磨工高级第四章课件.ppt

第四章第四章 复杂刀具的刃磨复杂刀具的刃磨 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Ra0.4μm，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第四章第四章第四章第四章 复杂刀具的刃磨复杂刀具的刃磨复杂刀具的刃磨复杂刀具的刃磨一、拉刀及其刃磨一、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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识(1)圆拉刀的结构　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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4～6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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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—分屑槽　7—棱　8—齿背第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识1)前刀面Aγ——切屑流出的刀面2)后刀面Aα——刀齿与加工表面相对的表面3)副后刀面A′α——刀齿与已加工表面相对的表面4)刃带Aα1——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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识图4-6　分屑槽的种类第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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4-7　M6110D型拉刀刃磨机床第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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⁃10所示第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识图4-15　复合拉刀图4⁃15a所示为圆孔—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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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γfa标注第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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)=0°　b)、第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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βk标注1)零前角直槽滚刀：γf＝0°，βk=0°2)正前角直槽滚刀：γf＞0°，βk=0°3)零前角螺旋槽滚刀：γf＝0°，βk≠0°4)正前角螺旋槽滚刀：γf＞0°，βk≠0°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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识图4-19　S7520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4⁃20所示为S7520型万能螺纹磨床的传动系统图4-20　S7520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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识5.齿轮滚刀前刀面的刃磨方法(1)刃磨直槽滚刀　图4-26a所示，用砂轮端面刃磨，当γfa=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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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)=0°　b)＞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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　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第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识三、成形铣刀的铲磨三、成形铣刀的铲磨图4-31　圆弧砂轮的修整第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识第一节　复杂刀具刃磨必备专业知识一、工艺准备一、工艺准备图4⁃32所示为四方拉刀，柄部直径为ϕ20－0．025mm，表面粗糙度为Ra0．8μm。

第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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(22.58±0.05)mm5)粗拉磨前刀面，γo＝15°±2°，表面粗糙度Ra0.8μm6)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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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αo=0°30′+10，刃带宽0.45～0.65mm12)精拉磨四方基面，至尺寸大于22.4mm13)平面磨削四方至尺寸22.08　0mm14)拉磨四方后角αo＝1°～3°及后导四方至尺寸22.08－0．04mm15)磨前导圆锥至尺寸16)钳工划线17)按划线磨分屑槽至尺寸，αo＝5°18)精拉磨前刀面，γo=15°±2°第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例一、工艺准备一、工艺准备图4⁃35所示为齿轮滚刀，滚刀孔径为ϕ27H7，表面粗糙度为Ra0．4μm图4-35　齿轮滚刀第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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、刃磨时，工件采用心轴装夹砂轮特性：PA，WA；F70，F80；K，L；5，6；VM1432B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第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　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63mm2)在万能外圆磨床上，工件用花盘装夹，磨内孔至尺寸ϕ27H73)工件用心轴装夹，磨轴台外圆至尺寸ϕ35mm，滚刀外圆至尺寸ϕ60mm4)在万能工具磨床上，刃磨刀齿前刀面，γfa=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γ8)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　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例图4-36　切削刃位置的调整第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例9)分粗精磨，铲磨滚刀至尺寸。

注意事项：1)滚刀表面不得有烧伤或裂纹2)前刀面的表面粗糙度不得大于Ra0.8μm3)要控制刀齿前刀面的径向性，使γfa=0°4)铲磨时不能用径向进给，应采用对刀手柄作轴向进给，用砂轮一侧铲磨5)为减少砂轮的干涉现象，应尽量选用小直径砂轮三、精度检验及误差分析三、精度检验及误差分析第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例图4-37　齿轮滚刀精度检验第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例第二节　复杂刀具刃磨技能训练实例。