齿轮加工刀具.

齿轮滚刀刀具简介（一）齿轮滚刀的形成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，如图9－24所示。

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，如图9－25所示。

（二）齿轮滚刀的基本蜗杆齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。

基本蜗杆有以下三种:1．渐开线蜗杆渐开线蜗杆的螺纹齿侧面是渐开螺旋面，在与基圆柱相切的任意平面和渐开螺旋面的交线是一条直线，其端剖面是渐开线。

渐开线蜗杆轴向剖面与渐开螺旋面的交线是曲线。

用这种基本螺杆制造的滚刀，没有齿形设计误差，切削的齿轮精度高。

然而制造滚刀困难。

2．阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆的螺旋齿侧面是阿基米德螺旋面。

通过蜗杆轴线剖面与阿基米德蜗螺旋面的交线是直线，其它剖面都是曲线，其端剖面是阿基米德螺旋线。

用这种基本蜗杆制成的滚刀，制造与检验滚刀齿形均比渐开线蜗杆简单和方便。

但有微量的齿形误差。

不过这种误差是在允许的范围之内，为此，生产中大多数精加工滚刀的基本蜗杆均用阿基米德蜗杆代替渐开线蜗杆。

3．法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆法剖面内的齿形是直线，端剖面为延长渐开线。

用这种基本蜗杆代替渐开线基本蜗杆作滚刀，其齿形设计误差大，故一般作为大模数、多头和粗加工滚刀用。

（三）滚刀的齿形误差用阿基米德蜗杆代替渐开线基本蜗杆作滚刀，切制的齿轮齿形存在着一定误差，这种误差称为齿形误差。

由基本蜗杆的性质可知，渐开线基本蜗杆轴向剖面是曲线齿形，而阿基米德基本蜗杆轴向剖面是直线齿形。

为了减少造型误差，应使基本蜗杆的轴向剖面直线齿形与渐开线基本蜗杆轴向剖面的理论齿形在分度圆处相切。

阿基米德滚刀基本蜗杆轴向剖面齿形角αx0，应等于渐开线蜗杆轴向剖面齿形的分度圆压力角，如图9－26所示。

阐述齿轮加工所采用的刀具。

在齿轮加工过程中，常用的刀具包括：
1. 齿轮刀盘：齿轮刀盘是一种切削刀具，通常由高速钢或硬质合金制成。

它的刀片上有一定数量和形状的刀齿，可以切削出齿轮的齿形。

2. 锥齿轮刀盘：锥齿轮刀盘适用于加工锥齿轮，它的刀片和齿轮刀盘类似，但其切削角度可根据锥齿轮的要求进行调整。

3. 修齐刀：修齐刀用于修整齿轮的齿面或侧面，以提高齿轮的精度。

它常由高速钢制成，刀片上有凹槽或锯齿，可以去除齿轮上的毛刺、毛刮痕迹等。

4. 钻床和铰床：钻床和铰床是用来加工齿轮孔或齿轮轴孔的刀具。

钻床用来钻孔，铰床用来加工内螺纹孔。

5. 冲压模具：冲压模具适用于批量生产大批量齿轮或形状复杂的齿轮。

它通常由多个部位组成，包括上下模、导向件和铣削刀等，可以在一次冲压中完成多个齿轮的加工。

这些刀具在齿轮加工过程中按照不同需求和工序进行选择和使用，以获得精准、高效的加工效果。

齿轮的加工方式，常见的有两种，仿形加工和范成（展成）加工。

1.仿形加工。

齿轮加工刀具切出齿轮的齿槽，刀具的“截面形状”是齿轮齿槽的形状。

加工齿轮时，没有齿轮啮合运动，加工出来的齿轮精度低，一般精度在11级以下。

2.范成加工。

齿轮加工刀具本身就是“齿轮或齿条”，齿轮滚刀可以“认为”是齿条，属于齿条类型刀具。

加工时，齿轮刀具与被加工齿轮之间有“齿轮啮合”运动。

齿轮刀具齿廓刀刃，运动包络出被加工齿轮的齿廓（齿面），是理想的渐开线，加工精度较高，常见的有，滚齿、插齿、剃齿（属于精加工）。

具体细分可分为如下：
(1)滚齿机滚齿：可以加工8模数以下的斜齿
（2）铣床铣齿：可以加工直齿条
（3）插床插齿：可以加工内齿
（4）冷打机打齿：可以无屑加工
（5）刨齿机刨齿：可以加工16模数大齿轮
（6）精密铸齿：可以大批量加工廉价小齿轮
（7）磨齿机磨齿：可以加工精密母机上的齿轮
（8）压铸机铸齿：多数加工有色金属齿轮
（9）剃齿机：是一种齿轮精加工用的金属切削机床
以上就是齿轮的一些加工方式，希望能够帮到大家，感谢您的阅读！。

齿轮加工中刀具的选择与使用加工中心所用的刀具是由通用刀具（又称工作头或刀头）和与加工中心主轴前端锥孔配套的刀柄等组成。

在应用中，要根据加工中心机床的要求、夹具的要求、工件材料的性能、加工工序、切削用量以及其它相关因素正确选用刀具。

刀具选择总的原则是：刀具的安装和调整方便，刚性好，耐用度和精度高。

在保证安全和满足加工要求的前提下，刀具长度应尽可能短，以提高刀具的刚性。

加工中心机床上，各种刀具分别装在刀库中，按程序的规定进行自动换刀。

因此必须采用标准刀柄，以便使钻、镗、扩、铣削等工序用的刀具能迅速、准确地装到机床主轴上。

编程人员应充分了解机床上所用刀柄的结构尺寸、调整方法以及调整范围，以便在编程时确定刀具的径向和轴向尺寸。

加工中心机床所用的刀具必须适应加工中心高速、高效和自动化程度高的特点，其刀柄部分要联接通用刀具并装在机床主轴上，由于加工中心类型不同，其刀柄柄部的型式及尺寸不尽相同。

