齿轮滚刀刀具简介

齿轮滚刀（直槽）使用及检验标准一、齿轮滚刀使用标准 1、滚刀的轴向窜刀滚刀使用过程中，除进行正确的安装、调整外，还应进行轴向窜动，以延长滚刀的使用寿命。

1.1滚刀的起始安装位置如图1-1 滚刀切削区域向齿轮端面的投影图，滚刀实际切削区域长度=切出长度（l 0）+切入部分（l ）。

图1-1滚刀切削区域向齿轮端面的投影图切出长度l 0=0*cos tan 0*cos ha βαδ式中0ha ——滚刀的齿顶高； β——被切齿轮的螺旋角； 0α——滚刀刀齿的齿形角； δ——滚刀的安装角。

切入长度l =(2*11)*1cos ra h h δ式中1ra ——被切齿轮齿顶圆半径； 1h ——滚齿时的切入深度； δ——滚刀的安装角。

安装滚刀的初始位置时，应使展成中心位于距切入端端面为l 的位置上，检验计算展成中心与切出端端面距离不小于l 0。

1.2 轴向窜刀的方向滚刀的轴向窜刀，通常应在与被加工齿轮旋转方向相反的方向上进行，如图1-2轴向窜刀的方向。

图1-2 轴向窜刀的方向1.3 轴向窜刀的窜刀量直槽滚刀的窜刀量S 可用下式确定： S=*d*cos dnm c Z πγ式中n ——滚刀头数； m ——滚刀模数；Zd——滚刀圆周齿数；γ——滚刀螺旋升角；dc——（确定窜刀量大小的系数，为4、5、6、7、8、9等整数值）。

推荐轴向窜刀的窜刀量S等于滚刀的轴向齿距Px。

1.4轴向窜刀的时机滚刀轴向窜刀的时机推荐为后刀面磨损约为磨钝标准的25%~30%时，即进行窜刀（单工步未加工完除外）。

在不同的切削条件下，滚刀窜刀量和窜刀时间间隔的最佳数值还要根据实际磨损情况，试验分析后确定。

1.5轴向窜刀的方法我车间滚齿机的轴向窜刀需靠手动完成，基本方法有两种，推荐方法为方法一。

方法一：按照确定窜刀量的各种倍数值，制作垫刀垫圈，通过变换滚刀心轴上垫圈的厚度，使滚刀沿其轴线移动，以改变滚刀对被加工齿轮轴线的位置。

方法二：切削一定数量的齿轮后，将分齿挂轮脱开，并转动滚刀，以达到轴向窜刀的目的。

图8-69a为滚齿加工的工作原理。

滚齿时切削齿坯的刀具为滚刀，由于滚刀的螺旋升角较大，所以外形象一个蜗杆，滚刀在垂直于螺旋槽方向开槽，形成若干切削刃，其法向剖面具有齿条形状。

因此当滚刀连续旋转时，刀齿可视为一个无限长的齿条的移动，如图8-69b。

同时刀齿由上而下的进行切削，保持齿条（滚刀）和齿坯之间的啮合关系，滚刀就可在齿坯上加工出渐开线齿形，图8-69c。

滚齿加工的精度一般为8～7级，表面粗糙度Ra为3.2～1.6μm。

滚齿加工是在滚齿机上进行的，图8-70为滚齿机外形图。

滚刀安装在刀架上的滚刀杆上，刀架可沿着立柱垂直导轨上下移动。

工件则安装在心轴上。

滚齿时滚齿机必须有以下几个运动：1．切削运动（主运动）即滚刀的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动比决定。

2．分齿运动即工件的旋转运动，其运动的速度必须和滚刀的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。

其运动关系由分齿挂轮的传动比来实现。

对于单线滚刀，当滚刀每转一转时，齿坯需转过一个齿的分度角度，即1/z转（z为被加工齿轮的齿数）。

3．垂直进给运动即滚刀沿工件轴线自上而下的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，由进给挂轮的传动比再通过与滚刀架相连接的丝杆螺母来实现。

在滚齿时，必须保持滚刀刀齿的运动方向与被切齿轮的齿向一致，然而由于滚刀刀齿排列在一条螺旋线上，刀齿的方向与滚刀轴线并不垂直。

所以，必须把刀架扳转一个角度使之与齿轮的齿向协调。

滚切直齿轮时，扳转的角度就是滚刀的螺旋升角。

滚切斜齿轮时，还要根据斜齿轮的螺旋方向，以及螺旋角的大小来决定扳转角度的大小及扳转方向。

齿轮滚刀是一种专用刀具，每把滚刀可以加工模数相同而齿数不等的各种大小不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。

