滾刀的結構及檢測-個人總結

齒輪滾刀的結構

與檢測

2023/2/61

一、齒輪滾刀的基本結構參數(shù)2023/2/62

1.滾刀的外徑

齒輪滾刀的外徑是一個很重要的結構尺寸,其大小直接影響到其他結構參數(shù)的合理性

—精度高的齒輪，滾刀的外徑應大些

外徑愈大,分度圓螺旋升角愈小,因而可使?jié)L刀的近似造型誤差愈小,提高齒形的設計精度.

—外徑大些可使孔徑增大,增加滾刀芯軸的剛度,能采用較大的切削規(guī)范，提高切齒效率。

—外徑大可使容屑槽的數(shù)量增加,減少切齒時齒輪齒面的包絡誤差,減小滾刀單齒的切削負荷,提高齒輪齒面的粗糙度和滾刀的耐用度。2023/2/63

當然，過大的滾刀外徑也會給鍛造、熱處理和機械加工帶來困難，同時也增加刀具材料消耗和滾刀的成本,增加滾齒機刀桿的回轉空間。另外有的齒輪受到結構限制，大直徑滾刀會把其他有用的部位切削掉。2.滾刀的長度滾刀長度由螺紋部分的長度和兩端軸臺的長度所組成，滾刀的螺紋部分除去不全齒以外，應至少具有包絡出被切齒面兩側完整齒形所需長度，以及切削斜齒輪時所必須的增加量。為避免滾刀個別負荷大的刀齒因早期磨損造成切削齒不能充分利用的不足，滾刀的長度還應包括用作軸向位移的增加量，以延長兩次重磨之間的使用壽命。過去的標準是長度近似與外徑相等,現(xiàn)在滾刀的長度.2023/2/64大大增加，好處是可以多次軸向位移，降低滾刀的使用成本。目前我公司的滾刀最長150mm，最小的滾刀外徑32mm,長度40mm。當然也不能太長，太長,滾齒機上的刀架長度不夠；另外數(shù)控滾齒機上有時要同時安裝兩把刀，滾刀的長度就不能太長了。3.滾刀的容屑槽滾刀的容屑槽做成與軸心線平行的叫直槽；滾刀的容屑槽做成垂直于滾刀的螺紋叫螺旋槽。直槽滾刀不僅能提高制造和刃磨精度，而且易檢查，因此現(xiàn)在大部分都采用直槽。直槽滾刀左右兩側刃的切削條件不一致，當滾刀的螺紋升角λ≤5°時，直槽滾刀不引起被加工齒面質量有明顯的2023/2/65

差別；當λ>5°時，容屑槽要做成螺旋槽。

滾刀容屑槽數(shù)關系到切削過程的平穩(wěn)性、齒形精度和齒面粗糙度，以及滾刀每次重磨后的耐用度和使用壽命。但是容屑槽數(shù)過多，如果外徑不變，刀齒的寬度減小，會使?jié)L刀的可重磨次數(shù)減少。

4.滾刀的切削角度

1）前角

0°前角：便于制造和測量。

正前角：能改善切削條件，提高滾刀的耐用度。尤其是大模數(shù)滾刀螺紋升角較大，效果更加顯著。

負前角：一般不用。

2023/2/660°前角正前角2023/2/672）頂刃后角：是滾刀設計時的一個理論參數(shù)。

精加工取7°～9°;粗加工加大到12°～15°;

一般取10°～12°;

在實際中我們用徑向鏟背量表達:

K=?！eg·tgae/Zg

Deg—外徑；ae

—頂刃后角；Zg

—

容屑槽數(shù)

3）側刃后角：與頂刃后角保持一定的關系，以保證滾刀重磨后齒形不發(fā)生變化；同時又要保證最小的側刃后角

，使?jié)L刀不易磨損。側刃后角ac應不小于3°

tgac=Zg

·K·Sinafn/（兀·Deg)

afn—滾刀分圓法向齒形角2023/2/685.滾刀的分度圓直徑與螺紋升角

分度圓直徑：dfg=Deg-2heg-0.2(K+δDeg)

heg—滾刀的齒頂高δDeg—滾刀的外徑偏差

螺紋升角：sinλf=n.mn/dfg

n—滾刀頭數(shù)

