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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。
青岛农业大学海都学院本科生毕业论文（设计）题目：Y3150E滚齿机传动设计及机床的调整姓名：xxxx系别：工程系专业：机械设计制造及其自动化班级： xxx级x班学号：*********指导教师：***2013年6月18日目录摘要 (Ⅰ)Abstract (Ⅱ)前言 (5)第1章滚齿机概述 (7)1.1滚齿机机床简介及滚齿机分类 (7)1.1.2 Y3150E滚齿机的主要用途及工作方式 (8)1.1.3滚齿机分类 (8)第2章滚齿机传动设计 (9)2.1滚齿机主传动 (9)2.2传动系统的设计 (10)2.2.1设计分析 (10)2.3 齿轮的设计 (11)2.3.1齿轮传动的设计与强度校核 (11)2.3.2低速级大小齿轮的设计： (12)2.4传动轴及轴承的设计与校核 (14)2.4.1从动轴和轴承的设计与校核 (14)第3章Y3150E滚齿机机床的调整 (18)3.1 加工直齿圆柱齿轮时机床的调整 (18)3.1.1工件安装 (18)3.1.2滚刀的安装 (18)3.1.3 主轴转速的选择及调整 (19)3.1.4轴向进给量的调整 (19)3.1.5刀架工作行程挡块位置的调整 (20)3.1.6滚刀精加工的调整 (20)3.2 加工斜齿圆柱齿轮时机床的调整 (21)3.2.1工件的安装 (15)3.2.2滚刀的安装 (15)3.2.3 主轴转速的选择及调整 (16)3.2.4轴向进给量的调整 (16)3.2.5差动挂轮的计算和调整 (16)3.3加工质数直齿圆柱齿轮时机床的调整 (22)3.4加工大于100的质数及其整倍数的斜齿圆柱齿轮时机床的调整 (23)3.5径向进给滚切蜗轮时机床调整 (24)结论 (25)谢辞 (26)参考文献 (27)附件清单 ............................................................. 错误!未定义书签。
南华大学课程设计说明书题目：工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计及其加工工艺学生姓名：专业班级：机卓1001班指导教师：李必文教授学院：机械工程学院起止时间：2013年12月4日至2013年12月25日一、课程设计内容及要求：1．齿轮滚刀、插齿刀的设计，包括参数计算、结构设计、刀具加工工艺的设计以及成形车铲刀的设计。
2．插齿刀零件图（2#图一张）3．滚刀零件图（2#图一张）4、成形车铲刀零件图（2#图一张）5．插齿刀、滚刀加工工艺6．课程设计说明书：应阐述整个课程设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。
应有目录、摘要及关键词、正文、参考文献等内容，字数一般不少于6000字。
二、主要参考资料有关刀具参数计算及结构设计、机械制造工艺与设备的手册与图册。
三、课程设计进度安排指导教师（签名）：时间：教研室主任(签名)：时间：院长（签名）：时间：专业课程设计刀具方向第四组任 务 书（1）设计公称分圆φ125的外啮合A 级碗形直齿插齿刀，前角γ=5°，齿顶后角e α=6°，齿数g z =21，齿顶高系数eg f =1.15，g ξ=0。
（2）编制该刀具加工工艺要求：（1）设计AA 级Ⅰ型单头右旋齿轮滚刀，eg D =200，前角γ=0°，顶刃后角e α=10°～12°，侧刃后角c α不小于3°，有第二铲背量K 2，滚刀螺旋角f λ≤5°。
( 2 ) 编制该刀具加工工艺。
目录前言 (1)一、工程机械齿轮滚刀设计 (2)2.1设计原理 (2)2.2设计计算 (3)2.3设计图 (7)三、马格插齿刀设计 (9)3.1设计原理 (9)3.2 设计计算 (13)3.2设计图 (17)四、齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计 (19)4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计 (19)4.2马格插齿刀加工工艺设计 (21)4.3 成形车铲刀设计 (24)五、设计总结 (28)5.1 设计心得 (28)5.2 现状及展望 (29)主要参考文献 (31)前 言本次课程设计主要包括有工程机械齿轮滚刀和马格插齿刀两部分的设计及其加工工艺。
《机械制造技术》课程设计题目：齿轮轴的机械加工工艺规程及齿轮的专用夹具学校：专业：班级：学号：学生姓名：指导老师：二零一零年十二月二十五目录一、序言二、设计任务一、序言机械制造工艺课程设计是在我们完成了全部基础课、技术基础课、大部分专业课以及参加了生产实习之后进行的。
这是我们在进行毕业设计之前对所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们四年的大学生活中占有重要的地位。
通过本次课程设计，应该得到下述各方面的锻炼：1 能熟练运用机械制造工艺设计中的基本理论以及在生产实习中学到的实践知识，正确地解决一个零件在加工中的定位、夹紧以及工艺路线安排、工艺尺寸确定等问题，保证零件的加工质量。
2 提高结构设计的能力。
通过设计夹具的训练，应当获得根据被加工零件的加工要求，设计出高效、省力、经济合理而且能保证加工质量的夹具的能力。
