第12+章齒輪切削刀具GearCuttingTools切削原理與刀具12-

齒輪刀具CuttingToolsforGears1成形齒輪銑刀

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盤形齒輪銑刀在臥式銑床上利用分度頭進(jìn)行分齒，盤形齒輪銑刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作臺作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工直齒或斜齒齒輪。生產(chǎn)率和加工精度都比較低，適用于單件生產(chǎn)或修配工作中加工要求不高的圓柱齒輪。切削原理與刀具2切削原理與刀具盤形齒輪銑刀的刃形是按照被加工齒輪的槽形和尺寸而設(shè)計(jì)的。盤形齒輪銑刀是鏟齒成形銑刀，前角=0o，使刃形與齒槽形相同，以便減小齒形加工誤差。為了有利于切削，齒頂后角af和齒側(cè)后角αn也是鏟削而成。K為齒頂后角af的鏟削量。盤形齒輪銑刀的幾何參數(shù)3盤形齒輪銑刀加工齒輪切削原理與刀具4盤形齒輪銑刀幾何參數(shù)切削原理與刀具5

用盤形齒輪銑刀加工齒輪時(shí)，齒輪的模數(shù)和壓力角相同，但齒散不同。齒槽形狀也不相同。由漸開線形成原理可知，齒數(shù)越少，則基圓越小，漸開線就彎曲得越厲害。因此，在加工不同齒數(shù)的齒輪時(shí)。應(yīng)采用不同齒形的銑刀，這樣就會(huì)使銑刀的數(shù)量特別多。生產(chǎn)中為了減少盤形齒輪銑刀的數(shù)量，常用一把銑刀加工模數(shù)和壓力角相同，但齒數(shù)規(guī)定了加工范圍的齒輪。如表所列。每號銑刀加工齒數(shù)的范圍切削原理與刀具盤形齒輪銑刀的選用6不同齒數(shù)的齒形切削原理與刀具7當(dāng)加工齒輪模數(shù)大于l0mm時(shí)，在立式銑床上利用分度頭進(jìn)行分齒，指狀齒輪銑刀作旋磚運(yùn)動(dòng)，工作臺作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，進(jìn)行銑齒工作。這種加工方法僅適用于單件生產(chǎn)和修配工作。指狀齒輪銑刀加工齒輪切削原理與刀具指狀齒輪銑刀8齒輪滾刀的工作原理如圖所示。把齒輪滾刀安裝在滾齒機(jī)的刀架上，并將齒輪滾刀搬轉(zhuǎn)一個(gè)螺旋升角(該角等于容屑槽斜角)，使齒輪滾刀旋轉(zhuǎn)并下移進(jìn)給。被切齒輪按一定的傳動(dòng)比作圓周進(jìn)給。這樣就形成了展成運(yùn)動(dòng)。齒輪滾刀第1個(gè)齒的位置是由第6個(gè)齒的位置(假設(shè)該齒輪滾刀開六個(gè)容屑槽)逐漸切入的，使被切齒輪的兩側(cè)齒形是包絡(luò)曲線，近似等于漸開線。切削原理與刀具齒輪滾刀展成齒輪刀具9齒輪滾刀的工作原理切削原理與刀具10展成法加工齒輪切削原理與刀具11切削原理與刀具齒輪滾刀的基本結(jié)構(gòu)是一個(gè)頭的螺紋升角很小的蝸桿。為了形成切削刃和后角，在蝸桿上開槽并鏟出齒頂和齒側(cè)后角。這種蝸桿就稱為齒輪滾刀的基本蝸桿。12齒輪滾刀的基本蝸桿及各面切削原理與刀具13切削原理與刀具漸開線基本蝸桿的端截面齒形是漸開線，軸向截面齒形是凸起的曲線。所以，漸開線齒輪滾刀沒有齒形設(shè)計(jì)誤差，加工精度較高，但制造比較困難，目前應(yīng)用很少。基本蝸桿的選用(齒輪滾刀的選用)：①漸開線基本蝸桿14切削原理與刀具15切削原理與刀具16切削原理與刀具17切削原理與刀具18切削原理與刀具19法向直廓基本蝸桿的法向截面齒形是直線，端截面齒形是延長漸開線，法向直廓齒輪滾刀設(shè)計(jì)時(shí)。若對基本蝸桿齒形角進(jìn)行修正，也可以得到近似于漸開線基本蝸桿的齒輪滾刀。但由于加工精度低，一般用于粗加工和大模數(shù)的齒輪滾刀。切削原理與刀具②法向直廓基本蝸桿20阿基米德基本蝸桿的軸向截面齒形是直線，端截面齒形是阿基米德螺旋線。設(shè)計(jì)阿基米德齒輪滾刀時(shí)，若對阿基米德基本蝸桿的齒形角進(jìn)行修正，可以得到很近似于漸開線基本蝸桿的齒輪滾刀。由于阿基米德齒輪滾刀的制造和測量容易，刃磨時(shí)齒形精度比較容易控制。所以，目前我國凡模數(shù)在10毫米以下的精加工齒輪滾刀均規(guī)定為阿基米德齒輪滾刀。

