切齿刀具课件

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,0,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,2.,指状齿轮铣刀,第1页/共38页,当加工齿轮模数大于lOmm时，在立式铣床上利用分度头,1,二、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,二、展成法切齿刀具a）齿轮滚刀第2页/共38页,2,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、弧齿锥齿轮铣刀盘等,摆线齿轮刀具、花键滚刀、链轮滚刀等,第3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,3,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 齿轮铣刀,第4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,4,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,理论上讲，加工任意一种模数、齿数的齿轮都需用一种一定,5,一、,插齿刀工作原理,第三节 插齿刀,第6页/共38页,一、插齿刀工作原理第三节 插齿刀第6页/共38页,6,二、插齿刀结构分析,插齿刀的基本参数是模数,m,、齿数,z,o,与齿形角,o,，分度圆直径,d,o,和基圆直径,d,bo,。,第7页/共38页,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,7,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,标准插齿刀的切削角度为：第8页/共38页,8,三、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,三、插齿刀的合理选用 直齿插齿刀按加工模数范围、齿轮形,9,第10页/共38页,第10页/共38页,10,三、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,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,11,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,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,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。,12,滚刀基本蜗杆,根据滚切原理知，滚刀基,本蜗杆的端面齿形应是,渐开,线，法向模数和压力角,应分,别等于被切齿轮的,法向模数和压力角。,第13页/共38页,滚刀基本蜗杆第13页/共38页,13,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。,a,）螺旋角旋向一致,b,）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,被切齿轮螺旋角；,zo,滚刀螺旋升角。,第14页/共38页,齿轮滚刀的安装角度：保持滚刀与工件齿向一致。a）螺旋角旋向一,14,（,1,）渐开线基本蜗杆,实质上是斜齿轮。,齿面是渐开螺旋面，,造形误差为零；,端面齿形：渐开线,轴向齿形：曲线,制造较为困难。,滚刀的铲形蜗杆,第15页/共38页,（1）渐开线基本蜗杆实质上是斜齿轮。滚刀的铲形蜗杆第15,15,（,2,）阿基米德基本蜗杆,齿面是阿基米德螺旋面，,会产生一定的造形误差，,端面齿形：阿基米德螺线,轴向齿形：直线,制造比较容易。,轴向截形应与渐开线蜗杆,齿形在分度圆处相切，即齿,形角应是渐开线蜗杆分度圆,处的齿形角。,第16页/共38页,（2）阿基米德基本蜗杆第16页/共38页,16,（,3,）法向直廓蜗杆,实质上是在,齿形法断面,中具有直线齿形的,梯形螺纹,。,法断面齿形：梯形螺纹,端面齿形：延长渐开线,用于制造大模数、多头、螺旋槽滚刀，或粗加工,第17页/共38页,（3）法向直廓蜗杆实质上是在齿形法断面中具有直线齿形的梯,17,2.,阿基米德滚刀结构参数与选用,（,1,）整体齿轮滚刀,高速钢材料，套装式结构，,轴肩与内孔,（安装基准）,同心，,装刀检测径向跳动。,多为零前角；,顶刃后角,10,12,；,侧刃后角大约,3,；,齿轮滚刀大多为单头，,螺旋升角较小，加工精度较高；,粗加工,用滚刀有时做成,双头，以提高生产率,。,第18页/共38页,2.阿基米德滚刀结构参数与选用第18页/共38页,18,第19页/共38页,第19页/共38页,19,1,、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,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,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,20,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：,f,0,、,K,=0,。,3),零前角螺旋槽滚刀：,f,=0,、,K,0,。,4),正前角螺旋槽滚刀：,f,0,、,K,0,。,第21页/共38页,滚刀螺旋槽导程4种前角与螺旋角组合：第21页/共38页,21,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,滚刀侧刃工作前角第22页/共38页,22,（,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）滚刀后面结构参数滚刀后面铲削量后面包括齿顶铲面及左、右,23,2,、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,2、滚刀的齿形参数模数、齿形角、齿高等。法向齿形参数,24,3,、滚刀的结构参数,详见表,12,3,外径,d,a,孔径,D,全长,L,凸台直径,d,1,宽度,l,1,等,（,1,）外形结构参数,第25页/共38页,3、滚刀的结构参数详见表123外径da（1）外形结构参,25,a,）两次铲削齿形,b,）双线凸轮铲削齿形,槽数,Z,槽深,H,K,铲削量,K,槽形角等,（,2,）端面齿槽参数,第26页/共38页,a）两次铲削齿形 b）双线凸轮铲削齿形槽数Z（2）端面齿槽,26,分度圆直径,d,0,分度圆螺旋升角,z0,（,3,）分度圆参数,4,、滚刀精度等级,AA,加工,6,7,级齿轮,A,加工,7,8,级,B,加工,8,9,级齿轮,C4,加工,10,级及以上齿轮,第27页/共38页,分度圆直径d0（3）分度圆参数4、滚刀精度等级AA加工6,27,）滚刀直径和螺旋升角,滚刀直径螺旋升角齿形误差；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,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,滚刀头数主要影响生产率和齿形精度。,单头滚刀，螺旋升角小，造形误差小，包络刃数多，齿面光洁；,多头滚刀，,螺旋升角,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。,齿轮滚刀的合理使用,第28页/共38页,）滚刀直径和螺旋升角）齿轮滚刀的头数齿轮滚刀的合理使用第,28,）齿轮滚刀的磨损和窜刀,各刀齿磨损不均，齿轮中线处刀齿磨损较严重。确定滚刀长度时应考虑轴向窜刀长度，标准滚刀长度为导程的,4,5,倍。,）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。,被切齿轮螺旋角,10,时，滚刀做成右旋；,10,时，滚刀螺旋方向应,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。,）滚刀的刃磨和检验,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,周齿距误差；前刀面径向性误差。,第29页/共38页,）齿轮滚刀的磨损和窜刀）齿轮滚刀螺旋方向的选择）滚刀的,29,四、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,四、其它齿轮滚刀简介1、剃（磨）前滚刀 剃（磨）前滚刀特,30,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,剃前、磨前滚刀齿形第31页/共38页,31,2,、硬质合金刮削滚刀的特点,第32页/共38页,2、硬质合金刮削滚刀的特点第32页/共38页,32,一、涡轮滚刀工作原理与进给方式,蜗杆副啮合情况,第五节 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,一、涡轮滚刀工作原理与进给方式蜗杆副啮合情况第五节 蜗轮滚,33,2,、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,2、滚切蜗轮时的进给方式切向进给时，必须使用具有切向进给机构,34,二、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、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,二、蜗轮滚刀的结构特点 1）蜗轮滚刃铲形蜗杆类型、分度,35,三、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,7,8,级精度涡轮，,适合单件生产。,第36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：第3,36,思 考 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,思 考 题 1.按齿轮齿形加工原理，齿轮刀具有哪两,37,感