3 学会使用手册及图表资料。
掌握与本设计有关的各种资料的名称、出处、能够做到熟练运用。
就我个人而言，通过这次设计，基本上掌握了零件机械加工工艺规程的设计，机床专用夹具等工艺装备的设计等。
并学会了使用和查阅各种设计资料、手册、和国家标准等。
最重要的是综合运用所学理论知识，解决现代实际工艺设计问题，巩固和加深了所学到的东西。
并在设计过程中，学到了很多课堂上没有学到的东西。
能够顺利的完成这次课程设计，首先得助于于老师的悉心指导，还有就是我们小组成员间合理的分工和小组成员们的努力。
在设计过程中，由于对零件加工所用到的设备的基本性能和加工范围缺乏全面的了解，缺乏实际的生产经验，导致在设计中碰到了许多的问题。
但在我们小组成员的共同努力下，我们通过请教老师和咨询同学，翻阅资料、查工具书，解决设计过程中的一个又一个的问题。
在这个过程中，使我对所学的知识有了进一步的了解，也了解了一些设计工具书的用途，同时，也锻炼了相互之间的协同工作能力。
在此，十分感谢老师的细心指导，感谢同学们的互相帮助。
齿轮滚刀基本型式和尺寸1 范围本标准规定了模数0.5mm～40mm带端键或轴键的单头和多头整体齿轮滚刀的基本型式和尺寸。
本标准适用于加工模数按GB/T 1357、基本齿廓按GB/T 1356，20°压力角齿轮的滚刀。
2 型式和尺寸2.1 齿轮滚刀的基本型式和尺寸按图1和表1、表2的规定，附录A给出了多头滚刀的尺寸。
2.2 滚刀做成右旋（按用户要求可做成左旋）。
2.3 键槽的尺寸和偏差按GB/T 6132的规定，刀座的尺寸和偏差按GB/T 20329的规定。
2.4 滚刀可以做成锥形，此时的外径尺寸为大端尺寸。
a）带轴键的滚刀b)带端键的滚刀 图1 齿轮滚刀的尺寸类型b模数m轴台直径D 1mm外 径D amm孔 径d bmm参 考系列总长L a mm总长L 0a mm最小轴台长度cmm常用容屑槽数量Ⅰ Ⅱ 10.5 — 由制造商自行定制24810—112— 0.55 0.6— — 0.7 — 0.75 120.8 — — 0.9 1.0 — 20.5 — 32102030— 0.55 0.6 — —0.7 — 0.75 0.8 — — 0.9 1.0 — —1.125表 2 单头齿轮滚刀的尺寸3 标记示例模数m=2的小孔径齿轮滚刀标记为小孔径齿轮滚刀 m2 GB/T 6083—xxxx 模数m=2的带端键齿轮滚刀标记为端键齿轮滚刀 m2 GB/T 6083—xxxx 模数m=2的带轴键齿轮滚刀标记为轴键齿轮滚刀 m2 GB/T 6083—xxxx 对于附录A中的多头滚刀，制造商自行作标记。
附录A（资料性附录）多头齿轮滚刀A.1 小孔径多头齿轮滚刀见表A1。
A.2多头齿轮滚刀见表A2。
任务书设计题目：齿轮滚刀的设计与加工工艺1．设计的主要任务及目标（1）了解齿轮滚刀的工作原理。
（2）掌握齿轮滚刀的齿形设计。
（3）了解滚齿切削过程及其特点。
（4）了解齿轮滚刀结构参数的确定。
（5）了解齿轮滚刀的公差与技术要求。
（6）掌握齿轮滚刀的设计步骤。
（7）掌握齿轮滚刀加工工艺并编制加工工艺过程卡。
2．设计的基本要求和内容（1）要求了解齿轮滚刀的工作原理。
（2）要求基本掌握齿轮滚刀的齿形设计及结构设计，并能出产品图纸。
（3）要求了解齿轮滚刀加工工艺。
（4）根据设计的产品图，编制加工工艺过程卡。
3．主要参考文献[1]袁哲俊编《齿轮刀具设计》上、下册，新时代出版社，1983年[2]四川省机械工业局编《复杂刀具设计手册》上下册，机械工业出版社，1979年[3]太原工具厂齿轮刀具工艺资料4．进度安排齿轮滚刀的设计与加工工艺摘要：齿轮滚刀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。
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，2．阿基米德蜗杆3．法向直廓蜗杆。
关键词：滚刀 ,齿轮 ,蜗杆The design and processing technology of the gear hobAbstract：the gear hob is equivalent to a few teeth, spiral Angle large helical gear worm shaped its appearance. According to the nature of the processing can be divided into: fine cutting hob, rough cutting hob, hob before shaving, hob before scraping, crowded before hob, hob before grinding, grinding hob, chamfering round hob, involute gear hob, concave and convex circular arc gear hob, synchronous belt wheel gear hob, spline hob, cycloid gear hob, and double circular gear hob, etc.; According to the structure is divided into: overall hob, welded hob, prefabricated hob, try and