《切齿刀具》PPT课件.ppt

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、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，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、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?