《切齿刀具》PPT课件.ppt

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1、一、切齿刀具的分类 二、齿轮铣刀 三、插齿刀 四、齿轮滚刀 五、蜗轮滚刀简介,一、成形法切齿刀具,较典型的成形法切齿刀具有两类：,第一节 切齿刀具的分类,1.成形齿轮铣刀铲齿成形铣刀,齿轮铣刀作旋转运动，并沿齿槽方向进给，工件进行分度。加工直齿或斜齿齿轮。生产率和加工精度都比较低，适用于单件生产或修配工作中加工要求不高的直齿和斜齿轮。,盘形齿轮铣刀加工齿轮,当加工齿轮模数大于lOmm时，在立式铣床上利用分度头进行分齿，指状齿轮铣刀作旋转运动并进给，工件分度，进行铣齿工作。这种加工方法仅适用于单件生产和修配工作中大模数的直齿、斜齿轮，并能加工人字齿轮。,指状齿轮铣刀加工齿轮,2.指状齿轮铣刀,二

2、、展成法切齿刀具,a）齿轮滚刀b）插齿刀 c）剃齿刀d）弧齿锥齿轮铣刀盘,根据被加工齿轮的类型不同，切齿刀具又可分为,1）加工渐开线圆柱齿轮的刀具,2）加工蜗轮的刀具,3）加工锥齿轮的刀具,4）加工非渐开线齿形工件的刀具,齿轮铣刀、滚刀、插齿刀、剃齿刀等,蜗轮滚刀、飞刀、剃刀等,直线锥齿轮刨刀、弧齿锥齿轮铣刀盘等,摆线齿轮刀具、花键滚刀、链轮滚刀等,a）不同刀号齿形 b）斜齿轮当量齿数 c）锥齿轮当量齿数,实质上就是一把铲齿成形铣刀，其廓形由齿轮的模数、齿数和压力角决定。,第二节 齿轮铣刀,理论上讲，加工任意一种模数、齿数的齿轮都需用一种一定刃形的齿轮铣刀，如此齿轮铣刀太多,为减少铣刀的储备，

3、每一种模数的铣刀，由8或15把组成一套，每一刀号的铣刀用于加工某一齿数范围的齿轮。,表2-齿轮铣刀刀号及加工齿数范围,一、插齿刀工作原理,第三节 插齿刀,二、插齿刀结构分析,插齿刀的基本参数是模数m、齿数zo与齿形角o，分度圆直径do和基圆直径dbo。,标准插齿刀的切削角度为：前角pa=5 后角pa=6 原始齿形分度圆压力角=2010125（略增大）侧刃主剖面前角=14250 侧刃主剖面后角=2232,三、插齿刀的合理选用,直齿插齿刀按加工模数范围、齿轮形状不同分为盘形、碗形、带锥柄等几种。插齿刀的精度分为AA、A、B三级，分别用于加工6、7、8级精度的圆柱齿轮。,1、插齿刀类型的选择,三、插

4、齿刀的合理选用,2、插齿刀类型选用时的校验,（1）校验过渡曲线干涉（2）校验根切（3）校验顶切（4）插齿刀产形齿轮变位系数的测定,a）插齿刀与被切齿轮啮合b）被切齿轮与配对齿轮啮合,3、插齿刀安装,基本工作原理：齿轮滚刀是利用一对螺旋齿轮啮合原理进行加工的。,第四节 齿轮滚刀,主运动：滚刀旋转。进给运动：滚刀轴向移动。（加工整个齿宽）齿坯旋转分度。,滚刀基本蜗杆 根据滚切原理知，滚刀基 本蜗杆的端面齿形应是渐开 线，法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的法向模数和压力角。,齿轮滚刀的安装角度：保持滚刀与工件齿向一致。为滚刀轴线与工件端面的倾斜角。,a）螺旋角旋向一致 b）螺旋角旋向相反,1）滚刀

5、与被切齿轮螺旋角旋向一致时，2）滚刀与被切齿轮螺旋角旋向相反时，3）被切齿轮是直齿轮时,被切齿轮螺旋角；zo滚刀螺旋升角。,（1）渐开线基本蜗杆实质上是斜齿轮。齿面是渐开螺旋面，造形误差为零；端面齿形：渐开线 轴向齿形：曲线 制造较为困难。,滚刀的铲形蜗杆,（2）阿基米德基本蜗杆 齿面是阿基米德螺旋面，会产生一定的造形误差，端面齿形：阿基米德螺线 轴向齿形：直线 制造比较容易。轴向截形应与渐开线蜗杆 齿形在分度圆处相切，即齿 形角应是渐开线蜗杆分度圆 处的齿形角。,（3）法向直廓蜗杆实质上是在齿形法断面中具有直线齿形的梯形螺纹。,法断面齿形：梯形螺纹端面齿形：延长渐开线,用于制造大模数、多头、

6、螺旋槽滚刀，或粗加工,2.阿基米德滚刀结构参数与选用（1）整体齿轮滚刀 高速钢材料，套装式结构，轴肩与内孔（安装基准）同心，装刀检测径向跳动。多为零前角；顶刃后角1012；侧刃后角大约3；齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；粗加工用滚刀有时做成双头，以提高生产率。,1、滚刀的切削参数,滚刀的参数分三类：切削参数、齿形参数、结构参数。,（1）滚刀前面结构与选择,a）零前角 b）正前角,滚刀前面的一般形式是由直母线形成的螺旋面。,滚刀螺旋槽导程,4种前角与螺旋角组合：1)零前角直槽滚刀：f=0、K=0。2)正前角直槽滚刀：f0、K=0。3)零前角螺旋槽滚刀：f=0、K0。4)正前角螺旋