切削原理與刀具③阿基米德基本蝸桿21阿基米德齒輪滾刀的幾何參數(shù)切削原理與刀具22

根據(jù)齒輪的精度要求，會(huì)選用不同精度等級的齒輪滾刀。AA級齒輪滾刀可加工6～7級的齒輪，A級齒輪滾刀可加工7～8級的齒輪，B級齒輪滾刀可加工8～9級的齒輪，C級齒輪滾刀可加工9～10級的齒輪。齒輪滾刀的模數(shù)和壓力角要與被切齒輪的模數(shù)和壓力角相同。切削原理與刀具齒輪滾刀的合理選用23蝸桿蝸輪傳動(dòng)副也是機(jī)械傳動(dòng)部件之一，其優(yōu)點(diǎn)是傳動(dòng)比大。蝸輪滾刀實(shí)際上是由蝸桿制成的。外徑大于30～35mm的蝸輪滾刀一般制成套裝式，外徑小于30mm的蝸輪滾刀一般制成帶柄式。在單件小批生產(chǎn)和修配工件中，為了降低成本而不購置蝸輪滾刀，采用蝸輪飛刀切向進(jìn)給來滾削蝸輪。飛刀位于刀桿的軸向剖面內(nèi)，其齒形是直線，這樣結(jié)構(gòu)簡單、制造方便。價(jià)格低廉。

切削原理與刀具2、蝸輪滾刀24套裝式端面鍵式帶柄式切削原理與刀具25用飛刀加工蝸輪切削原理與刀具26如圖所示，插齒刀安裝在插齒機(jī)床的主軸上，它具有圓周進(jìn)給運(yùn)動(dòng)、上下直線切削主運(yùn)動(dòng)，還有讓刀運(yùn)動(dòng)。工件逐漸地向插齒刀作徑向切入的徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，并與插齒刀按規(guī)定傳動(dòng)比作嚙合旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)(展成運(yùn)動(dòng))。這樣，被切齒輪坯轉(zhuǎn)過一周后便成為齒輪。

切削原理與刀具3、插齒刀（1）插齒刀的工件原理(Y5132型插齒機(jī))27插齒刀工作原理切削原理與刀具28插齒刀有三種類型：盤形插齒刀加工普通直齒外齒輪和大直徑內(nèi)齒輪。碗形插齒刀加工塔形、雙聯(lián)直齒輪。錐柄插齒刀加工直齒內(nèi)齒輪。插齒刀的精度有三個(gè)等級。AA等級加工6級齒輪；A等級加工7級齒輪；B等級加工8級齒輪。切削原理與刀具

(2）插齒刀的選用29

剃齒刀的結(jié)構(gòu)是一個(gè)圓柱斜齒輪，在它的齒側(cè)面上做出許多小的凹形容屑槽而形成刀刃。剃齒刀安裝在剃齒機(jī)床的主軸上作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。被剃齒輪安裝在心軸上，心軸的兩端面有中心孔與工作臺上的頂尖精度配合。剃齒刀給被剃齒輪一齊并帶動(dòng)被剃齒輪作無間隙的嚙合。接觸點(diǎn)的速度，由于這對斜齒輪嚙合接觸點(diǎn)的速度方向不一致，切削原理與刀具4、剃齒刀（1）剃齒刀工作原理30盤形剃齒刀切削原理與刀具31剃齒刀的齒形切削原理與刀具32由于這對斜齒輪嚙合接觸點(diǎn)的速度方向不一致，如圖所示，使剃齒刀與被剃齒輪側(cè)面產(chǎn)生相對滑移，圖中的vf就是剃削速度,因此,在徑向進(jìn)給的壓力下，剃齒刀的側(cè)面凹槽切削刃在嚙合點(diǎn)處切下很薄的一層切屑(厚度約0.005～0.01mm)。剃齒是對未淬硬齒輪的齒形進(jìn)行精加工的一種常用方法。滾齒或插齒以后經(jīng)過剃齒加工齒輪精度可達(dá)6-8級，齒面粗糙度值可達(dá)1.25～0.63Ra。切削原理與刀具接觸點(diǎn)的速度，33盤形剃齒刀工作原理切削原理與刀具34盤形剃齒刀的結(jié)構(gòu)是圓柱斜齒輪，斜齒的兩側(cè)面用插刀插出凹槽而形成切削刃。槽底與齒面一樣，是漸開線。為使插刀能夠退刀，在每個(gè)齒根鉆有傾斜的小孔。當(dāng)剃齒刀用鈍后。需要重磨齒形表面和齒頂圓柱面。

切削原理與刀