(金属切削原理与刀具)第十一章-齿轮刀具.ppt

第十一章齿轮刀具第一节齿轮刀具的主要类型和选用齿轮的种类很多，加工要求又各有不同，因此齿轮刀具的品种极其繁多。通常按加工齿轮的品种和加工原理的方法来分类。11.1.2按加工原理分11.1.2.2展成齿轮刀具
这类刀具切削刃的廓形不同于被切齿轮任何剖面的槽形。切齿时除主运动外，还需有刀具与齿坯的相对啮合运动，称展成运动。工件齿形是由刀具齿形在展成运动中的若干位包络切削形成的。用这类刀具加工齿轮时，刀具本身好像也是一个齿轮，它和被加工的齿轮各自按啮合关系要求的速比转动，而由刀具齿形包络出齿轮的齿形。这类刀具中有齿轮滚刀、插齿刀、梳齿刀、剃齿刀、加工非渐开线齿形的各种滚刀、蜗轮刀具和锥齿轮刀具等。11.1.2.3齿轮刀具的选用

根据不同的生产要求和条件，选用合适的齿轮刀具是很重要的。在以上所说的各类齿轮刀具中，要数加工渐开线圆柱齿轮的刀具应用最广泛；而在这类刀具中，又以齿轮滚刀最为常用。
插齿刀的优越性主要在于既可加工外啮合齿轮，也能加工内啮合齿轮，还能加工有台阶的齿轮如双联齿轮、三联齿轮和人字齿轮等。经过滚齿和插齿的齿轮，如果需要进一步提高加工精度和降低表面粗糙度，可用剃齿刀来进行精加工。
孔径小的内齿轮或渐开线花键孔，用拉刀来拉削是唯一的方法。对于精度要求不高的单件或小批量齿轮，采用盘形齿轮铣刀加工是比较方便和经济合算的。
在锥齿轮刀具中，成对刨刀是多年来加工直齿锥齿轮的基本刀具，由于其加工效率和精度不高，现已逐渐被成对盘铣刀所代替。在生产批量较大的情况下，还可采用效率更高的拉铣刀盘来加工。成形齿轮刀具常用的有下列几种：

盘形齿轮铣刀；
指形齿轮铣刀；
齿轮拉刀。11.2.2.1加工直齿外齿轮的铣刀分组

齿轮铣刀的齿形由两部分组成：渐开线部分和过渡曲线部分。

11.2.2.2铣刀齿形的过渡曲线部分

铣刀这部分的齿形应按被加工齿轮齿槽底部过渡曲线的形状考虑。

11.3.1齿轮滚刀
11.3.1.1滚齿的应用范围和滚
齿运动
齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。在齿轮制造中应用广泛，可用来加工外啮合的直齿轮、斜齿轮、标准齿轮和变位齿轮。加工齿轮的范围很大，从模数大于0.1mm到小于40mm的齿轮，均可用滚刀加工。加工齿轮的精度一般达7～9级，在使用超高精度滚刀和严格的工艺条件下也可以加工5～6级精度的齿轮。用一把滚刀可以加工模数相同的任意齿数的齿轮。

11.3.1.2.齿轮滚刀的基本蜗杆滚刀基本蜗杆的分圆柱导程角为：(11.1)式中：mn——滚刀基本蜗杆的法向数，它等于被加工齿轮的法向模数；z0——滚刀基本蜗杆螺纹头数；d0——滚刀的分圆柱直径。滚刀基本蜗杆的法向分圆齿距为：(11.2)基本蜗杆螺纹在分圆柱面上的截形展开图：11.3.1.3.齿轮滚刀的结构11.3.1.3.2齿轮滚刀的直径
但是如果滚刀的直径过大，也有下列缺点：

不但浪费高速钢，而且滚刀的制造、刃磨和安装都不方便。
会使滚齿机刀架内部的传动零件受到较大的扭矩，切削时容易发生冲击振动，影响加工精度。
会增加滚齿时的切入长度和切入时间，影响生产效率。滚刀的外径一般为：
11.3.1.3.3齿轮滚刀的长度L11.3.1.3.4滚刀的切削锥部11.3.1.4滚刀的削参数11.3.1.5齿轮滚刀的外形尺寸11.3.1.6阿基米德齿轮滚刀的齿形误差11.3.2蜗轮滚刀蜗轮滚刀切削蜗轮时，可采用两种不同的进给方式；径向进给方式和切向进给方式用径向进给方式时，滚刀每转一周，蜗轮转过的齿数应等于滚刀的头数，这样就形成了展成运动。11.3.2.2阿基米德蜗轮滚刀的设计计算2)蜗轮滚刀的铲削量3)蜗轮滚刀的长度4)圆周齿数的选择11.3.3滚刀的合理使用11.3.3.3重磨滚刀时产生的误差及其检验方法
重磨或刃磨滚刀时可能产生的误差主要有三项：
前刀面径向性误差。
前刀面与滚刀轴线的平行性误差。
圆周齿距误差。

11.3.3.4蜗轮飞刀
由于蜗轮滚刀是专用刀具，当制造蜗轮的数量很少时，用蜗轮滚刀往往不够经济。此时可用蜗轮飞刀(简称飞刀)来加工。
11.3.3.4.1蜗轮飞刀的工作原理11.3.3.4.2飞刀刀杆与刀头的结构(3)刀头的安装位置与飞刀齿形
与蜗轮滚刀一样，飞刀的两侧刀刃应在基本蜗杆的螺纹表面上。故加工不同类型的蜗轮时，刀头的安装位置及其齿形也有所不同。第四节剃齿刀11.4.2剃齿原理式中：——剃齿刀和齿轮轴的交错角。

式中：、——齿轮和剃齿刀的节圆螺旋角，当两者螺旋角同向时上式取主‘+’号，异向时取‘－’号。11.4.1.2剃齿时的啮合关系11.4.1.3有效啮合线和剃齿刀顶圆根圆半径的确定为缩短进给行程长度可采用斜
向进给，即对角剃齿法，如图11.4.1.5剃齿刀的齿形修正
生产经验表明，正确渐开线齿形的剃齿刀并不能保证被剃齿轮为渐开线齿形。现在生产中