end face keyway hob, etc.; Gear hob is in accordance with the helical gears meshing principle, with the generating method of gear cutting tool, the gear hob is equal to the pinion, cut gear wheel is equivalent to a big gear. Gear hob is a spiral Angle beta 0 big and thread very few (1 ~ 3) teeth, tooth is very long, and can hob dividing cylindrical many laps around the helical gear, such as worm helix Angle between the z is very small. In order to form the blade, in the end along the axis of the worm milling a few crumbs slot, in order to form the front and the anterior horn; By relieving and shovel grinding, knife after the formation of surface and back Angle. Gear hob blade on both sides of the front and side is intersecting lines on the surface of the shovel, it should be distributed on worm spiral surface, the worm is called hob basic worm. Basic worm has the following three: 1. The involute worm, 2. Archimedes worm 3. Normal straight profile worm.Key words: gear ,worm ,gear hob目录1前言 (1)2齿轮滚刀的结构和齿形设计 (3)2.1滚刀的结构参数 (3)2.1.1 滚刀的外径 (3)2.1.2 滚刀的长度 (3)2.1.3 滚刀的容屑槽 (4)2.1.4 滚刀的前角 (4)2.1.5 滚刀的分度圆直径与螺纹升角 (5)2.1.6 阿基米德滚刀的齿形角 (6)2.1.7 法向直廓滚刀的齿形角 (7)2.1.8 齿轮滚刀的齿厚和齿高 (7)2.1.9 齿轮滚刀的滚刀设计步骤和计算过程 (9)3齿轮滚刀的公差与技术要求 (16)3.1 齿轮滚刀的技术条件 (16)3.2 滚刀的制造与刀磨公差 (17)4齿轮滚刀的工艺 (19)4.1 零件分析 (19)4.2 齿轮滚刀的具体工艺设计见工艺流程卡和机械设计加工工艺卡片 (19)4.3 刀具材料W18Gr4V高速钢的应用 (19)总结 (23)参考文献 (24)致谢 (25)1前言齿轮刀具无论从设计计算还是从加工制造上来看都是所有刀具中最为复杂的一种。
摘要本次设计内容涉及了机械制造工艺及机床夹具设计、金属切削机床、公差配合与测量等多方面的知识。
齿轮的加工工艺规程及其铣槽的设计三部分。
在工艺设计中要首先对零件进行分析，了解零件的工艺再设计出毛坯的结构，并选择好零件的加工基准，设计出零件的工艺路线；接着对零件各个工步的工序进行尺寸计算，关键是决定出各个工序的工艺装备及切削用量；然后进行专用夹具的设计，选择设计出夹具的各个组成部件，如定位元件、夹紧元件、引导元件、夹具体与机床的连接部件以及其它部件；计算出夹具定位时产生的定位误差，分析夹具结构的合理性与不足之处，并在以后设计中注意改进。
关键词：工艺、工序、切削用量、夹紧、定位、误差。
ABSTRCTThis design content has involved the machine manufacture craft and the engine bed jig design, the metal-cutting machine tool, the common difference coordination and the survey and so on the various knowledge.The reduction gear box body components technological process and its the processing hole jig design is includes the components processing the technological design, the working procedure design as well as the unit clamp design three parts. Must first carry on the analysis in the technological design to the components, understood the components the craft redesigns the semi finished materials the