金屬切削原理與刀具課件-切齒刀具

金屬切削原理與刀具1第12章切齒刀具切齒刀具是指切削各種齒輪、蝸輪、鏈輪和花鍵等齒廓形狀的刀具。切齒刀具種類繁多，如銑齒刀、插齒刀、滾齒刀、剃齒刀、磨齒刀等。教學(xué)目標(biāo)：齒輪銑刀的齒廓形狀參數(shù)、各種刀號(hào)齒輪銑刀適用加工齒輪齒數(shù)的范圍；認(rèn)識(shí)插齒刀是個(gè)變位齒輪和插齒刀的適用范圍，了解插齒刀在使用前應(yīng)校驗(yàn)的項(xiàng)目；滾齒工作原理，齒輪滾刀齒側(cè)阿基米德螺旋面的特點(diǎn)，齒輪滾刀的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)，齒輪滾刀的選用。重點(diǎn)、難點(diǎn)：掌握漸開線切齒刀具的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及選用方法2齒輪加工方法齒輪齒形加工成型法及展成法3§1切齒刀具的分類一、成形法切齒刀具：較典型的成形法切齒刀具有兩類a）盤狀成形齒輪銑刀b）指狀成形齒輪銑刀4二、展成法切齒刀具齒輪滾刀插齒刀剃齒刀弧齒錐齒輪銑刀盤插齒滾齒磨齒5根據(jù)齒輪的類型切齒刀具又可分為1）漸開線圓柱齒輪工件刀具：如齒輪滾刀、插齒刀、滾刀、剃齒刀等2）蝸輪工件刀具：如蝸輪滾刀、飛刀、剃刀等3）錐齒輪工件刀具：如直齒錐齒輪刨刀、弧齒錐齒輪銑刀盤等。4）非漸開線齒形工件刀具：如擺線齒輪刀具、花鍵滾刀、鏈輪滾刀等，這類刀具有的不是切削齒輪、但其齒形的形成原理也屬于展成法，所以也歸類于切齒刀具。61、盤形齒輪銑刀的幾何參數(shù)

在臥式銑床上利用分度頭進(jìn)行分齒，盤形齒輪銑刀作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，工作臺(tái)作進(jìn)給運(yùn)動(dòng)，加工直齒或斜齒齒輪。生產(chǎn)率和加工精度都比較低，適用于單件生產(chǎn)或修配工作中加工要求不高的圓柱齒輪。盤形齒輪銑刀的刃形是按照被加工齒輪的槽形和尺寸而設(shè)計(jì)的。盤形齒輪銑刀是鏟齒成形銑刀，前角=0o，使刃形與齒槽形相同，以便減小齒形加工誤差。為了有利于切削，齒頂后角αf和齒側(cè)后角αnD也是鏟削而成。K為齒頂后角αf的鏟削量?！?齒輪銑刀齒輪銑刀一般做成盤形，可用于加工模數(shù)為0.3-16mm的圓柱齒輪，實(shí)質(zhì)上它是一把鏟齒形成刀具，其輪廓形狀由齒輪模數(shù)、齒數(shù)、分圓壓力角決定，齒輪齒數(shù)越少，基圓直徑越小，漸開線齒形曲率越小。因此，從理論上說，加工任意一種模數(shù)、齒數(shù)的齒輪，都需備用一種刃形的銑刀。78a）不同刀號(hào)齒形b）斜齒輪當(dāng)量齒數(shù)c）錐齒輪當(dāng)量齒數(shù)9用盤形齒輪銑刀加工齒輪時(shí)，齒輪的模數(shù)和壓力角相同，但齒散不同。齒槽形狀也不相同。由漸開線形成原理可知，齒數(shù)越少，則基圓越小，漸開線就彎曲得越厲害。因此，在加工不同齒數(shù)的齒輪時(shí)。應(yīng)采用不同齒形的銑刀，這樣就會(huì)使銑刀的數(shù)量特別多。生產(chǎn)中為了減少盤形齒輪銑刀的數(shù)量，常用一把銑刀加工模數(shù)和壓力角相同，但齒數(shù)規(guī)定了加工范圍的齒輪。表１2-１齒輪銑刀刀號(hào)及加工齒數(shù)范圍10成形齒輪銑刀盤形齒輪銑刀，用于m<10-16的齒輪加工－周銑指形齒輪銑刀，用于m>10的齒輪加工－端銑

銑齒特點(diǎn)：成本較低生產(chǎn)率較低精度較低

銑刀分類及其加工精度根據(jù)模數(shù)，銑刀分為8組或15組，生產(chǎn)的齒輪在9級(jí)精度以下。11§3插齒刀一、插齒刀工作原理插齒刀和加工毛坯按一對(duì)圓柱齒輪相嚙合的原理加工出來的。插齒主要用于直齒、斜齒圓柱齒輪、內(nèi)齒輪、多聯(lián)齒輪、帶有臺(tái)階的齒輪等。12分齒運(yùn)動(dòng)：維持刀具與毛坯嚙合關(guān)系的運(yùn)動(dòng)徑向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：完成整個(gè)齒形的運(yùn)動(dòng)讓刀運(yùn)動(dòng)：避免刀具和毛坯摩擦的運(yùn)動(dòng)插齒運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：插齒刀的往復(fù)直線運(yùn)動(dòng)13二、插齒刀結(jié)構(gòu)分析