在滚齿机上除加工直齿、斜齿外圆柱齿轮外，也可以加工蜗轮、链轮。

但不能加工内齿轮。

对于加工双联齿轮和三联齿轮它也受到许多限制。

蜗轮刀具的类型和用途蜗轮刀具加工蜗轮时的啮合状态如同蜗杆与蜗轮装配时啮合状态一样，蜗轮刀具的基本参数应与相应蜗杆一致。

蜗轮刀具有蜗轮滚刀、蜗轮飞刀和蜗轮剃齿刀。

蜗轮滚刀是按展成法原理加工蜗轮的一种常用刀具。

蜗轮飞刀是装在刀杆上的一把切刀，相当于蜗轮滚刀的一个刀齿，虽然加工时效率较低，但结构简单，成本低，在蜗轮的单件小批生产（特别是大模数蜗轮加工）中经常使用。

蜗轮剃齿刀用于加工高精度的蜗轮，即用滚刀加工以后，用蜗轮剃齿刀进行最后精加工。

蜗轮滚刀一.蜗轮滚刀加工：在滚齿机上用蜗轮滚刀加工蜗轮与用齿轮滚刀加工齿轮有很多相似的地方，但也有不同之处，下面我们来进行比较下1.滚刀参数蜗轮加工：滚刀轴向模数、分度圆直径、滚刀头数、方向和导程角，以及齿形角，均应和工作蜗杆一致，但外径要比工作蜗杆稍大一些；齿轮加工：滚刀法向模数、齿形角和被加工齿轮一致，其他参数如径、滚刀头数、方向和导程角可按要求选择；2.滚刀使用条件蜗轮加工：蜗轮滚刀水平放置，其轴线应在蜗轮中心平面内，即和蜗轮蜗杆传动啮合状态一样，加工每一个蜗轮要用与工作蜗杆相适应的滚刀；齿轮加工：滚刀刀架要根据加工需要扳动角度。

用同一把滚刀可以加工模数和齿形角相同而齿数和螺旋角不同的各种齿轮；3.滚刀基本蜗杆度运动蜗轮加工：滚刀基本蜗杆形式应与工作蜗杆形式相同；齿轮加工：可采用阿基米德型、渐开线型或法向直齿廓型的基本蜗杆；4.机床分度运动蜗轮加工：分度运动应笨合蜗轮蜗杆传动速比关系，滚刀头数与工作蜗杆头数相同；齿轮加工：分度运动的传动比与蜗轮加工无区别，滚刀头数与被加工齿轮无直接关系；5.进给方式蜗轮加工：加工蜗轮时，采用径向进给或切向进给方式、不采用轴向进给；齿轮加工：加工时常用轴向进给方式，也可采用径向进给或切向进给方式。

径向进给法加工蜗轮：加工时蜗轮滚刀和蜗轮的中心距逐渐缩小，滚刀沿蜗轮径向进刀，从蜗轮的齿顶逐渐切至全齿深。

加工时最好采用螺旋角不大于6°的滚刀，以免产生过切现象；切向进给法加工蜗轮：滚刀为锥形切向进给滚刀，加工时将滚刀轴线与蜗轮轴线的位置调整到和工作蜗杆的中心距位置的一样。

滚齿工基本常识滚齿机滚齿时滚刀安装角度与滚刀工件螺旋角的关系！滚刀的安装角度和两个角度有关，一个是工件的螺旋角，一个是滚刀自己的螺旋角。

滚刀的安装角度＝工件的螺旋角＋（－）滚刀的螺旋角＋或者－的选择要看工件的螺旋方向和滚刀的螺旋方向是否一致，同向减，异向加。

齿轮滚齿滚刀都是右旋的吗?不是的，齿轮滚刀的选向常选择右旋，但是对于一些特殊零件是不适合的，主要是在滚齿加工时候，如果被加工零件的螺旋角很大，刀轴能够调整的角度是有限的，并且在比较大的情况下加工出的齿形会有影响。

