齿轮刀具

   齿轮拉刀的设计特点加工具有复杂廓形的外表面时，通常将拉刀设计为组合式，行将若干把拉刀安装在1个刀体上，使其分别加工同1零件的各部份表面。组合拉刀中的各把拉刀既可同时工作也可顺次工作。设计组合拉刀时，首先需将待加工表面廓形划分成若干简单的单元。为使加工每单元的拉刀设计简化，同时又能提高拉削效力和缩短拉刀长度，在廓形分段及拉刀配置时应斟酌尽量让几把拉刀同时参与工作，但这样常常会造成拉刀结构过于复杂、拉刀及其紧固件布置困难、拉床过载、零件加工时变形过大、排屑困难等问题，因此在多数情况下采取同时加工与顺次加工相结合的方式来安排拉刀位置，公道拉削复杂表面。拉刀的工作原理采取拉削方式加工回转体外表面时，拉刀工作原理加工时，工件固定在夹具上随主轴1起高速旋转，拉刀沿工件圆周切线方向作直线进给运动。拉刀的每一个刀齿都可看做1把切向成形车刀。键槽拉刀称由干拉刀各刀齿的切削刃与拉刀支持平面的距离各不相同，当各刀齿顺次切入工件时从切削刃到工件轴线的**小距离也逐齿变化，从而决定了各刀齿切除金属层的厚度。拉刀可在1次工作行程中完成粗、半精和精加工，且每加工阶段可安排不同的加工余量盘形齿轮铣刀的刀齿呈阶梯形者。它既易于制造又适用于齿轮的粗加工。齿轮刀具

齿轮刀具介绍加工各种圆柱齿轮、锥齿轮和其他带齿工件（见齿轮）齿部的刀具。齿轮加工刀具按加工目标分为圆柱齿轮加工刀具和锥齿轮加工刀具两类。锥齿轮加工刀具按被加工齿轮的品种分为直齿锥齿轮刀具、弧齿锥齿轮刀具和延长外摆线锥齿轮刀具3类。圆柱齿轮加工刀具按加工原理又可分为成形齿轮刀具和展成齿轮刀具两种。成形齿轮刀具当前角为0°时,这类刀具的齿形与被切直齿齿轮端面内的槽形相同(见图)。成形齿轮刀具首要有4种。盘形齿轮铣刀：用于在单件、小批或修配出产中加工直齿或斜齿圆柱齿轮。指形齿轮铣刀：用于加工大模数的直齿、斜齿和人字齿轮。齿轮拉刀：常用于大量出产中加工内齿轮。插齿刀头：首要用于在大量出产条件下加工直齿外啮合圆柱齿轮。用盘形或指形齿轮铣刀加工斜齿齿轮时，齿轮法截面内的形状和刀具齿形略有差异，其齿的任何一处的形状都不是由一个刀齿切成形的，它是由刀具的若干个刀齿切削并包络而成。展成齿轮刀具用展成齿轮刀具加工齿轮时，被加工齿轮与刀具按要求的传动速比各自滚动，由各相邻的刀具齿形连续包络成齿轮的齿形。这类刀具常用的有齿轮滚刀、插齿刀、梳齿刀和剃齿刀等刀片式滚刀齿轮刀具批量定制齿轮刀具之筒形插齿刀用于加工内齿轮和模数小的外齿轮，靠内孔的螺纹旋紧在插齿机的主轴上。

