金属切削第十章切齿刀具

第十章切齿刀具

本章介绍齿轮铣刀、插齿刀和齿轮滚刀等各类切齿刀具的结构特点及选用方法。其内容包括齿轮铣刀的齿廓形状参数、各种刀号齿轮铣刀所能加工齿轮齿数的范围；插齿刀的工作原理及插齿刀的结构及选择和使用；齿轮滚刀的及结构及选择和使用。

第一节齿轮铣刀的种类齿轮铣刀的种类盘形齿轮铣刀指形齿轮铣刀铣齿加工精度低（8~9级）和生产率均低，用于单件小批生产。用于加工小模数（m=0.3~16mm）的齿轮用于加工大模数（m=10~100mm）的齿轮标准齿轮铣刀的齿廓形状和刀号齿廓形状模数和压力角相同，但齿数不同需要很多刀具刀具要按齿数分组制造不经济、不现实每一模数有8或15把铣刀为一组齿廓形状不同模数、齿数、压力角（20°）需要不同刀具m=0.3~8mm8把刀为一套m=9~16mm15把刀为一套每一刀号的齿廓（表10-1）该刀号中最少齿数的廓形

第二节插齿刀的结构和使用插齿刀的工作原理产形齿轮：切削刃上下运动轨迹形成的齿轮插齿刀可以加工直齿、斜齿内外圆柱齿轮，多联齿轮。插齿刀的结构产形齿轮为了形成后角，顶刃及左右侧刃后面均缩在产形齿轮之内。重磨前刀面后直径变小，齿厚变薄，但仍要求齿形是同一基圆上的渐开线。插齿刀是不同变位系数的薄齿轮叠加而成。标准插齿刀：齿顶变宽，齿根变薄，不是渐开线。适当增大插齿刀分度圆处的压力角可以减小误差。切削刃是不同渐开线上的点连接而成的。齿廓误差前角等于零度，不存在齿廓误差。插齿刀的选择和使用插齿刀类型的及其选用盘形：加工普通外齿轮和大直径内齿轮。碗形：加工多联齿轮。锥柄直齿插齿刀：加工内齿轮。插齿刀使用前的校验插齿刀的模数、分度圆压力角及齿高系数和被切齿轮一致。校验加工的齿轮与共轭齿轮啮合时是否发生过渡曲线干涉。选用大齿数插齿刀；或用旧插齿刀，以减小刀具的变位系数。插齿刀的变位系数越大越容易发生过渡曲线干涉。校验被切齿轮是否发生根切。校验被切齿轮是否发生顶切。选用齿数较少的插齿刀或换用新插齿刀。插齿刀的变位系数和齿数愈小、被切齿轮的齿数愈多，容易产生顶切。选用齿数较多的插齿刀或换用较新的插齿刀。插齿刀变位系数愈小，插齿刀齿数愈多，被切齿轮齿数越少，越容易根切。

第三节滚齿刀齿轮滚刀的工作原理齿轮滚刀的工作原理滚刀轴线相对工件端面需倾斜一个安装角φ

滚刀的旋向与被切齿轮的旋向相同时：滚刀的旋向与被切齿轮的旋向相反时：切削直齿轮时：齿轮滚刀的产形螺旋面产形螺旋面为了形成后角，顶刃及左右侧刃后面均缩在产形螺旋面以内。滚刀每次重磨位置滚刀每次重磨后，外径和齿厚减小。只要调节好滚刀与齿坯的中心距，就能切出正确廓形的齿轮。顶刃和侧刃在新的产形螺旋面上相当于斜齿轮的变位系数减小产形螺旋面渐开螺旋面可以切出理想的渐开线齿轮，但制造、检验较为困难，生产中很少采用。滚刀产形螺旋面阿基米德螺旋面轴平面内的截形是直线，制造、检验方便。适用于小模数（m≤10mm）的齿轮滚刀。滚刀产形螺旋面法向直廓螺旋面适用于粗加工或大模数齿轮加工。齿槽法向截形是直线。齿廓误差比阿基米德滚刀大。齿轮滚刀的结构齿轮滚刀的结构形式整体滚刀：中、小模数的滚刀。镶齿滚刀：大、中模数的滚刀。1、滚刀外径daodao↑→齿数↑→齿面包络误差↓↘每齿切削负荷↓dao↑→滚刀内经↑→刚性↑↘制造、刃磨、安装不便，增加切入时间降低生产率粗加工选用小直径，精加工选用大直径2、滚刀长度L应保证滚刀能完整地包络齿轮的齿廓，滚刀边缘的刀齿负荷不过重。滚刀轴台长度不小于5mm3、滚刀头数多头：生产率高，加工精度低，用于粗切滚刀单头：生产率低，加工精度高，用于精切滚刀齿轮滚刀的结构参数Ⅰ型：大直径系列，用于AA级和AAA级高精度滚刀。Ⅱ型：比Ⅰ型小25%～30%，用于AA、A、B、C级滚刀。4、齿轮滚刀的齿数Z精加工滚刀齿数应比粗加工滚刀多。Z↑→刀齿切削负荷↓，齿廓包络线↑→Ra↓5、前角和后角齿顶后角：10°~12°；齿侧后角：3°~4°前角：高精度滚刀为0°

普通精度滚刀为7°~9°

粗加工滚刀为12°~15°齿轮滚刀的选用齿轮滚刀基本参数选择滚刀的模数mn与被加工齿轮的模数相同。滚刀精度：AA、A、B、C级分别加工7、8、9、10级精度的齿轮。AAA级适用于加工6级精度齿轮。