一般刀轴调整角度与零件螺旋角和滚刀螺旋角有关系，如果旋向相同则相减，否则相加。

因此可以想象在加工左旋的大螺旋角零件的时候最好用左旋刀，用右旋刀会使刀轴调整角度更大。

所以滚刀不一定是右旋，左旋的也有，依据零件不同来选择。

滚齿与擦齿的区别各适用于那些方面擦齿----从理论和实验2个方面,对复杂润滑状态下齿面摩擦因数的计算方法作了深入的系统研究.基于弹流润滑理论,综合研究了啮合周期内交变出现的完全弹流、混合润滑和边界润滑状态下齿面摩擦因数计算方法及其应用条件等.从齿面摩擦特性试验角度,对基于啮合点曲率半径等效原理的模拟试件和基于功率损失同摩擦功耗等效原理的试验齿轮的摩擦因数计算方法从实验原理、实验条件及结论进行了比较分析.指出了齿面摩擦因数动测实验的优越性;并补充了线外啮合冲击摩擦模型及其摩擦因数的计算方法.含系统误差与综合变形齿轮副在复杂润滑状态下的齿面摩擦因数的计算方法体系的完整构建,对全面地认识齿面摩擦规律,对齿轮失效、减摩降噪等研究具有积极的意义.什么是滚齿加工滚齿加工方法是属于展成法加工齿形。

滚齿是利用齿轮齿条啮合原理来加工的，所以每一种齿轮需要一种滚刀。

成型法就是用形状与齿轮齿槽相同或相近的成型铣刀加工出齿轮齿形的方法。

这种方法中每一把成形铣刀可以铣削一定齿数范围内的齿轮。

展成法是利用齿轮刀具与齿坯之间保持强制啮合运动关系而切削出齿轮齿形的方法。

图1 自制普通滚刀进口多头斜槽滚刀图3 进口小径多槽加长整体镀层滚刀图5 加工台阶轴或双联齿整体滚刀轴向进给运动分齿运动及附加运动切削运动二、齿轮滚刀的工作原理图8 啮合关系图图图10 棱度和波动图三、齿轮滚刀的构造和规格1.滚刀的基本蜗杆齿轮滚刀相当于一个齿数很少、螺旋角很大，而且轮齿很长的斜齿圆柱齿轮。

因此，其外形就像一个蜗杆。

为了使这个蜗杆能起到切削作用，需在其上开出几个容屑槽(直槽或螺旋槽)，形成很多较短的刀齿，因此而产生前刀面和切削刃。

每个刀齿有两个侧刃和一个顶刃。

同时，对齿顶后刀面和齿侧后刀面进行了铲齿加工，从11而产生了后角。

但是，滚刀的切削刃必须保持在蜗杆的螺旋面上，这个蜗杆就是“滚刀的产形蜗杆”，也称为“滚刀的基本蜗杆”(见图11)。

一共有三种基本形式(1)渐开线蜗杆(2)法向直廓蜗杆(3)阿基米德螺线蜗杆图13 16 槽滚刀的理论包絡齿形(1)轴向进刀(2)径向进刀(3)对角进刀图15 切削方式:（2）逆铣（1）顺铣根据滚刀进给方向相对于旋转方向的不同，分为逆铣和顺铣两种铣削方式图17 滚刀与工件相对位置及运动方向否则会影响加工精度，甚至发生打坏滚刀事故。

