切齿刀具课件.pptx

1、 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指状齿轮铣刀加工齿轮 2.2.指状齿轮铣刀指状齿轮铣刀第1页/共38页二、展成法切齿刀具a）齿轮滚刀b）插齿刀 c）剃齿刀d）弧齿锥齿轮铣刀盘第2页/共38页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

2、等摆线齿轮刀具、花键滚刀、链轮滚刀等第3页/共38页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。第二节第二节 齿轮铣刀齿轮铣刀第4页/共38页 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第5页/共38页一、插齿刀工作原理第三节第三节 插齿刀插齿刀第6页/共38页oomzd 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

3、圆直径do和基圆直径dbo。oobomzdcos第7页/共38页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第8页/共38页三、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、插齿刀类型的选择第9页/共38页第10页/共38页三、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

4、合b）被切齿轮与配对齿轮啮合3、插齿刀安装第11页/共38页基本工作原理：齿轮滚刀是利用一对螺旋齿轮啮合原理进行加工的。第四节第四节 齿轮滚刀齿轮滚刀主运动：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。第12页/共38页 滚刀基本蜗杆滚刀基本蜗杆 根据滚切原理知，滚刀基根据滚切原理知，滚刀基 本蜗杆的端面齿形应是本蜗杆的端面齿形应是渐开渐开 线，法向模数和压力角线，法向模数和压力角应分应分别等于被切齿轮的别等于被切齿轮的法向模数和法向模数和压力角。压力角。第13页/共38页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。zoa）螺旋角旋向一致 b）

5、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zozo被切齿轮螺旋角；zo滚刀螺旋升角。第14页/共38页（1）渐开线基本蜗杆）渐开线基本蜗杆实实质上是斜齿轮。质上是斜齿轮。齿面是渐开螺旋面，齿面是渐开螺旋面，造形误差为零；造形误差为零；端面齿形：渐开线端面齿形：渐开线 轴向齿形：曲线轴向齿形：曲线 制造较为困难。制造较为困难。滚刀的铲形蜗杆滚刀的铲形蜗杆第15页/共38页（2）阿基米德基本蜗杆）阿基米德基本蜗杆 齿面是阿基米德螺旋面，齿面是阿基米德螺旋面，会产生一定的造形误差，会产生一定的造形误差，端面齿形：阿基米德螺线端面齿形：

6、阿基米德螺线 轴向齿形：直线轴向齿形：直线 制造比较容易。制造比较容易。轴向截形应与渐开线蜗杆轴向截形应与渐开线蜗杆 齿形在分度圆处相切，即齿齿形在分度圆处相切，即齿 形角应是渐开线蜗杆分度圆形角应是渐开线蜗杆分度圆 处的齿形角。处的齿形角。第16页/共38页（3 3）法向直廓蜗杆）法向直廓蜗杆实质上是在实质上是在齿形法齿形法断面断面中具有直线齿形的中具有直线齿形的梯形螺纹梯形螺纹。法断面齿形：梯形螺纹法断面齿形：梯形螺纹端面齿形：延长渐开线端面齿形：延长渐开线用于制造大模数、多头、螺旋用于制造大模数、多头、螺旋槽滚刀，或粗加工槽滚刀，或粗加工第17页/共38页2.阿基米德滚刀结构参数与选用阿

7、基米德滚刀结构参数与选用（1）整体齿轮滚刀）整体齿轮滚刀 高速钢材料，高速钢材料，套装式结构，套装式结构，轴肩与内孔轴肩与内孔（安装基准）（安装基准）同心，同心，装刀检测径向跳动。装刀检测径向跳动。多为零前角；多为零前角；顶刃后角顶刃后角1012；侧刃后角大约侧刃后角大约3；齿轮滚刀大多为单头，齿轮滚刀大多为单头，螺旋升角较小，加工精度较高；螺旋升角较小，加工精度较高；粗加工粗加工用滚刀有时做成用滚刀有时做成双头，以提高生产率双头，以提高生产率。第18页/共38页第19页/共38页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

8、afade/2sin0/2sindef 滚刀前面的一般形式是由直母线形成的螺旋面。第20页/共38页滚刀螺旋槽导程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。第21页/共38页滚刀侧刃工作前角a）直槽滚刀 b）螺旋槽滚刀第22页/共38页（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。第23页/共38页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：第24页/共38页3、滚刀的结构参数详见表12

9、3外径da孔径D全长L凸台直径d1宽度l1等（1）外形结构参数第25页/共38页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）端面齿槽参数第26页/共38页分度圆直径d0分度圆螺旋升角z0（3）分度圆参数Khddaa2.020004 4、滚刀精度等级、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级及以上齿轮第27页/共38页）滚刀直径和螺旋升角）滚刀直径和螺旋升角 滚刀直径滚刀直径螺旋升角螺旋升角齿形误差齿形误差；圆周齿数；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

10、难度增大，成本增加。精加工滚刀适当增大直径。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）齿轮滚刀的头数 滚刀头数主要影响生产率和齿形精度。滚刀头数主要影响生产率和齿形精度。单头滚刀，单头滚刀，螺旋升角小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；螺旋升角小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；多头滚刀，多头滚刀，螺旋升角螺旋升角大，造形误差大，但生产率高。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。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合理使用第28页/共38页）齿轮滚刀的磨损和窜刀）齿轮滚刀的磨损

11、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长度时应考虑轴向窜刀长度，标准滚刀长度为导程的45倍。倍。）齿轮滚刀螺旋方向的选择）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。齿轮滚刀旋向根据被切齿轮旋向而定。被切齿轮螺旋角被切齿轮螺旋角10时，滚刀做成右旋；时，滚刀做成右旋；10时，滚刀螺旋方向应时，滚刀螺旋方向应与被切齿轮旋向相同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。，以减小滚刀的安装角减小切入端负荷。）滚刀的刃磨和检验）滚刀的刃磨和检验 刃磨后必须保证前

12、角不变；检验前刀面与滚刀轴线的平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。周齿距误差；前刀面径向性误差。第29页/共38页四、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

13、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。第30页/共38页剃前、磨前滚刀齿形a）带凸角修缘齿形 b）圆头凸角齿形第31页/共38页2、硬质合金刮削滚刀的特点第32页/共38页一、涡轮滚刀工作原理与进给方式蜗杆副啮合情况第五节第五节 蜗轮滚刀与飞刀蜗轮滚刀与飞刀 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。第33页/共38页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。第34页/共38页二、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

14、、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。第35页/共38页三、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。第36页/共38页思思 考考 题题 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?2.渐开线基本蜗杆有哪几种?常用哪种?为什么？3.滚刀的前角和后角是怎样形成的?它们分别与哪些参数有关？4.蜗轮滚刀在工作原理与结构特点上与齿轮滚刀有何区别?5.插齿时需要哪些运动?滚齿时需要哪些运动?6.齿轮铣刀为什么要分号制造？各号铣刀加工齿数范围按什么原则划分？7.用盘形齿轮铣刀加工直、斜齿轮时，应如何选择刀号？第37页/共38页感谢您的欣赏！感谢您的欣赏！第38页/共38页