齿轮主要参数齿数Z螺旋伞齿轮闭式齿轮传动一般转速较高，为了提高传动的平稳性，减小冲击振动，以齿数多一些为好，小齿轮的齿数可取为z1=20~40。开式（半开式）齿轮传动，由于轮齿主要为磨损失效，为使齿轮不致过小，故小齿轮不宜选用过多的齿数，一般可取z1=17~20。螺旋角β>0为左旋；β<0为右旋齿距pn=ptcosβ(下标n和t分别表示法向和端面的标记)模数模数是指相邻两轮齿同侧齿廓间的齿距p与圆周率π的比值(m=p/π)，以毫米为单位。模数是模数制轮齿的基本参数，直齿、斜齿和圆锥齿齿轮的模数皆可参考标准模数系列表（GB/T1357-1987）。mn=mtcosβm=p/π齿轮的分度圆是设计、计算齿轮各部分尺寸的基准，而齿轮分度圆的周长=πd=zp模数m是决定齿轮尺寸的一个基本参数。齿数相同的齿轮模数大，则其尺寸也大。压力角αrb=rcosα=1/2mzcosα在两齿轮节圆相切点P处，两齿廓曲线的公法线（即齿廓的受力方向）与两节圆的公切线（即P点处的瞬时运动方向）所夹的锐角称为压力角，也称啮合角。对单个齿轮即为齿形角。标准齿轮的压力角一般为20”。在某些场合也有采用α=°、15°、°及25°等情况。分度圆直径d=m*z中心距a=1/2*m(z1+z2)正确啮合条件m1=m2,α1=α2。

成对铣刀盘工作原理与成对刨刀基本相同（见齿轮加工）；但刀盘直径大(150～600毫米)、齿数多，生产率较刨齿高2～4倍。在加工齿轮时，齿数相等的两把铣刀盘在同一齿槽内分别切出左右侧面的齿形。但刀齿互相错开，一把铣刀盘的刀齿斜插在另一铣刀盘的两齿间。刀盘的直线切削刃分布在一个3°30′左右的凹锥面上，因此能方便地切出鼓形齿，有利于啮合。拉-铣刀盘用于加工模数为6毫米以下的直齿锥齿轮，刀盘直径为400～600毫米。刀体上装有15～17个扇形刀块，每块上有4～5个刀齿。粗切刀齿的顶刃逐渐升高,齿升量约为0.1毫米，它们逐渐地切入齿轮的齿槽直到全部深度,粗切刀齿部分7个刀齿的顶刃没有齿升量，只用于修整齿槽的两侧面和槽底。粗切刀齿一般有18～20个,顶刃没有齿升量。在精切刀齿前的缺口内,可安装一把成形刀,对齿顶进行倒角。拉-铣刀盘的切削是拉削和铣削的复合过程，是粗、精加工的混合过程。工作时刀盘一面旋转，同时作左、右往复移动。刀盘转一转可切好一个齿槽,生产率很高。拉-铣刀盘的刀齿均制成半径相等、但圆心位置不同的圆弧。刀齿是铲背的，用钝后刃磨前面。渐开线蜗杆的螺纹齿侧面是螺旋面，在与基圆柱相切的任意平面和渐开螺旋面的交线是直线，其端剖面是渐开线。

    常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当于另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的﹐在大量生产中﹐为了提高效率也常采用多头滚刀。刀转一转﹐齿轮绕本身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。蜗轮滚刀的滚刀在螺旋升角小于5°时﹐常制成直容屑槽﹐便于制造和刃磨﹔螺旋升角大的滚刀常制成螺旋容屑槽﹐以免刀齿的一侧刃以大负前角(见刀具)切削的不利情况。用高速钢制造的中小模数齿轮滚刀一般采用整体结构。模数在10毫米以上的滚刀﹐为了节约高速钢﹑避免锻造困难和改善金相组织﹐常采用镶片结构(图1齿轮滚刀)。镶片滚刀的结构形式很多﹐常用的为镶齿条结构﹐即刀齿部分用高速钢制成齿条状﹐热处理后紧固在刀体上。用硬质合金制造滚刀﹐可以显著提高切削速度和切齿效率。整体硬质合金滚刀已在钟表和仪器制造工业中用于加工各种小模数齿轮。滚刀插刀刃型优化：刃型（已经包括了变压力角），关系到刀具切削角度，流屑，磨损的均匀性等重要因。铣齿刀齿轮刀具设计

在机械加工中，齿轮刀具是一种比较常见的工具设备，但同时也是生产加工齿轮的刀具，且无可替代的。齿轮刀具

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