7、槽滚刀：f0、K0。,滚刀侧刃工作前角a）直槽滚刀 b）螺旋槽滚刀,（2）滚刀后面结构参数,滚刀后面铲削量,后面包括齿顶铲面及左、右侧铲面，它们都是阿基米德螺旋面。,2、滚刀的齿形参数,模数、齿形角、齿高等。,法向齿形参数法向齿厚：齿顶高：全齿高：圆角半径：,3、滚刀的结构参数,详见表123,外径da孔径D全长L凸台直径d1宽度l1等,（1）外形结构参数,a）两次铲削齿形 b）双线凸轮铲削齿形,槽数Z槽深HK铲削量K槽形角等,（2）端面齿槽参数,分度圆直径d0分度圆螺旋升角z0,（3）分度圆参数,4、滚刀精度等级,AA加工67级齿轮A加工78级B加工89级齿轮C4加工10级及以上齿轮,）滚刀直

8、径和螺旋升角 滚刀直径螺旋升角齿形误差；圆周齿数 但滚刀直径过大，相同速度下转速降低，生产率降低，刀 坯锻造难度增大，成本增加。精加工滚刀适当增大直径。,）齿轮滚刀的头数 滚刀头数主要影响生产率和齿形精度。单头滚刀，螺旋升角小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；多头滚刀，螺旋升角大，造形误差大，但生产率高。精加工齿轮滚刀都用单头的，粗加工和半精加工可用多头的。,齿轮滚刀的合理使用,）齿轮滚刀的磨损和窜刀 各刀齿磨损不均，齿轮中线处刀齿磨损较严重。确定滚刀长度时应考虑轴向窜刀长度，标准滚刀长度为导程的45倍。,）齿轮滚刀螺旋方向的选择 齿轮滚刀旋向根据被切齿轮旋向而定。被切齿轮螺旋角10时，滚刀

9、做成右旋；10时，滚刀螺旋方向应与被切齿轮旋向相同，以减小滚刀的安装角减小切入端负荷。,）滚刀的刃磨和检验 刃磨后必须保证前角不变；检验前刀面与滚刀轴线的平行度（直槽）或前刀面导程误差（螺旋槽）；容屑槽的圆周齿距误差；前刀面径向性误差。,四、其它齿轮滚刀简介,1、剃（磨）前滚刀,剃（磨）前滚刀特点：1）齿厚做薄，留出剃（磨）余量。2）剃前齿形的齿根有修缘刃，使齿轮顶部切出倒角，避免剃齿后齿顶产生毛刺或碰伤。3）剃前齿形的齿顶作出加宽的凸角，使齿根部切出沉割，减轻剃齿刀齿顶负荷，以提高剃齿刀的寿命。4）磨前齿形作出带圆头的凸角，使齿根有少量的沉割，磨齿后齿形能与齿底光滑衔接。这种齿形能保留齿底热

10、处理获得的表面应力状态，适合重载齿轮的磨前加工。,剃前、磨前滚刀齿形a）带凸角修缘齿形 b）圆头凸角齿形,2、硬质合金刮削滚刀的特点,一、涡轮滚刀工作原理与进给方式,蜗杆副啮合情况,第五节 蜗轮滚刀与飞刀,蜗轮滚刀是利用蜗杆与蜗轮啮合原理工作的。,主运动：蜗轮滚刀旋转运动；进给运动：蜗轮滚刀的径向进给或切向进给。,2、滚切蜗轮时的进给方式,a）径向进给 b）切向进给,切向进给时，必须使用具有切向进给机构的滚齿机。,二、蜗轮滚刀的结构特点,1）蜗轮滚刃铲形蜗杆类型、分度圆直径、头数、旋向、齿形角等参数均应与工作蜗杆相等。2）由于直径受工作蜗杆的制约，当滚刀强度不足时可将键槽开到端面上，而直径再小

11、的滚刀只能做成带柄的形式。3）由于直径受工作蜗杆的制约，往往导程角较大，常用螺旋槽的结构。一般又多采用零前角，以减少设计制造误差。4）注意有切削锥的蜗轮滚刀大多需用切向进给工艺，而且要验算蜗轮副的参数是否满足径向装配条件。,三、蜗轮飞刀的特点,相当于切向进给蜗轮滚刀的一个刀齿：飞刀只能用非常小的进刀量，切削效率较低。但结构简单，刀具成本低。可加工78级精度涡轮，适合单件生产。,思 考 题,1.按齿轮齿形加工原理，齿轮刀具有哪两大类？包含哪些刀具?2.渐开线基本蜗杆有哪几种?常用哪种?为什么？3.滚刀的前角和后角是怎样形成的?它们分别与哪些参数有关？4.蜗轮滚刀在工作原理与结构特点上与齿轮滚刀有何区别?5.插齿时需要哪些运动?滚齿时需要哪些运动?6.齿轮铣刀为什么要分号制造？各号铣刀加工齿数范围按什么原则划分？7.用盘形齿轮铣刀加工直、斜齿轮时，应如何选择刀号？,