磨工(高级)第四章课件

1、第四章 复杂刀具的刃磨 了解拉刀的种类，结构及其刃磨方法。熟悉齿轮滚刀的结构参数，齿轮滚刀和成形铣刀的铲磨方法。技能训练中，刃磨复杂刀具拉刀、齿轮滚刀应符合图样要求：表面粗糙度Ra0.4m，拉刀校准齿与其相邻两切削刃外圆对拉刀轴线径向圆跳动误差不超过0.01mm，位置误差不超过0.02mm；齿轮滚刀的齿形误差不超过0.005mm，齿厚偏差不超过0.032mm。第四章 复杂刀具的刃磨一、拉刀及其刃磨拉削是使用拉刀加工工件内、外表面的方法。图4-1内拉刀加工的内孔形状第一节复杂刀具刃磨必备专业知识1.拉刀的种类及结构要素图4-2外拉刀a)平面拉刀b)齿槽拉刀第一节复杂刀具刃磨必备专业知识(1)圆拉

2、刀的结构圆拉刀是一种多齿的刀具，常用于精加工圆柱孔。图4-3拉刀的结构1)柄部夹固在拉床的刀夹中，用以传递动力。2)颈部用以连接柄部与刀体。3)过渡锥使前引导部能顺利进入被拉削孔。4)前引导部分起定中心作用。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识5)切削部分具有多排刀齿，刀齿尺寸由前引导部分向后逐渐增大。6)校准部分起修光和校准作用，一般由46个齿组成，其外径尺寸等于被加工孔径。7)后引导部分防止套在拉刀上的工件发生倾斜。8)后支承起支托作用。(2)拉刀刀齿结构参数拉刀刀齿结构参数如图4- 4所示。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4- 4拉刀刀齿结构要素1主切削刃2副切削刃3过渡刃4刀尖5容屑槽6分屑

3、槽7棱8齿背第一节复杂刀具刃磨必备专业知识1)前刀面A切屑流出的刀面。2)后刀面A刀齿与加工表面相对的表面。3)副后刀面A刀齿与已加工表面相对的表面。4)刃带A1刃带一般较窄，可控制拉刀尺寸。5)主切削刃前后刀面的交线。6)副切削刃前刀面与副后刀面的交线。7)过渡刃主切削刃和副切削刃间的切削刃。8)刀尖主切削刃和副切削刃的交点。9)容屑槽容纳切屑的齿槽。10)齿背容屑槽与后刀面间的部分。11)棱刀齿后刀面与齿背的交线。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4 4b所示为刀齿几何角度。图4-5刀齿和容屑槽的形状a)曲线齿背b)直线齿背c)加长齿形d)双前角形e)双圆弧形f)断屑台形第一节复杂刀具刃磨必

4、备专业知识图4-6分屑槽的种类第一节复杂刀具刃磨必备专业知识2.拉刀的刃磨方法(1)拉刀刃磨用机床M6110D、M6125等拉刀磨床可以刃磨拉刀的前刀面，也可磨削圆拉刀、花键拉刀、平面拉刀的齿背和后刀面。对于较短的拉刀也可利用附件在万能工具磨床上刃磨。图4-7M6110D型拉刀刃磨机床第一节复杂刀具刃磨必备专业知识(2)拉刀刃磨前的检查拉刀刃磨前需进行校直。图4-8拉刀的火焰校直第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-9拉刀的敲击校直(3)圆拉刀前刀面的刃磨圆拉刀前刀面的刃磨有锥面第一节复杂刀具刃磨必备专业知识磨削法和圆周磨削法两种。锥面磨削法是指用碟形砂轮的锥面与刀齿的前刀面相切进行磨削，如图4

5、10所示。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-10锥面磨削法a)砂轮位置及直径b)干涉点图4-11砂轮直径选择图第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-12圆周磨削法第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-13砂轮直径选择图第一节复杂刀具刃磨必备专业知识1)拉刀的前角在前刀面各处是变化的，同时拉刀的前角大小又取决于砂轮直径。2)砂轮与刀齿的磨削弧较长，砂轮易磨钝。3)交叉的磨痕对拉刀拉削的表面粗糙度有影响。(4)圆拉刀后刀面的刃磨圆拉刀后刀面可在外圆磨床上磨削，如图4-14所示。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-14圆拉刀后刀面的刃磨第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-15复合拉刀图415a所示为圆