上图是滚刀与工件相对位置及运动方向，处端图18 滚刀的安装校正，如图所示。

齿轮的模数、压力角和精度等级及工艺要求，选择相应的滚刀。

滚刀安装好后必须检查滚刀轴台径向圆跳动，其跳动误，且要求两轴台径向圆跳动方向一致。

当滚刀径向跳动量不太大时，可松开刀杆螺母，转动滚刀螺母，可检查。

图17滚刀与工件相对位置及运动方向返回。

滚齿加⼯⼯作原理滚齿加⼯原理图8-69a为滚齿加⼯的⼯作原理。

滚齿时切削齿坯的⼑具为滚⼑，由于滚⼑的螺旋升⾓较⼤，所以外形象⼀个蜗杆，滚⼑在垂直于螺旋槽⽅向开槽，形成若⼲切削刃，其法向剖⾯具有齿条形状。

因此当滚⼑连续旋转时，⼑齿可视为⼀个⽆限长的齿条的移动，如图8-69b。

同时⼑齿由上⽽下的进⾏切削，保持齿条（滚⼑）和齿坯之间的啮合关系，滚⼑就可在齿坯上加⼯出渐开线齿形，图8-69c。

滚齿加⼯的精度⼀般为8～7级，表⾯粗糙度Ra为3.2～1.6µm。

滚齿加⼯是在滚齿机上进⾏的，图8-70为滚齿机外形图。

滚⼑安装在⼑架上的滚⼑杆上，⼑架可沿着⽴柱垂直导轨上下移动。

⼯件则安装在⼼轴上。

滚齿时滚齿机必须有以下⼏个运动：1．切削运动（主运动）即滚⼑的旋转运动，其切削速度由变速齿轮的传动⽐决定。

2．分齿运动即⼯件的旋转运动，其运动的速度必须和滚⼑的旋转速度保持齿轮与齿条的啮合关系。

其运动关系由分齿挂轮的传动⽐来实现。

对于单线滚⼑，当滚⼑每转⼀转时，齿坯需转过⼀个齿的分度⾓度，即1/z 转（z 为被加⼯3．垂直进给运动即滚⼑沿⼯件轴线⾃上⽽下的垂直移动，这是保证切出整个齿宽所必须的运动，由进给挂轮的传动⽐再通过与滚⼑架相连接的丝杆螺母来实现。

齿轮的齿数）。

在滚齿时，必须保持滚⼑⼑齿的运动⽅向与被切齿轮的齿向⼀致，然⽽由于滚⼑⼑齿排列在⼀条螺旋线上，⼑齿的⽅向与滚⼑轴线并不垂直。

所以，必须把⼑架扳转⼀个⾓度使之与齿轮的齿向协调。

滚切直齿轮时，扳转的⾓度就是滚⼑的螺旋升⾓。

滚切斜齿轮时，还要根据斜齿轮的螺旋⽅向，以及螺旋⾓的⼤⼩来决定扳转⾓度的⼤⼩及扳转⽅向。

齿轮滚⼑是⼀种专⽤⼑具，每把滚⼑可以加⼯在滚齿机上除加⼯直齿、斜齿外圆柱齿轮外，也可以模数相同⽽齿数不等的各种⼤⼩不同的直齿或斜齿渐开线外圆柱齿轮。

加⼯蜗轮、链轮。

但不能加⼯内齿轮。

对于加⼯双联齿轮和三联齿轮它也受到许多限制。

滚齿加⼯的原理及滚齿加⼯润滑油的选择1．滚齿加⼯原理滚齿加⼯是按照展成法的原理来加⼯齿轮的。

２ｏｏ６　Ｎｏ．３工具展　对输出齿轮的研究表明，其倾　斜幅值变动性较小，且与输入无　关。然而在方波输入的情况下，观　察到倾斜方向的方位在０ｏ～３６０￣之　间变化。　

结论　我们已经开发了ＯＥＬＩＭ测量　技术，采用该方法我们能够测量偏　摆位移，测量精度约为１０ｎｍ，该　位移是微引擎在回转周期中位置的　函数。根据微引擎的几何精度状　况，我们预期驱动齿轮的倾斜位移　约为１０００ｎｍ，实际上也达到了。驱　动齿轮向下倾斜的方向基本上也与　预期一样。向下倾斜的方向在旋转　角度上有所变化，根据经验，认为　是震动造成的。　微引擎回转时偏离平面的振摆　可利用ＯＥＬＩＭ方法测得，它是输　入驱动信号的函数。目前的制造公　差约为０．５ｔｔｍ，允许微齿轮与其外　壳之间有足够的空间。微齿轮采用　电梳驱动，当微齿轮相对于外壳回　转时，就会产生偏离平面的倾斜，　倾斜量取决于所采用的驱动信号。　我们观察到，微齿轮的偏摆也　与微齿轮的角度位置有关。这可能　与在微齿轮回转周期中销子施加在　驱动齿轮上的力有关。说得详细一　点，所观察到的微引擎偏摆在相同　的工作条件下并不一致，这或许与　制造公差有关，或许与现有设计中　致动器的夹紧问题有关。　本研究采用了４步方波输入来　驱动微引擎。在４步输入过程中，　驱动齿轮偏离平面的倾斜幅值的变　化范围为：驱动齿轮０～±４６２ｎｍ；　输出齿轮０～±５１４ｎｍ。　ＯＥＬＩＭ测量技术的进一步发　展，将为回转速度高达每分钟１００　万转的ＭＥＭＳ微引擎提供测量、试　验和表征手段。　（谢华锟译）　１４　