二.滾刀的齒形：有兩種：阿基米德滾刀和法向直廓滾刀。應用廣泛的是阿基米德滾刀。

1.標準滾刀：是刀齒側鏟面與前刃面的交線，對于螺旋槽滾刀，是一條空間曲線。

2023/2/69阿基米德滾刀在軸向截面的齒形是直線。角度大小為：左邊右邊正負號：上面符號用于右旋滾刀，下面符號用于左旋滾刀az—滾刀軸向齒形角T—容屑槽導程2023/2/610對于直槽滾刀，容屑槽的導程T=∞,則左右側刃的齒形角都相等，等于滾刀的軸向齒形角ａz。Ctgａz=Ctgａfn·Cosλf上式可計算阿基米德直槽0°前角的軸向齒形角。2023/2/611當采用正前角時，滾刀的軸向齒形角必須要修正計算，其左右齒形角相等2023/2/612K—徑向鏟背量e—滾刀前刃面偏位值rfg—滾刀分圓半徑

rf—滾刀分圓前角

Sin

rf=e/rfg2023/2/613

前刃面偏位值e是滾刀設計、制造和檢查的依據(jù)，它的誤差直接影響滾刀齒形的精度。滾刀重磨后，e應保持不變。

正前角滾刀的齒形，如在萬工顯上進行測量則應規(guī)定前刃面的齒形角。

前刃面齒形角2023/2/614計算右旋滾刀左側刃與左旋滾刀右側刃齒形角時用“+”

計算右旋滾刀右側刃與左旋滾刀左側刃齒形角時用“-”

2.剃前滾刀

①帶觸角的剃前滾刀2023/2/615②帶觸角及齒頂修緣的剃前滾刀2023/2/616如果是單圓弧滾刀2023/2/6173.滾刀的齒厚和齒高

①滾刀的法向齒厚

粗加工：Sfng=1/2（兀mn）

精加工：Sfng=1/2（兀mn）-△S

②滾刀的齒高

齒頂高：heg=（f+c*）mn

齒根高：hig=（f+c*）mn

齒全高：hg=heg+hig

2023/2/6184.剃前滾刀的觸角高度和長度

①觸角高度H：可根據(jù)留剃余量和齒輪齒根的沉割深度而定。沉割深度一般取0.03～0.04mm。

觸角高度一般在0.04

～0.13mm。

②觸角長度C：

Re、r0

—分別為相嚙合齒輪的外圓半徑和基圓半徑

Z

—相嚙合齒輪的齒數(shù)

—分圓壓力角2023/2/619對于變位齒輪，C值

—小齒輪的變位系數(shù)

z

—

小齒輪的齒數(shù)

—小齒輪漸開線上的開始點或終止點的曲率半徑。

2023/2/620

三.齒輪滾刀的檢測1.孔徑偏差：2.軸臺徑向跳動3.端面跳動

4.滾刀一轉內(nèi)切削刃的螺旋線誤差（左右兩側）在滾刀一轉內(nèi)，切削刃與內(nèi)孔同心圓柱表面的交點對理論螺旋線的最大軸向誤差。2023/2/621

2023/2/622

5.滾刀三轉內(nèi)切削刃的螺旋線誤差（左右兩側）6.相鄰切削刃的螺旋線誤差相鄰切削刃與內(nèi)孔同心圓柱表面的交點對理論螺旋線的最大軸向誤差。2023/2/623

7.最大齒距偏差：在任意一排齒上，相鄰刀齒軸向齒距的最大偏差。8.任意三個齒距長度內(nèi)的最大齒距累積偏差2023/2/624

9.齒頂徑向圓跳動2023/2/625

10.齒形誤差：在軸向截面的測量范圍內(nèi)，容納實際齒形的兩條理論直線齒向間的法向距離。2023/2/626

11.刀齒前刃面的非徑向性：在測量范圍內(nèi)，容納實際刀齒前刃面的兩個平行于理論前刃面的平面間距離2023/2/62712.刀齒前刃面與內(nèi)孔軸線的平行度：在靠近分圓處的測量范圍內(nèi)，容納實際前刃面的兩個平行于理論前刃面的平面間的距離。（直槽）；如果是螺旋槽，則測量其導程。13.容屑槽齒距的最大累積誤差：任意兩個刀齒前