6、孔倒角花键复合拉刀的结构。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识3.复合拉刀的结构介绍二、齿轮滚刀及其铲磨、刃磨滚刀可制成单头或多头，它相当于一个蜗杆。图4-16齿轮滚刀的基本蜗杆及结构1基本蜗杆2刀齿前刀面3齿顶铲背4齿侧铲背5切削刃第一节复杂刀具刃磨必备专业知识1.齿轮滚刀(1)渐开线蜗杆此种蜗杆的齿面为渐开线的螺旋面，在垂直于蜗杆轴线的截面内，其齿形为渐开线。(2)阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆螺旋面的形状与梯形螺纹的形状相似。(3)法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆在法剖面中为直线齿形，加工制造方便，铲磨后用工具显微镜投影方法测量其法向齿形，以控制齿形精度。(1)前角前角定义在假定工作平面顶刃处，用符号fa标

7、注。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识2.阿基米德滚刀结构参数图4-17滚刀前角a)=0b)、第一节复杂刀具刃磨必备专业知识(2)容屑槽螺旋角容屑槽螺旋角定义在分度圆上，用符号k标注。1)零前角直槽滚刀：f0，k=0。2)正前角直槽滚刀：f0，k=0。3)零前角螺旋槽滚刀：f0，k0。4)正前角螺旋槽滚刀：f0，k0。(3)后角及铲背量解按公式(4-7)得整体式单头齿轮滚刀精度分级：AA、A、B、C四级，分别用于加工7、8、9、10级精度齿轮。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识4.齿轮滚刀的铲磨3.齿轮滚刀的精度图4-18砂轮直径与铲背量的关系第一节复杂刀具刃磨必备专业知识(1)在万能螺纹磨床上铲磨小

8、模数齿轮滚刀小模数齿轮滚刀可在万能螺纹磨床上铲磨(图4-19)。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-19S7520型万能螺纹磨床(上海机床厂有限公司)1按钮2工作台换向手柄3电器按钮4盖5交换齿轮架6铲磨手柄7螺距加大手柄8主轴转速计9铲磨交换齿轮10校正手柄11夹紧工作台12对线把手13切削液手柄14砂轮快速手柄15横向进给手轮1)螺距交换齿轮i螺距。2)铲磨交换齿轮i铲磨。3)差动交换齿轮i差动。图420所示为S7520型万能螺纹磨床的传动系统。图4-20S7520型万能螺纹磨床的传动系统第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-21铲磨机构的结构(S7520)1刻度杆2凸轮3齿轮套4杠杆第一节

9、复杂刀具刃磨必备专业知识(2)滚刀铲磨附件图4-22所示为滚刀铲磨附件，是为万能螺纹磨床专门设计的小直径砂轮磨头。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-22齿轮滚刀铲磨附件图4-23滚刀磨床砂轮主轴结构(3)滚刀铲磨床铲磨滚刀滚刀铲磨床用于铲磨小模数的滚刀。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识常见的滚刀铲磨床有S7810、SG7825A等。(4)用于铲齿车床的铲磨附件在生产条件有限的企业中，大量的铲磨工艺可利用铲齿车床进行。图4-24用于铲齿车床的铲磨附件1主轴箱2传动带3电动机4支架5基座6砂轮主轴第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-25铲齿车床铲磨滚刀第一节复杂刀具刃磨必备专业知识5.齿轮滚刀前刀

10、面的刃磨方法(1)刃磨直槽滚刀图4-26a所示，用砂轮端面刃磨，当fa=0时砂轮端面通过滚刀中心。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-26刃磨直槽滚刀前刀面a)=0b)0(2)刃磨螺旋槽滚刀螺旋槽滚刀一定要用砂轮的锥面来刃磨。第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-27刃磨螺旋槽滚刀前刀面图4-28靠模装置1心轴2撑齿块3靠模第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-29用正弦装置刃磨滚刀螺旋槽1直角座2导轨体3滑板4捏手5刻度尺6转盘7正弦尺8正弦规9分度捏手10钢丝绳11正弦导轨12滚轮第一节复杂刀具刃磨必备专业知识图4-30凹半圆铣刀第一节复杂刀具刃磨必备专业知识三、成形铣刀的铲磨图4-31圆弧砂