新型齿轮刀具　关注刀具技术发展的人会面对　一个有趣的现象，即刀具技术的发　展已明显地不再局限于以提高刀具　应用的经济性和效率为目的而去持　续改善产品的性能。人们获得了另　一种印象：刀具作为一个工艺因　素，正逐渐从仅仅是一种工具的角　色中摆脱出来。　长期以来，人们把刀具看作是　为实现加工过程而选用的一个机床　部件，刀具潜力的发挥通常因机床　的能力而受到限制。与此不同，如　今的观点是：根据刀具的性质，刀　具可以扩展机床的功能。　发生这种变化的原因是刀具制　造业的角色转变，如今，刀具制造　商有一种创新的自我意识，即不再　只是供应所需的刀具，而是对复杂　的加工问题给出可用的解决方案。　因此，Ｉ３１Ｔ集团下属Ｆｅｔｔｅ公司的　刀具专家要用创新的刀具概念来满　足用户在改进质量、提高效率、降　低成本方面对刀具的需求。　将三个工序综合为一个工序　遵循以上新的自我定位，在这　个领域里新刀具的开发会影响到加　工工序的改变。例如，由Ｆｅｔｔｅ公　司与Ｌｉｅｂｈｅｒｒ公司的齿轮制造技术　人员一起开发的新型刀具系统　“Ｔｗｉｓｔ．Ｆｒｅｅ．Ｈｏｂ”（见图１）改变了　齿轮的加工，其合理性在于将迄今　为止一直是分开完成的三个工序综　合为一个工序，齿轮的加工不再像　现在这样需要在三台机床上分别完　成滚齿、倒角和剃齿，而是将粗滚　刀、倒角刀（Ｃｈａｍｆｅｒ－Ｃｕｔ．Ｓｙｓｔｅｍ）　和精滚刀（Ｔｗｉｓｔ．Ｆｒｅｅ．Ｈｏｂ）装夹在　一根心轴上，使粗滚、两端面去毛　刺及倒角、精滚可在同一台机床上　完成，节省了齿轮加工时间和成　本，可以省去用于去毛刺和剃齿的　机床，从而省去相应的刀具费用和　机床维护费用。　该方法还可获得更好的加工质　量，因为在这台机床上，滚齿加工　能够实现轴向一对角线方向进刀以　及应用“Ｔｗｉｓｔ．Ｆｒｅｅ．Ｈｏｂ”技术，使　滚切时出现的工件齿廓变形可以得　到补偿，在工件淬硬后，不必再对　齿轮进行后序加工即可进入装配。　这样加工出来的齿轮在运转时噪声　

齿轮滚刀滚刀安全操作及保养规程前言齿轮滚刀滚刀作为一种广泛应用于机械制造加工的工具，在工作时需要注意安全操作和保养，以确保设备正常运行，避免事故发生。

本文将介绍齿轮滚刀滚刀的安全操作和保养规程。

安全操作规程1. 选用适当的滚刀在工作之前需要选择适当的滚刀，确定其直径、宽度和齿数等参数符合工件要求。

同时要检查滚刀承载能力，确保能够满足工作要求。

2. 确保机器和工件处于安全状态在操作齿轮滚刀滚刀之前，需要检查机器和工件是否处于安全状态，特别是当操作人员需要接近刀具时，要确保没有机器或其他障碍物阻碍视线，并且设备必须处于关机状态。

3. 固定和调整滚刀滚刀在调整和固定时需要注意以下几点：•滚刀必须坚固、稳定地安装；•滚刀必须采用专用工具进行刀头的安装、拆卸和调整；•在滚刀调整过程中，应避免机器任何部位和身体的接触。

4. 预防制品从车床上脱落在完成滚刀的调整和固定后，需要注意以下几点：•滚刀必须进入切削区，确保制品持续稳定地保持在工作台上；•工作时要确保滚刀在最佳位置，切削液必须充分润滑，避免在加工过程中产生热量，引起滚刀变形或损坏；•加工之前需要确定切削深度以及滚刀步距，避免超载切削。

保养规程1. 清洗工具在使用完齿轮滚刀滚刀后，应在设备内清洗和检查滚刀，以确保其保持清洁和干燥状态。

在清洗过程中，需要注意以下几点：•选用清洗液，将切屑和切油尽可能清除，以防止滚刀变形或锈蚀；•滚刀不得接触任何硬物，避免滚刀刀头或齿轮受损。

2. 滚刀的润滑和保养滚刀的润滑和保养是保证滚刀使用寿命的关键。

在润滑和保养过程中，需要注意以下几点：•滚刀刀头应涂上专用滑油或润滑脂；•需要检查齿轮滚刀滚刀中润滑油的分量和质量；•滚刀在使用过程中需要根据需要适时更换刀头，以保证其正常工作。

总结本文介绍了齿轮滚刀滚刀的安全操作和保养规程。

在工作时，需要选择适当的滚刀和工件，确保机器和工件处于安全状态。

此外，需要时时检查滚刀的状态，清洗滚刀和滚刀刀头，做好滚刀的润滑和保养，以确保设备的正常使用和生产效率。