(金属切削原理与刀具)第十一章 齿轮刀具课件
77页1、第十一章 齿轮刀具,第一节 齿轮刀具的主要类型和选用 第二节 成形齿轮刀具 第三节 齿轮滚刀和蜗轮滚刀 第四节 剃齿刀 第五节 插齿刀 第六节 非渐开线齿轮刀具 小结 习题,第一节 齿轮刀具的主要类型和选用 齿轮的种类很多,加工要求又各有不同,因此齿轮刀具的品种极其繁多。通常按加工齿轮的品种和加工原理的方法来分类。,11.1.1 按加工齿轮的品种分 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。,11.1.2 按加工原理分,11.1.2.1 成形齿轮刀具 这类刀具的切削刃廓形与被加工的直齿齿轮端剖面内的槽形相同。这类刀具中有盘形齿轮铣刀、指形齿轮铣刀、齿轮拉刀、插齿刀盘等。 . 盘形成形齿轮铣刀。 . 指形齿轮铣刀。,11.1.2.2 展成齿轮刀具 这类刀具切削刃的廓形不同于被切齿轮任何剖面的槽形。切齿时除主运动外,还需有刀具与齿坯的相对啮合运动,称展成运动。工件齿形是由刀具齿形在展成运动中的若干位包络切削形成的。用这类刀具加工齿轮时,刀具本身好像也是一个齿轮,它和被加工的齿轮各自按啮合关系要求的速比转动,而由刀具齿形包络
2、出齿轮的齿形。这类刀具中有齿轮滚刀、插齿刀、梳齿刀、剃齿刀、加工非渐开线齿形的各种滚刀、蜗轮刀具和锥齿轮刀具等。,11.1.2.3 齿轮刀具的选用 根据不同的生产要求和条件,选用合适的齿轮刀具是很重要的。在以上所说的各类齿轮刀具中,要数加工渐开线圆柱齿轮的刀具应用最广泛;而在这类刀具中,又以齿轮滚刀最为常用。 插齿刀的优越性主要在于既可加工外啮合齿轮,也能 加工内啮合齿轮,还能加工有台阶的齿轮如双联齿轮、三联齿轮和人字齿轮等。经过滚齿和插齿的齿轮,如果需要进一步提高加工精度和降低表面粗糙度,可用剃齿刀来进行精加工。 孔径小的内齿轮或渐开线花键孔,用拉刀来拉削是唯一的方法。,对于精度要求不高的单件或小批量齿轮,采用盘形齿轮铣刀加工是比较方便和经济合算的。 在锥齿轮刀具中,成对刨刀是多年来加工直齿锥齿轮的基本刀具,由于其加工效率和精度不高,现已逐渐被成对盘铣刀所代替。在生产批量较大的情况下,还可采用效率更高的拉铣刀盘来加工。,成形齿轮刀具常用的有下列几种: 盘形齿轮铣刀; 指形齿轮铣刀; 齿轮拉刀。,第二节 成形齿轮刀具 11.2.1 成形齿轮刀具的种类和应用范围,11.2.2.1 加工直
3、齿外齿轮的铣刀分组 齿轮铣刀的齿形由两部分组成:渐开线部分和过渡曲线部分。 11.2.2.2 铣刀齿形的过渡曲线部分 铣刀这部分的齿形应按被加工齿轮齿槽底部过渡曲线的形状考虑。,11.2.2 加工直齿外齿轮的铣刀的分组和铣刀齿形,11.3.1 齿轮滚刀 11.3.1 .1 滚齿的应用范围和滚 齿运动 齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。在齿轮制造中应用广泛,可用来加工外啮合的直齿轮、斜齿轮、标准齿轮和变位齿轮。加工齿轮的范围很大,从模数大于0.1mm到小于40mm的齿轮,均可用滚刀加工。 加工齿轮的精度一般达79级,在使用超高精度滚刀和严格的工艺条件下也可以加工56级精度的齿轮。用一把滚刀可以加工模数相同的任意齿数的齿轮。,第三节 齿轮滚刀和蜗轮滚刀,11.3.1.2. 齿轮滚刀的基本蜗杆,齿轮滚刀一般是指加工渐开线齿轮用的滚刀。它是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的,由于被它加工的齿轮是渐开线齿轮,所以它本身也应具有渐开线齿轮的几何特性。,滚刀基本蜗杆的分圆柱导程角为: (11.1) 式中:mn 滚刀基本蜗杆的法向数,它等于 被加工齿轮的法向模数; z0 滚刀基本蜗杆螺纹头数; d0 滚刀的
4、分圆柱直径。滚刀基本蜗杆的法向分圆齿距为: (11.2),基本蜗杆螺纹在分圆柱面上的截形展开图:,由图可得基本蜗杆的轴向齿距:,当z01时,基本蜗杆的导程为:,11.3.1.3. 齿轮滚刀的结构,11.3.1.3.1 齿轮滚刀的结构形式 整体式滚刀 镶齿式滚刀,11.3.1.3.2 齿轮滚刀的直径,强齿轮滚刀的直径大小是可以自由选定的,但直径大些会有下列优点: 当分度圆柱直径较大时,分度圆柱导程角就较 小,这样能减少近似齿形滚刀的齿形误差。 滚齿时,在轴向进给量相同的情况下,能减小 齿轮齿面上的轴向波纹度。 能使刀齿的数目增多,从而减轻每个刀齿的切 削负担,并有利于传出切削热和降低切削温度。 能使滚刀的孔径加大,因而可采用较粗的心轴, 提高心轴刚性,并能用较大的切削用量进行滚 齿。,但是如果滚刀的直径过大,也有下列缺点: 不但浪费高速钢,而且滚刀的制造、刃磨和安装都不方便。 会使滚齿机刀架内部的传动零件受到较大的扭矩,切削时容易发生冲击振动,影响加工精度。 会增加滚齿时的切入长度和切入时间,影响生产效率。滚刀的外径一般为:,式中: t1键槽尺寸,即键槽底面到对面孔壁的距离; D 滚刀孔
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