structure, and chooses the good components the processing datum, designs the components the craft route; After that is carrying on the size computation to a components each labor step of working procedure, the key is decides each working procedure the craft equipment and the cutting specifications; Then carries on the unit clamp the design, the choice designs the jig each composition part, like locates the part, clamps the part, guides the part, to clamp concrete and the engine bed connection part as well as other parts; Position error which calculates the jig locates when produces, analyzes the jig structure the rationality and the deficiency, and will design in later pays attention to the improvement.Keywords: The craft, the working procedure, the cutting specifications, clamp, the localization, the error目录序言 1 1. 零件分析 21.1 21.2零件的工艺分析 22 工艺规程设计 32.1 32.2基面的选择 42.3制定工艺路线 62.4机械加工余量、工序尺寸及毛坯尺寸的确定72.5确定切削用量及基本工时8 3夹具设计123.1问题的提出123.2夹具设计133.3切削力及夹紧力计算153.4定位误差分析163.5夹具设计及操作简要说明17 总结18 致谢1920序言机械制造业是制造具有一定形状位置和尺寸的零件和产品，并把它们装备成机械装备的行业。
诚信声明本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。
本人签名：2015年06月1日毕业设计任务书设计题目：齿轮滚刀的设计与加工工艺系部：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化学号：学生：指导教师（含职称）：（高工）1．课题意义及目标学生应通过本次毕业设计，综合运用所学过的基础理论知识，深入了解齿轮滚刀的设计及工艺设计掌握设计思路及思想，为以后的工作需要打好基础。
2．主要任务（1）根据参考文献资料，了解齿轮滚刀的研究目的意义，完成开题报告。
（2）广泛阅读相关文献，制定滚刀设计方案（包括滚刀的参数确定、尺寸计算、强度校核、加工工艺设计等。
）（3）对齿轮滚刀进行设计计算及加工工艺设计。
（4）绘制图纸及工艺卡片以及设计说明书。
（5）撰写毕业论文。
3．主要参考资料【1】四川省机械工业局编，复杂刀具设计手册，机械工业出版社，，1979【2】杨黎民等编，刀具设计手册，兵器工业出版社，1999【3】孟少农主编，机械加工工艺手册，机械工业出版社，19924．进度安排设计各阶段名称起止日期1查阅文献，了解研究目的意义，完成开题报告2014.12.01至2014.12.31 2广泛阅读相关文献，制定滚刀设计方案2015.01.01至2015.03.10 3对齿轮滚刀参数的确定和尺寸及工艺等设计2015.03.11至2015.04.30 4齿轮滚刀的图纸绘制及工艺卡片2015.05.01至2015.05.15 5撰写毕业论文，准备答辩2015.05.16至2015.06.10齿轮滚刀的设计与加工工艺摘要:齿轮滚刀是常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。
加工时，齿轮滚刀相当于一个有很大螺旋角的螺旋齿轮，其齿数就是滚刀的头数，工件相当于另一个螺旋齿轮，互相按照一对螺旋齿轮做空间啮合，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。
目录摘要 (I)ABSTRACT (II)第1章绪论 (1)1.1课题分析 (1)第2章齿轮滚刀概述 (3)2.1齿轮刀具的主要类型、工作原理和选用 (3)2.2齿轮滚刀基本蜗杆 (4)2.3齿轮滚刀的原理误差 (5)2.4齿轮滚刀的重磨误差 (8)第3章课题分析与检测装置总体方案设计 (11)3.1检测装置总体方案设计 (11)3.1.1系统运动方式的确定 (11)3.1.2伺服系统的选择 (11)3.1.5设计方案的可行性分析 (13)第四章机械部分设计 (14)4.1步进电机的选用 (14)4.1.1 步进电机的计算 (14)4.1.2步进电机的选用 (14)4.2滚动导轨的设计与尺寸确定 (15)4.2.1 滚珠导轨的选择 (16)4.2.2.滚动导轨的预紧 (18)4.2.3.额定寿命的计算 (18)4.2.4.载荷计算 (19)4.2.5.滚动体确定 (20)4.2.6 许用负荷验算 (20)4.2.7.滚动导轨的材料和热处理 (21)4.3滚珠丝杠螺母副的设计与尺寸确定 (21)4.3.1滚珠丝杠螺母副的选用 (22)4.3.2滚珠丝杠螺母副的计算 (23)4.3.3 滚珠丝杠螺母副的验算 (26)4.4变速机构中齿轮的设计 (28)4.4.1 齿轮参数计算 (28)结论 (34)致谢 (35)参考文献 (36)附录1 .......................................... 错误!未定义书签。