插齒刀的基本參數(shù)是模數(shù)m、齒數(shù)zo與齒形角αo，分度圓直徑do和基圓直徑dbo。14標(biāo)準(zhǔn)插齒刀的切削角度為：前角γpa=5°

后角αpa=6°

原始齒形分度圓壓力角αｏ=20°10′125″（略增大）側(cè)刃主剖面前角γｏ=1°42′50″

側(cè)刃主剖面后角αｏ=2°2′32″三、插齒刀的合理選用直齒插齒刀按加工模數(shù)范圍、齒輪形狀不同分為盤形、碗形、帶錐柄等幾種。

插齒刀的精度分為AA、A、B三級(jí)，分別用于加工6、7、8級(jí)精度的圓柱齒輪。1、插齒刀類型的選擇15162、插齒刀類型選用時(shí)的校驗(yàn)（1）校驗(yàn)過渡曲線干涉（2）校驗(yàn)根切（3）校驗(yàn)頂切（4）插齒刀產(chǎn)形齒輪變位系數(shù)的測(cè)定a）插齒刀與被切齒輪嚙合b）被切齒輪與配對(duì)齒輪嚙合3、插齒刀安裝17第四節(jié)齒輪滾刀一、齒輪滾刀的工作原理滾齒刀和加工毛坯按一對(duì)螺旋齒輪相嚙合的原理加工出來的。18分齒運(yùn)動(dòng)（展成運(yùn)動(dòng)）：維持刀具與毛坯嚙合關(guān)系的運(yùn)動(dòng)軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)：完成整個(gè)齒形的運(yùn)動(dòng)滾齒運(yùn)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)：滾齒刀的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)滾齒用于直齒、斜齒圓柱齒輪、渦輪、渦桿、螺旋齒輪等。19a）螺旋角旋向一致b）螺旋角旋向相反1）滾刀與被切齒輪螺旋角旋向一致時(shí)，

2）滾刀與被切齒輪螺旋角旋向相反時(shí)，

3）被切齒輪是直齒輪時(shí)安裝夾角滾刀螺旋升角被切齒輪螺旋角20第四節(jié)齒輪滾刀二、滾刀產(chǎn)形蝸桿21二、滾刀產(chǎn)形蝸桿1、漸開線蝸桿漸開線蝸桿實(shí)質(zhì)上是一種斜齒輪，端斷面齒形是漸開線、與基圓柱相切的斷面中，齒形左右側(cè)分別為斜角等于正、負(fù)后角的直線。22二、滾刀產(chǎn)形蝸桿2、阿基米德蝸桿阿基米德蝸桿實(shí)質(zhì)上是一種梯形螺紋，其軸向斷面是直線，齒形分別為正、負(fù)后角。23二、滾刀產(chǎn)形蝸桿3、法向直廓蝸桿——實(shí)質(zhì)上是在齒形法剖面中具有直線齒形的梯形螺紋。24三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用整體式阿基米德滾刀刀體刀齒25三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用1、滾刀的切削參數(shù)

滾刀的參數(shù)分三類：切削參數(shù)、齒形參數(shù)、結(jié)構(gòu)參數(shù)。（1）滾刀前面結(jié)構(gòu)與選擇a）零前角b）正前角e為刀齒與軸心的偏移量26三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用1、滾刀的切削參數(shù)（1）滾刀前面結(jié)構(gòu)與選擇滾刀螺旋槽導(dǎo)程4種前角與螺旋角組合：1）零前角直槽滾刀2）正前角直槽滾刀3）零前角螺旋槽滾刀4）正前角螺旋槽滾刀27三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用1、滾刀的切削參數(shù)（1）滾刀前面結(jié)構(gòu)與選擇滾刀側(cè)刃工作前角a）直槽滾刀b）螺旋槽滾刀28三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用1、滾刀的切削參數(shù)（2）滾刀后面結(jié)構(gòu)參數(shù)滾刀后面鏟削量29三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用2、滾刀的齒形參數(shù)——模數(shù)、齒形角、齒高等。法向齒形參數(shù)——法向齒厚：齒頂高：全齒高：圓角半徑：30三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用3、滾刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)——詳見表12－3外徑da孔徑D全長(zhǎng)L凸臺(tái)直徑d1寬度l1等（1）外形結(jié)構(gòu)參數(shù)31三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與選用3、滾刀的結(jié)構(gòu)參數(shù)a）兩次鏟削齒形b）雙線凸輪鏟削齒形槽數(shù)Z槽深HK鏟削量K槽形角等（2）端面齒槽參數(shù)32三、阿基米德滾刀結(jié)構(gòu)參數(shù)與