电子课件-《金属切削原理与刀具(第五版)》-B01-3509-第十章

第一节齿轮刀具的种类第二节齿轮滚刀第三节蜗轮滚刀第四节插齿刀第五节剃齿刀第一节齿轮刀具的种类一、成形法齿轮刀具1．盘形齿轮铣刀

盘形齿轮铣刀是一种经过铲齿的成形铣刀，可用于加工直齿或斜齿轮。2．指状齿轮铣刀指状齿轮铣刀属于成形立铣刀，可用于加工大模数的直齿、斜齿或人字齿轮。二、展成法齿轮刀具

优点：一把刀具可加工同一模数不同齿数的齿轮，与成形刀具相比，其通用性广，加工精度和生产效率高。1．齿轮滚刀

适用于直齿、斜齿轮的粗、精加工，生产率较高，应用最广泛。2．插齿刀

多用于齿轮滚刀无法加工的双联和多联齿轮、内齿轮及人字齿轮的加工。3．剃齿刀

主要用于热处理前齿形的精加工。第二节齿轮滚刀一、齿轮滚刀的工作原理齿轮滚刀的工作原理如同一对交错轴斜齿轮副的啮合过程，滚刀相当于小齿轮，工件相当于大齿轮，工作时，滚刀与被切齿轮作无侧隙啮合。1．滚齿时的运动滚齿时滚刀绕自身轴线的回转运动为主运动，进给运动包括齿坯的转动和滚刀沿齿坯轴线方向的移动。滚刀的回转运动与齿坯绕自身轴线的回转运动形成了展成运动。展成运动符合齿轮啮合原则，为保证被切齿轮齿数正确，与必须保持严格的速比，即：式中、——齿轮滚刀的转速、头数；、——被切齿轮的转速、齿数。加工斜齿轮时，被加工齿轮需在上述运动的基础上增加一个附加转动。2．滚刀的安装角同一把滚刀，既可用于加工直齿轮，也可用于加工斜齿轮，只是滚刀的安装角不同。安装角是指滚刀轴线与齿轮端面间的夹角。式中——滚刀分度圆螺纹升角；确定安装角的基本原则：滚刀的齿向与齿轮的齿向一致，其计算式是：——被切齿轮螺旋角。

例10—1：用右旋滚刀滚切右旋齿轮时，若滚刀分度圆螺纹升角=2°47′，计算得被切齿轮的螺旋角=8°13′，求滚齿时，滚刀的安装角的大小。解：=︱8°13′-2°47′︱=5°26′即滚齿前，调整滚刀安装角为5°26′。二、齿轮滚刀的基本蜗杆滚刀相当于齿数很少（一个或几个齿）的螺旋齿轮，因此其螺旋角很大，螺纹升角很小，使滚刀的外形不像齿轮而呈蜗杆状，故称为滚刀的基本蜗杆，滚刀的齿数相当于蜗杆的头数。应用最多的是以阿基米德蜗杆和法向直廓蜗杆。阿基米德蜗杆法向直廓蜗杆三、滚刀刀齿的形成齿轮滚刀具有容屑槽、前角和后角。沿滚刀纵向开沟槽以形成容屑槽、前刀面和切削刃。滚刀的容屑槽滚刀的几何形状a）螺旋槽b）直槽四、齿轮滚刀的使用1．齿轮滚刀的选择（1）滚刀的模数和齿形角应和被加工齿轮的法向模数和法向齿形角相同。（2）滚刀的精度等级要和被加工齿轮的精度等级对应。齿轮滚刀标准AA级A级B级C级齿轮精度6～7级7～8级8～9级9～10级2．齿轮滚刀的安装滚刀安装注意事项：（1）用百分表检查两端轴台的径向圆跳动量，其值不能超过允许值（一般加工外径为200mm以下的8级精度齿轮时应不大于0.03mm）（2）两轴台的跳动方向和数值应尽可能一致，即两端径向圆跳动的最高点在同一方向。第三节蜗轮滚刀一、蜗轮滚刀的工作原理与进给方式1．蜗轮滚刀的工作原理蜗轮滚刀是利用蜗杆与蜗轮的啮合原理工作的。蜗轮滚刀相当于与被切蜗轮相啮合的工作蜗杆，在它上面开出切削刃，则为蜗轮滚刀。加工蜗轮时，螺旋滚刀和被切蜗轮的安装中心距和轴交角（一般为90°）及传动比也应与工作蜗杆、蜗轮的中心距和轴交角及传动比相同。2．蜗轮滚刀的进给方式（1）径向进给

优点：蜗轮不需附加转动，滚齿机的传动链短，加工的蜗轮齿距误差小、精度高，蜗杆副可以径向装配。

缺点：滚刀刀齿负荷不均，且包络齿形的切削刃很少，因而齿面波纹较大，齿形精度和表面质量较低。

优点：可以得到较好的齿形精度和表面质量；滚刀的寿命较长；蜗杆副的中心距易于准确控制。

缺点：滚齿机必须具有切向进给机构；展成运动传动链较长，影响转动精度，对于齿距精度要求高的蜗轮，不如径向进给方式好；蜗杆副有可能不能径向装配。（2）切向进给

二、蜗轮滚刀的结构

1．蜗轮滚刀的外径蜗轮滚刀的外径应设计得比工作蜗杆大些，蜗杆副在啮合时应保证有一定的径向间隙和使滚刀有一定的重磨次数。因此，新的蜗轮滚刀的外径应比工作蜗杆的外径大0.2m（m为模数）。2．后角蜗轮滚刀的顶刃后角在螺旋线方向测量。当基本蜗杆的螺旋升角λo较小时（λo<15°），螺纹与端面夹角较小，螺旋方向的后角和端面方向的后角差别不大，为方便起见，可在端面中测量。当λo≥15°时，滚刀顶刃螺旋方向与端面方向夹角较大，两个方向的后角相差也较大。这种情况下，滚刀的顶刃后角应在螺旋方向测量。螺旋方向的顶刃后角通常为10°~12°。3．切削部分的长度径向进给蜗轮滚刀的切削部分长度L1应比工作蜗杆长度b1大一个轴向齿距，即切向进给蜗轮滚刀的切削部分长度有圆锥部分和圆柱部分组成。圆锥部分取（2.5~3），锥角取10°~12°；圆柱部分取（2~2.5），总长度为=（4.5~5.5）

第四节插齿刀一、插齿刀的工作原理插齿的主运动是插齿刀的上下往复运动。切削刃的上下往复运动轨迹形成的齿轮称作铲形齿轮。插齿刀与齿坯的相对滚动形成圆周进给运动，它相当于铲形齿轮与被切齿轮之间作无间隙啮合运动。加工斜齿轮时，插齿刀的铲形齿轮是与被切齿轮螺旋角大小相等、旋向相反的斜齿轮。插齿时在插齿刀上下往复运动的同时，由机床的螺旋导轨使插齿刀形成附加的螺旋运动。二、插齿刀的使用1．插齿刀的类型（1）盘形插齿刀适合加工普通直径外齿轮和大直齿内齿轮。（2）碗形直齿插齿刀适合加工塔形和双联齿轮。（3）锥柄直齿插齿刀适合加工直齿内齿轮。a）盘形直齿插齿刀b）碗形插齿刀c）锥柄直齿插齿刀2．插齿刀的安装插齿刀安装要求是：装夹可靠。垫板尽可能具有最大的直径与厚度。两端面平行且与插齿刀保持良好的接触。安装时需校正前面与外径的跳动量，跳动量一般不大于0.02mm