附录2 .......................................... 错误!未定义书签。
摘要在工业化发展的今天，各种机械产品层出不穷，精度要求不断提高。
齿轮传动作为传动机构的重要组成部分，其精度高低直接影响产品质量。
因此，提高齿轮传动精度成为了提高产品质量的一种方法。
齿轮传动精度的高低主要受装配精度、齿轮制造精度两方面的影响齿轮制造精度是由加工刀具来保证。
重庆工商大学毕业设计说明书课题名称：齿轮滚刀的设计院（系）应用技术学院专业年级2005级机电（高专）班学生姓名：刘青山学号： 2004405217 指导教师：唐全波 (职称：副教授 )刘胜军（职称：工程师）日期 2008年5月目录一．前言 (2)二. 齿轮滚刀设计 (3)1. 齿轮滚刀的特点及其发展趋势 (3)2. 齿轮滚刀的计算及其验证 (3)3.滚刀心轴设计计算及验证 (8)4. 齿轮滚刀心轴轴套设计 (9)5. 拉紧螺栓设计 (10)6. 齿轮滚刀心轴右端螺纹相配螺母设计 (11)7. 齿轮滚刀与心轴配合键的设计 (12)8.结论 (12)三. 滚刀加工工艺1．滚刀的加工工艺 (14)2．滚刀心轴的加工工艺 (16)3．滚刀轴套的加工工艺 (17)四．致谢 (18)五.参考文献 (19)六附录（图纸）前言毕业设计是在我学完整个大学课程，。
三年的机电一体化专业知识的学习，使我主要学习了工程制图、机械设计、机械制造、工程力学等基础知识，还进行了一定的实训课程，包括金工实训，齿轮减速箱的零件图，装配图的绘制，以及齿轮设计、工件夹具设计和AotoCAD/CAM实训。
这是对我们之前所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学的学习任务中占有非常重要的地位。
毕业设计在于，培养我们调查研究，熟悉有关技术的改革，运用国家标准、规范、手册、图册等工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件及软件运用的独立工作能力。
通过毕业设计，使我们能够建立正确的设计思想，充分理解理论设计与现场加工的差距，使理论上的理解转化为加工中的实际操作，初步解决专业工程技术问题的方式和手段。
就我个人而言，通过本次的毕业设计，能对我将来从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析解决问题的能力。
齿轮滚刀的设计1.齿轮滚刀的特点及其发展趋势。
齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。
它可以用来切斜齿齿轮；可加工非变位齿轮和变位齿轮。
课程设计-齿轮滚刀设计课程设计设计任务书齿轮滚刀的设计设计者指导老师设计时间2011年12月17日至2011年12月22日目录设计任务3设计原理4参数计算6结构设计9工艺设计 10设计总结 11参考文献 11 设计任务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已知条件名称被切齿轮参数符号数值法向模数635 分圆法向压力角20°齿数25齿顶高系数 1 径向间隙系数025 分圆法向弧齿厚997 变位系数0 分圆螺旋角16°18′35〃螺旋方向右旋精度等级8FJGB10095-88要求1设计A级Ⅱ型单头右旋齿轮滚刀 110前角 0°顶刃后角10°～12°侧刃后角不小于3°有第二铲背量K2滚刀螺旋角≤5°2编制该刀具加工工艺设计原理切割原理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 508 分圆法向压力角齿高系数 1 径向间隙系数分圆法向弧齿厚 798 分圆螺旋角螺旋方向左旋精度等级 7FJ GB0095-88 序号计算项目符号计算公式或选取方法计算精度计算举例 1 滚刀精度等级按齿轮精度等级选定滚刀精度等级AA级 2 基本尺寸外径孔径全长容屑槽数根据滚刀精度等级为AA级按表22-1选取I型基本尺寸1004010014 3 法向齿形尺寸齿顶高齿根高齿全高法向齿距法向齿厚 001001 0001001 4 切削部分前角铲背量第一铲背量侧刃后角第二铲背量容屑槽深度槽底半径 5 槽形角 K H R 0度前角前刃面偏位置取应不小于3度采用型铲背形式可按表22-3选取第二铲背量取07081315K051 01 圆整到05 圆整到05 圆整到05 圆整到0255 75 取R 150取 5 作图校验见注略6 分圆直径滚刀外径偏差0018864 7 分度圆螺旋升角精加工滚刀8 容屑槽螺旋角直槽9 容屑槽导程直槽滚刀螺旋槽滚刀 1 10 轴向齿形尺寸轴向齿距轴向齿厚齿顶圆弧半径齿根圆弧半径 0001 001 0101 11 轴向齿形角直槽滚刀直槽0°前角滚刀12 滚刀螺旋方向加工直齿轮与小于10°的斜齿轮时一般制成右旋螺纹加工大于10°的斜齿齿轮时滚刀螺纹方向与被切齿轮方向相同左旋螺纹13 