轮的轮廓。
6、与上一步骤类似，但使齿条刀具靠近“轮坯”中心3X m
，绘制出负变位齿轮的齿
廓。
过滤器球阀观察比较标准齿轮、正变位齿轮、负变位齿轮的齿形变化和其齿厚、齿槽宽、周节、齿顶厚、基圆齿厚、齿顶圆直径、齿根圆直径有无变化，相对变化的特点以及根切现象、齿顶变尖现象。
五、渐开线齿廓范成实验结果
（一） 齿条刀具的基本参数： 模数m = 压力角α
= 齿顶高系数*ha = 径向间隙系数*c =
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（二）范成齿轮的计算数据：
以上参数计算由所选择的齿轮决定。
（三）范成齿廓图一张，要求至少有两个以上完整的齿廓曲线（四）仔细观察齿轮图，比较标准齿轮与变位齿轮的异同点
注：正变位齿廓与标准齿廓比较时，只说明变化特点，填写“增大”或“减小”或“不变”即可，不要求具体数字。
六、思考题雨污分流器
1、通过实验，说明你所观察的根切现象是切去齿廓的哪一部分？产生原因是什么？如何避免？
2、当模数、齿数、分度圆压力角相同时，标准齿轮与变位齿轮在齿形上有何异同？
3、何为正变位和负变位？单个齿轮最大正变位系数和最小正变位系数各受什么条件限制？
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