11、轮的修整第一节复杂刀具刃磨必备专业知识一、工艺准备图432所示为四方拉刀，柄部直径为200025mm，表面粗糙度为Ra08m。第二节复杂刀具刃磨技能训练实例1.阅读分析图样拉刀的加工工艺过程较复杂，拉刀在刃磨前已经过下列工序：1)钻中心孔。2)粗车外圆。3)磁性操伤。4)车各部分外圆，留磨削余量。5)校直。6)车校准齿容屑槽、切削齿容屑槽。7)校直。8)铣四方，留磨削余量。9)校直，修毛刺。第二节复杂刀具刃磨技能训练实例2.磨削工艺10)热处理。拉刀的刃磨内容包括：柄部外圆、前引导外圆、切削齿外圆、刀齿前角、刀齿后角、四方平面。工件采用两顶尖装夹。砂轮形状：碟形、平形、碗形砂轮。M1432B型

12、万能外圆磨床，M6110D型拉刀刃磨机床，M7150A型卧轴矩台平面磨床。二、工件磨削步骤及注意事项第二节复杂刀具刃磨技能训练实例5.选择设备4.选择砂轮3.工件的定位夹紧1)研磨中心孔。2)在外圆磨床上粗磨外圆。3)粗磨切削齿外圆(表4-1)，转动工作台，使刀齿有微小后角。表4-1齿号列表4)粗拉磨四方平面，至尺寸(22.580.05)mm。5)粗拉磨前刀面，o152，表面粗糙度Ra0.8m。6)校直。7)热处理：人工时效。第二节复杂刀具刃磨技能训练实例8)研磨中心孔。9)在外圆磨床上精磨外圆。10)在同一外圆磨床上，精磨切削齿外圆至尺寸。11)在同一外圆磨床上，磨外圆后角，校准齿o=030

13、+10，刃带宽0.450.65mm。12)精拉磨四方基面，至尺寸大于22.4mm。13)平面磨削四方至尺寸22.080mm。14)拉磨四方后角o13及后导四方至尺寸22.08004mm。15)磨前导圆锥至尺寸。16)钳工划线。17)按划线磨分屑槽至尺寸，o5。18)精拉磨前刀面，o=152。第二节复杂刀具刃磨技能训练实例注意事项：1)刃磨前，应按刀齿前刀面的廓形修整砂轮。2)砂轮轴线与拉刀轴线应调整成合适的安装角。3)考虑到砂轮的磨损，在每磨完一齿后，可将砂轮位置略作调整，以保证磨削精度要求。4)工序9)、10)、11)应在同一台机床上磨削，以保证刀齿的精度要求。5)前刀面与槽底圆弧必须光滑连

14、接，操作时应将砂轮最低点接近槽底，移动工作台，使砂轮靠近拉刀前刀面，以防止产生台阶面。6)调整砂轮位置，使砂轮轴线与拉刀轴线处于同一平面内，并调整机床横向导轨上的挡块，固定砂轮位置。7)防止发生烧伤现象。第二节复杂刀具刃磨技能训练实例图4-33测量拉刀前角和后角第二节复杂刀具刃磨技能训练实例三、精度检验及误差分析图4-34对称度的测量第二节复杂刀具刃磨技能训练实例一、工艺准备图435所示为齿轮滚刀，滚刀孔径为27H7，表面粗糙度为Ra04m。图4-35齿轮滚刀第二节复杂刀具刃磨技能训练实例1.阅读分析图样齿轮滚刀的工艺过程较复杂，磨齿轮滚刀前已经过车削、铣削、插键槽、铲齿、热处理等工序。铲磨、

15、刃磨时，工件采用心轴装夹。砂轮特性：PA，WA；F70，F80；K，L；5，6；V。M1432B型万能外圆磨床，S7520型万能螺纹磨床，M6025型万能工具磨床，M7120A型平面磨床。二、工件磨削步骤及注意事项第二节复杂刀具刃磨技能训练实例2.磨削工艺4.选择砂轮5.选择设备3.工件的定位夹紧1)在平面磨床上，用磁性吸盘装夹，磨滚刀两端面至尺寸63mm。2)在万能外圆磨床上，工件用花盘装夹，磨内孔至尺寸27H7。3)工件用心轴装夹，磨轴台外圆至尺寸35mm，滚刀外圆至尺寸60mm。4)在万能工具磨床上，刃磨刀齿前刀面，fa=0。5)在S7520型万能螺纹磨床上铲磨滚刀。6)按公式(4-12)作铲磨交换齿轮计算：滚刀刀齿数z=16，则7)修整砂轮两侧锥面成40角，并调整砂轮架倾斜角等于。8)调整滚刀被磨切削刃的中心水平位置，如图4-36所示。第二节复杂刀具