轴台尺寸直径长度侧棱查表22-1查表22-1按总附录表V 14 键槽尺寸键宽键高圆弧按附录表Ⅲ按附录表Ⅲ按附录表Ⅲ15 内孔空刀尺寸空刀直径磨光部分长度按附录表Ⅴ按附录表Ⅴ结构设计结构图如下具体参数见图纸工艺设计本设计非标齿轮滚刀采用高速钢硬度为HRC67－68红硬比较好韧性也不错由于此材料含WMo故提高了回火稳定性但是须经过一次淬火三次回火才能达要求所以在工艺设计热处理中要考虑这个问题原材料须经过锻造使晶粒细化同时要愋慢冷却避免形成马氏体为了便于加工还必须退火以降低硬度一般采用等温退火退火之后会形成索氏体和细粒状碳化物当车削加工完成之后需淬火回火以提高硬度符合刀具的硬度要求其中要注意加热时要在盐炉中还须预热两至三次采用油淬火进行多次回火使其弥散硬化南华大学机械工程学院零件加工工艺卡图号零件名称材料非标齿轮滚齿刀高速钢工序号工序名称及内容设备型号工装夹具刃具量具工时定额备注一锻造锻造毛胚至105105 二正火三车初车外圆清两端面见光一头打出中心孔C6140A 100 四钻内孔至38 Z35 五车车内孔至Ra04两端面各留015外圆留10内孔空刀槽至尺寸C6140A 100 六插插键槽注意内孔留磨量去毛刺B5032七磨内孔至M2120 八车车螺旋槽螺旋槽深度至尺寸分圆齿厚留05 1598512选取挂轮abcd分别为30375054 C6140A 带键锥度芯轴车铲成形刀230 转工序100 九铣铣容屑槽X62W 带键螺纹芯轴25°成形铣刀100 十铲铲齿外圆留04齿厚留03 15985127选取挂轮abcd分别为33365260 C8955 带键螺纹芯轴25°成形铣刀200 转工序200 十一钳去不全齿去毛刺十二热处理6366HRC 十三磨内孔留0010015 M2120十四研内孔至尺寸内孔研磨机130 十五磨两凸台外圆两端面至尺寸M131W 锥度芯轴20′十六磨前刀刃M6420D 40′十七铲磨齿形至尺寸C8955 400 转工序200 十八送检十九液体喷砂二十激光刻标记二十一浸蜡真空包装工艺说明工序八九用带键锥度芯轴是因为车螺纹槽和铣容屑槽时切削力过大用锥度芯轴容易打滑工序十车铲滚刀螺旋槽时车铲单边而不是双边同时进行是因为车铲螺纹槽时切削力太大切削系统中刀具强度和机床刚度难以承受工序八和工序十在配挂轮时π值应取计算机默认值而不是314因为i值至少取到小数点后五位314不一定达到精度滚刀计算轴向齿距是为了便于检测设计总结高速钢是一种含多量碳 C 钨 W 钼 Mo 铬 Cr 钒 V 等元素的高合金钢热处理后具有高热硬性当切削温度高达600℃以上时硬度仍无明显下降用其制造的刀具切削速度可达每分钟60米以上而得其名高速钢按化学成分可分为普通高速钢及高性能高速钢按制造工艺可分为熔炼高速钢及粉末冶金高速钢高性能高速钢具有更好的硬度和热硬性这是通过改变高速钢的化学成分提高性能而发展起来的新品种它具有更高的硬度热硬性切削温度达摄氏650度时硬度仍可保持在60HRC以上耐用性为普通高速钢的15-3倍适用于制造加工高温合金不锈钢钛合金高强度钢等难加工材料的刀具主要品种有4种分别为高碳系高速钢高钒系高速钢含钴系高速钢和铝高速钢国内在复合刀片生产方面主要采用热轧焊的方法以生产工业机械刀片的重点企业柳州市机械刀片厂为例该厂生产的永丰利牌工业刀片在国内久负盛名销量始终保持国内前三位产品在国内具有典型性目前使用的制造技术是刀体材料为碳素结构钢Q235刀刃材料为普通合金工具钢制造过程是先将合金工具钢同刀体焊接定住然后将已定位的刀片加热到高温再进行热轧将刀片压合在刀体内从制造过程来说刀体和刀刃部分在加热时发生氧化这些氧化物在压合面上可能形成夹杂降低产品的成品率其次是复合后的加工余量很大耗费大量工时从刀片的使用观点出发刀片的连续工作时间太短一般在工作68小时后必须下机磨刀口对要求高的切削加工其连续工作时间不得超过4小时工作过程中如遭遇硬度较高的材质刀口的锋利性也比高速钢复合刀片差对用户来说生产效率显然偏低国内生产的普通工具钢复合刀片与国外的高速钢复合刀片相比技术性能存在相当大的差距为提高刀片的性能国内刀片制造行业也进行大量研究但只有少数厂家可以少量生产小尺寸的高速钢刀片如上海 IKS公司和大连星海刀片厂采用的方法是在可控气氛炉中加热的钎焊复合方式生产效率低而且目前只能少量生产1米以下刀片1米以上刀片国内还没有突破钎焊技术只能依靠进口复合好的半成品再加工柳州市机械刀片厂1998年研制成功了高速钢圆刀产品的生产工艺通过成功开发高速钢圆刀产品对高速钢材的性能和特点有一定的了解2001年我厂对高速钢镶钢焊接课题立项对高速钢复合刀片的连接研究有一定的进展了解了制造工业的难点制定了克服难点的技术措施为攻克高速钢复合刀片的技术难关明确了方向随后也曾经投入大量经费对高速钢复合刀片进行过初步的研制以缩小与国外产品的差距提高产品在国外市场上的竞争力但由于高速钢复合刀片的制造工艺较复杂刀片合格率不到10％无法投入批量生产实际上高速钢大型刀片在我国刀片生产领域尚属空白研究大型高速钢复合刀片制造技术对提高我国切纸和木材加工行业的技术发展具有重要意义从刀片制造技术的初步探索结果看制约刀片生产的主要技术是复合焊接技术柳州市机械刀片厂将与北京航空航天大学合作研究大型复合刀片的全套制造工艺和设备北京航空航天大学在焊接工艺设备方向有很深的造诣具有扎实的理论基础丰富的实际经验和良好的测试设备高性能高速钢是在通用型高速钢中增大含碳量含钒量还增加了钻铝等合金元素捉高了高速钢的耐磨性和耐热性这些高性能高速钢温度在650时其硬度为HRC60而普通高速钢W18Cr4V只有49～492高出了10HRC耐用度为普通高速钢的1～3倍用它制作各种切削刀具切削加工难切削材料如不锈钢高温合金钛合金高强度钢等高速钢按性能分为普通型和高性能高速钢按化学成分分为钨系钨钼系钼系高速钢按工艺分为熔炼和高速钢。