JT（ISO7388）表示加工中心机床用的锥柄柄部（带有机械手夹持槽），其后面的数字为相应的ISO锥度号，如50、45、和40分别代表大端直径为69.85、57.15和44.45毫米的7：24锥度。

ST（ISO297）表示一般数控机床用的锥柄柄部（没有机械手夹持槽），数字意义与JT类相同。

BT（MAS403）表示用于日本标准MAS403的带有机械手夹持槽联接。

加工中心刀具的刀柄分为整体式工具系统和模块式工具系统两大类。

模块式工具系统由于其定位精度高，装卸方便，连接刚性好，具有良好的抗振性，是目前用得较多的一种型式，它由刀柄、中间接杆以及工作头组成。

它具有单圆柱定心，径向销钉锁紧的联接特点，它的一部分为孔，而另一部分为轴，两者之间进行插入连接，构成一个刚性刀柄，一端和机床主轴连接，另一端安装上各种可转位刀具便构成一个工具系统。

根据加工中心类型，可以选择莫氏及公制锥柄。

中间接杆有等径和变径两类，根据不同的内外径及长度将刀柄和工作头模块相联接。

齿轮加工机床工作原理轮加工机床的种类繁多，构成各异，加工方法也各不相同，但就其加工原理来说，可分为成形法和范成法（展成法）两类。

（一）成形法加工齿轮成形法加工齿轮时，采用与被加工齿轮齿槽形状相同的成形刀具切削齿轮，即所用刀具的切削刃形状与被切削齿轮的齿槽形状相吻合。

例如，在铣床上使用具有渐开线齿形的盘形铣刀或指状铣刀铣削齿轮。

齿轮轮齿的表面是渐开线柱面。

由于形成母线（渐开线）的方法采用成形法，机床形成母线时不需要运动。

形成导线（直线）的方法是相切法。

因此机床需要两个成形运动：一个是铣刀的旋转B，一个是铣刀沿齿坯的轴向移动A。

铣完一个齿轮后，铣刀返回原位，齿坯作分度运动——转过360º/Z（Z 是被加工齿轮的齿数），然后再铣下一个齿槽，直至全部齿被铣削完毕。

采用成形法加工时，通常采用单齿廓成形刀具加工齿轮，其优点是机床较简单，可以利用通用机床加工；缺点是对于同一模数的齿轮，只要齿数不同，齿廓形状就不相同，需采用不同的成形刀具。

在实际生产中，为了减少成形刀具的数量，每一种模数通常只配有8把刀具，各自适应一定的齿数范围，因而加工出来的齿形是近似的，存在不同程度的齿形误差，加工精度较低；而且，每加工完一个齿槽后，工件需周期性地分度一次，生产率低。

因此，用单齿廓成形刀具加工齿轮的方法，通常多用于修配行业或单件小批生产且加工精度要求不高的齿轮。

用多齿廓成形刀具加工齿轮时，在一个工作循环中即可加工出全部齿槽。

例如，用齿轮拉刀或齿轮推刀加工内齿轮和外齿轮。

采用这种成形刀具，可得到较高的加工精度和生产率，但要求刀具有较高的制造精度且刀具结构复杂。

此外，每套刀具只能加工一种模数和齿数的齿轮，所以机床也必须是特殊结构的，因而加工成本较高，仅适用于大批量生产。

（二）范成法加工齿轮范成法（展成法）加工齿轮应用齿轮啮合的原理。

在切齿过程中，模拟齿轮副的啮合过程，把其中的一个齿轮特化为刀具，强制刀具和工件作严格的啮合运动，由刀具切削刃的位置连续变化范成出齿廓。

齿轮刀具的选用是滚齿工序的一个关键环节。

合理的选用齿轮刀具，不仅可以兼顾齿轮加工的质量和效率，而且可以提高齿轮刀具的使用寿命，节约成本。

滚齿工序可以选择的加工方法从加工原理上可以分为“成形铣齿”和“展成滚齿”两种方法。

风电齿轮用到的成形铣齿刀具主要是硬质合金镶片成形铣刀，展成滚齿的刀具主要有硬质合金镶片滚刀、高速钢双切滚刀、高速钢单刃整体滚刀。

因为风电齿轮箱的输入级、中间级和输出级齿轮零件差异很大，因此根据被加工齿轮（齿轴）的模数、齿数以及设计结构，或者应用成形铣齿方法，或者应用展成滚齿方法，或者集成应用两种加工方法（滚、铣复合加工）。

下面根据风电齿轮箱输入级、中间级、输出级不同特点，选取中间级大轮做加工方法和刀具选用分析。

中间级大轮的模数一般为10～12mm，齿数约100，齿宽在350mm上下。

根据上述数据，从模数和齿数上分析，由于齿数多，且模数适中，排除采用成形铣齿方法（切削效率低）；从齿数和齿宽上分析，该类齿轮切削长度（齿宽和齿数的乘积）超过了一般单刃滚刀的刃口切削寿命（单刃滚刀可以增加外径，提高切削刃口数，但造成刀体材料的浪费。

至于如何优化设计滚刀，不在本文讨论范围之内），因此排除普通单刃滚刀；从刀具成本上分析，由于中间级大轮每台齿轮箱只有一个，数量需求还不够大，故没必要选择高成本的硬质合金镶片滚刀；而双切滚刀正好满足了效率、寿命、成本等各方面要求。