《金属切削原理与刀具》课件 9切齿刀具.ppt

齿轮滚刀涂层齿轮滚刀实物照片一、齿轮滚刀的基本蜗杆齿轮滚刀是一个蜗杆形刀具，为了形成切削刃，在垂直于蜗杆螺旋线方向或平行于轴线方向开出容屑槽，形成前刀面，并对滚刀的顶面和侧面进行铲背，铲磨出后角。根据一对螺旋齿轮的啮合原理知，滚刀基本蜗杆应当是一个端截面为渐开线的斜齿轮，法向模数和压力角应分别等于被切齿轮的模数和压力角,这类滚刀称为渐开线滚刀，由于这种渐开线滚刀的制造比较困难，目前应用较少。图10-10滚刀的产形螺旋面a)滚刀的切削刃在产形螺旋面上b）滚刀经重磨前面后齿廓不变1、渐开线基本蜗杆齿面→渐开螺旋面端截面齿形→渐开线轴向截面齿形→凸起的曲线齿轮滚刀没有齿形设计误差，加工精度较高，但制造比较困难，目前应用很少。2、阿基米德基本蜗杆齿面→阿基米德螺旋面端截面齿形→阿基米德螺旋线轴向截面齿形→直线设计阿基米德齿轮滚刀时，若对阿基米德基本蜗杆的齿形角进行修正，可以得到很近似于渐开线基本蜗杆的齿轮滚刀。由于阿基米德齿轮滚刀的制造和测量容易，刃磨时齿形精度比较容易控制，所以目前我国凡模数在10mm以下的精加工齿轮滚刀均规定为阿基米德齿轮滚刀。阿基米德蜗杆的车制a)当γ≤3°时单刀切削；b)当γ3°时双刀切削车削时，可选用刀尖角等于蜗杆齿形角2αx的直线车刀，前角等于零，切削刃安装在蜗杆轴线的水平面内。当工件（蜗杆）作等速转动，车刀沿工件轴向作等速移动时，车刀切削刃就形成了阿基米德蜗杆的齿侧面。3、法向直廓基本蜗杆端截面齿形→延长渐开线法向截面齿形→直线法向直廓齿轮滚刀设计时，若对基本蜗杆齿形角进行修正，也可以得到近似于渐开线基本蜗杆的齿轮滚刀。但由于加工精度低，一般用于粗加工和大模数的齿轮滚刀。****齿轮刀具——用来加工齿轮齿形的刀具，是所有刀具中最复杂的一种。齿轮是各种机械和仪表中应用十分广泛的重要传动元件，由于齿轮的种类很多，其加工要求、生产批量及加工方法各不相同，因此齿轮刀具的种类也很多。本章主要讲解齿轮刀具的种类，以及主要的滚齿刀和插齿刀。§10.1齿轮刀具的主要类型一、按加工的齿轮类型分：圆柱齿轮刀具蜗轮刀具锥齿轮刀具渐开线～非渐开线～直齿～曲线齿～如：齿轮铣刀、齿轮拉刀、滚齿刀、插齿刀等。二、按加工原理分：有成形齿轮刀具和展成齿轮刀具。齿轮加工方法（1）成形法是用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削轮齿。（2）展成法(范成法或包络法）是利用齿轮的啮合原理进行切削的,只需一把刀具就能加工出模数相同而齿数不同的齿轮,其加工精度和生产率比成形法高,因而应用也最广泛。成形齿轮刀具1、盘形齿轮铣刀在卧式铣床上利用分度头进行分齿，盘形齿轮铣刀作旋转运动，工作台作进给运动。可加工模数较小（m=0.3～16mm）的直齿或斜齿圆柱齿轮、齿条等。生产率和加工精度都比较低，适用于单件生产或修配工作中加工要求不高的圆柱齿轮。盘形齿轮铣刀的几何参数盘形齿轮铣刀的刃形是按照被加工齿轮的槽形和尺寸而设计的。盘形齿轮铣刀是铲齿成形铣刀，前角γf=0°，使刃形与齿槽形状相同，以便减小齿形加工误差。为了有利于切削，齿顶后角αf和齿侧后角αn也是铲削而成。K为齿顶后角αf的铲削量。盘形齿轮铣刀的选用用盘形齿轮铣刀加工齿轮时，齿轮的模数和压力角相同，但齿数不同，齿槽形状也不相同。由渐开线形成原理可知，齿数越少，则基圆越小，渐开线就弯曲得越厉害。因此，在加工不同齿数的齿轮时，应采用不同齿形的铣刀，这样就会使铣刀的数量特别多。生产中为了减少盘形齿轮铣刀的数量，常用一把铣刀加工模数和压力角相同，但齿数规定了加工范围的齿轮。不同齿数的齿形2、指状齿轮铣刀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，工作台作进给运动，进行铣齿工作。加工模数较大（m=10～100mm）的直齿或斜齿圆柱齿轮、人字齿等，对于多于两列的人字齿轮，这是唯一的加工刀具。这种加工方法仅适用于单件生产和修配工作。展成齿轮刀具展成法加工齿轮时，同一把刀具可加工模数相同而齿数不同的渐开线齿轮。刀具的通用性较广，加工精度和生产率都比较高，需要有专门的齿轮加工机床。常用的展成法齿轮刀具有齿轮滚刀、插齿刀和剃齿刀等。插齿刀实质上是一个齿轮——端面磨有前角齿顶及齿侧均磨有后角插齿刀用于加工直齿内、外齿轮和齿条等，尤其是适于双联或多联齿轮、扇形齿轮。§7.2插齿刀一、插齿刀的工作原理插齿刀安装在插齿机床（Y5132型插齿机）的主轴上，它具有