重庆工商大学毕业设计说明书课题名称：齿轮滚刀的设计院（系）应用技术学院专业年级2005级机电（高专）班学生姓名：刘青山学号： 2004405217 指导教师：唐全波(职称：副教授)刘胜军（职称：工程师）日期 2008年5月目录一．前言 (2)二. 齿轮滚刀设计 (3)1. 齿轮滚刀的特点及其发展趋势 (3)2. 齿轮滚刀的计算及其验证 (3)3.滚刀心轴设计计算及验证 (8)4. 齿轮滚刀心轴轴套设计 (9)5. 拉紧螺栓设计 (10)6. 齿轮滚刀心轴右端螺纹相配螺母设计 (11)7. 齿轮滚刀与心轴配合键的设计 (12)8.结论 (12)三. 滚刀加工工艺1．滚刀的加工工艺 (14)2．滚刀心轴的加工工艺 (16)3．滚刀轴套的加工工艺 (17)四．致谢 (18)五.参考文献 (19)六附录（图纸）前言毕业设计是在我学完整个大学课程，。
三年的机电一体化专业知识的学习，使我主要学习了工程制图、机械设计、机械制造、工程力学等基础知识，还进行了一定的实训课程，包括金工实训，齿轮减速箱的零件图，装配图的绘制，以及齿轮设计、工件夹具设计和AotoCAD/CAM实训。
这是对我们之前所学各课程的一次深入的综合性的复习，也是一次理论联系实际的训练，因此，它在我们大学的学习任务中占有非常重要的地位。
毕业设计在于，培养我们调查研究，熟悉有关技术的改革，运用国家标准、规范、手册、图册等工具书进行设计计算、数据处理、编写技术文件及软件运用的独立工作能力。
通过毕业设计，使我们能够建立正确的设计思想，充分理解理论设计与现场加工的差距，使理论上的理解转化为加工中的实际操作，初步解决专业工程技术问题的方式和手段。
就我个人而言，通过本次的毕业设计，能对我将来从事的工作进行一次适应性的训练，从中锻炼自己分析解决问题的能力。
齿轮滚刀的设计1.齿轮滚刀的特点及其发展趋势。
齿轮滚刀是按展成法加工齿轮的刀具。
它可以用来切斜齿齿轮；可加工非变位齿轮和变位齿轮。
加工的模数范围大，从仪表中用的模数小于0.1的齿轮到大于40以上模数的齿轮都可用滚刀加工。
同一把滚刀可以加工模数相同的任意齿数和滚轮。
滚齿生产效率比插齿高，用滚刀切出齿轮的齿距高，因为齿轮的各牙齿都由滚刀同一刀齿切出，所以滚刀的齿距误差不影响工件的齿距精度（但多头滚刀各头之间的分度误差会影响齿轮的齿距误差）。
滚齿机床的滚刀结构也不是很复杂，由于这些优点，滚刀成为使用最广泛的一种齿轮刀具。
由于近年来滚齿技术发展很快，采用了优质高速钢和钢性高的滚齿机，以及相应地改进滚刀结构，使滚齿提速到100米/分。
许多工业部门日益广泛地采用了多头滚刀，在重型机器制造厂中采用了一些高效率的粗加工滚刀。
现在用硬质合金滚刀高速切齿轮也都在进行。
2．齿轮滚刀的计算及其验证一法向模数为4，法向齿形角a n=20°,齿高系数h a′=1,径向间隙系数c′=0.25,法向弧齿厚s n=∏m n\2=6.28,分度圆螺旋角ß=8°6′34″，右旋，精度等级7-De的直槽滚刀。
一：材料的选择。
滚刀用W18Cr4V 或者同类性能以上的高速钢制造，其金相组织应该符合：YB （T ）2-80《高速工具钢技术条件》的规定，其碳化物均匀度应不超过5级。
二：标准齿轮滚刀的选择。
对于1—10模数的齿轮滚刀，按照国标JB2495-78所规定的标准选择，此标准适合加工基准齿形角为20°的渐开线齿轮。
为此，我们选择以下的标准齿轮滚刀d a0=112, d i =40,全长L=112，圆周齿数z k =14,前角r=0°.三：标准齿轮滚刀的计算步骤。
1: 铲背量：k=tana e ∏d 0 Z k=tan12∏11214=5.34 圆整到0.5，故K 取5.5。
式中a e 为滚刀顶刃后角，一般取10°-12°。
2: 验算侧后角：a c =tan ﹣1sina n k z ∏d a0 =4°19′.3. 定第二铲背量k 1=(1.2-1.5)k=5.5*1.4=7.7 取k 1=8(参照滚刀铲背量常用值表格取用)。
4. 顶高=ha *+c ′=(1+0.25)*4=5齿根高hf=h a +(0.2-0.5)m n=4+1=5齿全高 h o =h a0+h f0=5+5=15. 溶屑槽深度 H=h 0k 1+k 22+(0.5-1.5) =10+(5.5+8)\2+1=17.75 取H=17.8. 屑槽角Θ一般取20°-30°，取25°。
槽底半径r=∏(d a0-2h)10z k=1.71圆整到0.5，故取r=1.56.作图校验：（1）初步选择了刀齿和容屑槽的参数后，作出滚刀的端面投影图，按照测量刀齿根部宽度B （如图1-1），大于（12-3\4）H,故刀齿根部强度够好，还可以测出弧DF\弧CF 大于或等于1\6,这样铲齿的时候铲刀能够顺利退出。
（2）校验铲磨时砂轮是否与刀齿干涉。
A ：按所规定的滚刀尺寸d a0, z k ,H,Θ,r 等作出端面投影图，如图（1-1）B ：在滚刀一个刀齿的前面作出铲背量K 可得B 点，以d a0\2为半径，分别以A ，B 两点为圆心，画弧相交与O 1点，再以O 1为圆心，d a0\2为半径画弧，得近似齿顶铲背量曲线。
