福建刀片式弧齿刀齿轮刀具设计

   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。齿轮拉刀常用于大量生产中加工内齿轮。福建刀片式弧齿刀齿轮刀具设计

滚插刀铲磨的误差控制众所周知，滚插刀修磨后，齿形会畸变。这是由铲磨本身特性所决定的。定量的研究误差大小和控制，又是一个数学问题。基本的方法，仍然需要解析几何和三维软件。需要解决铲磨砂轮比较好截型，安装参数，对设计的反馈等子问题。该问题，在某些特殊齿形滚刀中会很突出。一来很多特殊齿形滚刀的设计，把可修磨长度放得很大；二来很多特殊齿形滚刀的螺旋升角很大，如蜗轮滚刀。，国外有一些研究所做了这方面的试验。深入地研究，是非常困难的。但是由于切削热对切削刀具的重要性，在切削热上的任何进展，都会对刀具设计加工和使用产生的指导性的作用。难度比较低一些的课题有：切削温度峰值的大小和大致位置及变化切削热传入工件，切屑，刀具的大致比例及变化切削热/温度的计算这些子课题，对磨损形式和位置的确定，材料涂层的选择，结构参数的设计。天津高速滚刀齿轮刀具设计齿轮刀具材料一般有高速钢、粉末冶金、硬质合金等。

齿轮铬锰钼钢和铬钼钢22CrMnMo、20CrMnMoH和20CrMoH钢由于有着较高淬透性而用于中型汽车齿轮。此类钢可采用渗碳后直接淬火工艺。由于铬锰钼钢和铬钼钢中含有铬和钼等形成碳化物的元素，在渗碳过程中将促使轮齿表面碳含量增加，容易在渗碳层组织中出现大量碳化物，使渗碳层性能恶化。因此，齿轮采用铬锰钼钢和铬钼钢渗碳时，宜采用弱渗碳气氛，以防止形成过量碳化物。22CrMnMo和20CrMnMoH齿轮锻坯正火后在650～670℃进行高温回火处理，金相组织为细片状珠光体+少量铁素体，硬度为171～229HB。20CrMnH齿轮锻坯比较好在连续式等温正火炉中处理，935～945℃加热，640～650℃先预冷后等温，可获得均匀的铁素体+珠光体组织，硬度为156～207HB。文献指出，20CrMoH钢冶炼工艺稳定，淬透性带较窄且易于控制，与20CrMnTi钢齿轮比较，具有热处理畸变小；渗层有良好、稳定的淬透性；金相组织、渗碳淬火后的表面和心部硬度，均能较好地满足技术要求；疲劳性能好，比较适合汽车中小模数齿轮。综合考虑齿轮的服役条件，既保证齿轮的疲劳寿命，又减少齿轮的热处理畸变，在用以制造变速箱齿轮时应为J9=30～36HRC，用以制造后桥齿轮时应为J9=37～42HRC。

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。齿条轮齿的加工过程，就是插齿刀作为直齿轮与齿条磨合过程。

拉刀的结构和刀齿形状与拉削方式有关。拉削方式通常分为分层拉削和分块拉削两类。拉刀前者又分成形式和渐成式;后者又分轮切式和综合轮切式。成形式拉刀各刀齿的廓形均与被加工表面的终形状相似;渐成式拉刀的刀齿形状与工件形状不同,工件的形状是由各刀齿依次切削后逐渐形成。轮切式拉刀由多组刀齿组成，每组有几个直径相同的刀齿分别切去一层金属中的一段，各组刀齿轮换切去各层金属。综合轮切式拉刀的粗切齿采用轮切式，精切齿采用成形式。轮切式拉刀切削厚度较分层拉削的拉刀大得多，具有较高的生产率，但制造较难。拉刀常用高速钢整体制造，也可做成组合式。硬质合金拉刀一般为组合式，因生产率高、寿命长，在汽车工业中常用于加工缸体和轴承盖等零件，但硬质合金拉刀制造困难。锥齿轮加工刀具按被加工齿轮的种类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。镶片式滚刀齿轮刀具批量定制

齿轮刀具所牵扯的专业类别很多，其中很重要的一个方面是空间啮合理论及数学分析。福建刀片式弧齿刀齿轮刀具设计

齿轮滚刀，它相当于一个齿数很少，螺旋角很大的斜齿轮其外貌呈蜗杆状。按照加工性质分为：精切滚刀，粗切滚刀，剃前滚刀，刮前滚刀，挤前滚刀，磨前滚刀，留磨滚刀，倒角修圆滚刀，渐开线滚刀，凹凸圆弧滚刀，同步带轮滚刀，花键滚刀，摆线滚刀，和双圆弧滚刀等；按结构分为：整体滚刀，焊接式滚刀，装配式滚刀，和端面键槽试滚刀等。齿轮滚刀是依照螺旋齿轮副啮合原理，用展成法切削齿轮的刀具，齿轮滚刀相当于小齿轮，被切齿轮相当于一个大齿轮。齿轮滚刀是一个螺旋角β0很大而螺纹头数很少（1～3个齿），齿很长，并能绕滚刀分度圆柱很多圈的螺旋齿轮，这样就象螺旋升角γz很小的蜗杆了。为了形成刀刃，在蜗杆端面沿着轴线铣出几条容屑槽，以形成前面及前角；经铲齿和铲磨，形成后刀面及后角。福建刀片式弧齿刀齿轮刀具设计

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