在刀齿前刀面作全齿高h 0可得C 点和E 点，以O 为圆心，O 1C 为半径画弧，得近似齿底铲背曲线。
C：选择砂轮直径D S=2h0+d s+5, d s为砂轮法兰盘直径，h0为滚刀全齿高，d s一般不小于60MM。
D：以r h=(d a0\2)sina e( a e一般取10°-12°)为半径，O为圆心画图，按照m小于或等于4时铲背量宽度b=d1\2,m小于4时齿背磨光宽度b=(2\3)b1,过要求的铲磨长度末点a做切与半径为r N的圆的切线，砂轮中心O2点应在该切线上，作砂轮外圆并使砂轮外径切与齿底铲背曲线CD，此时可以看出，砂轮的外圆在下一个刀齿E点的上方，砂轮铲磨第一个齿时不会和第二个刀齿干涉。
(1-1)7：分度圆直径：d o=d a0-(0.2—0.4)k=112-2*5-0.4*5.5=99.8 分度螺旋升角¢0 sin¢0=mz0\d0=0.04008取2°18′8：法向齿距 p on=∏m n=∏*4=12.556轴向齿距 p ox= p on\cos¢0=12.566\cos2°18′=12.576法向齿厚 s on= p on-s n=12.566-6.28=6.28齿顶圆角半径 r c=(0.2—0.3)m n=0.3*4=1.2齿根圆角半径 r c′=(0.2—0.3)m n=1.2轴向齿形角 a o Ctga o=Ctga N cos¢0Ctga o=Ctg20cos2°18′故a0=20°0′53″轴台直径D1=70 B2495-78 I型中选取）轴台长度 L=5 （国标JB2495-78 I型中选取） 9：键槽尺寸键宽b1=10.1+0.2键高t1=43.5+0.62圆弧半径 r1=0.5空刀直径d1=d i+2=42孔磨光部分长度 l2=(0.7—0.8)d i l2=3210: 刀的螺旋方向，一般地，ß小于10°为右旋。
11：要公差及技术条件如图。
3.齿轮滚刀装夹心轴设计试设计安装滚刀的心轴。
滚刀的主要尺寸为dao=112,di=40,机床装夹台间距为192，轴承内径为d左=50，d右=36，左边有锥孔锥度为67 ，左右的装夹台长都为50左边需用螺栓拉紧，右边采用螺母预紧。
一．材料选择齿轮滚刀装夹心轴根据工作情况选择20CrMoTi低碳合金钢。
它能在高转速、重载荷下工作，并且耐冲击性好，耐磨性和疲劳强度高。
适合滚刀的加工条件。
二．轴各部的尺寸1．轴总长L=3022．左端与车床夹头装夹部总长为50，锥台为1：4，长为30：方台为长20，厚36，高363．左端内螺孔：孔深为30，螺孔为m10-6h，深28，配钻d=10 配螺栓。
4．中间与滚刀配合长度为l中=112 d中=405．键槽尺寸宽b2=10.1 高t2=5 长l2=90 6．右端与轴套配合尺寸长40 直径367．右端的外螺杆尺寸为M36*20 配螺母8．上述各部尺寸都是根据滚刀尺寸和机床夹头尺寸进行设计。
9．对该轴进行验算：该轴的强计算为I=T/W T=9.55*106P/0.2d3n mp aI为轴的扭切应力，T为转矩，WT为抗扭截面系数，圆截面时W T=πd3/16=0.2d3P为传递的功率，n为轴转速，d为轴的直径根据设计给定的尺寸和实际工作的参数得：D=40mm p=16kw n=240r/minI=T/W T=9.55*106P/0.2d3n =49.73620CrMoTi的许用扭动应为[I]40-52I ≤[I] 在许用的范围内，可以采用此材料和设计尺寸方案。
10．主要尺寸的公差和技术要求条件见图纸。
4．齿轮滚刀心轴轴套设计试设计与齿轮滚刀心轴配合压紧轴套。
根据心轴尺寸设计直径O外=50，d内=36 ，长为40的压紧轴套。
主要用于压紧滚刀，防止滚刀在工作中松动而产生加工误差。
一．材料选择轴套材料选择38CrMoAlA。
由于轴套承受一定的压力且要求有一定的耐磨性，故选择了强度和硬度较高的38CrMoAlA优质合金钢。
二．轴套主要参数：D=50 d=36 l=40三．主要尺寸差和技术要求见图纸。
5．拉紧螺栓设计试设计与心轴左端M10-6H 深28的螺孔相配的位紧螺栓。
根据要求采用国标GBIT5782-2000 M10*45的六角头螺栓。
一．材料的选择六角螺栓的材料用Q235碳素结构钢。
此螺栓用于心轴的位紧，受轴向的位力较大，而Q235强度高。
拉伸强度且有较好的韧性。
二．标准螺栓的选择：1．螺栓长度45，螺纹部份长262．螺栓螺纹部参数d=10,d1=8.376,d2=9.351 粗牙螺纹螺距P=1.5 采用六角螺头螺栓e=17.7 s=163．上述参数根据使用要求参照GBIT5782-2000进行设计。
4．螺栓强度校验：螺栓拉应力σ=fa/πd12/4=45.394Fa轴向工作载荷d1螺栓小径工作时轴向载荷为2.5KN, d1=8.376Q235的许用拉应力为[σ]50-80螺栓拉应力σ满足工作条件,可以采用.螺纹力矩的扭切应力II=T1/πd13/16=[Fatg(φ+ρ1)*d2/2]/πd13/16=(2d2/d1)*tg(φ+ρ2/41)*Fa/πd1tgρ1=f1=0.15 I=0.56 (d2 ,d1 , φ取平均值)按照第四强度理论当量应力σe为σe==1.36螺栓螺纹部分强度条件为1.3Fa/πd12/4≤[σ]φ为螺纹升角2.940 f c=0.15 ρ1=6.590 d2=9.782螺栓螺纹部分强度条件为1.3Fa/πd12/4≤[σ]1.3Fa/πd12/4=59.012≤[σ]Q235[σ]为50~80螺栓螺纹部分强度条件也满足。
