齿轮加工刀具.
齿轮滚刀刀具简介
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。
齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.65 涡轮的滚切
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
2)涡轮滚刀
• 用滚刀加工蜗轮可采用径向进给或切向进给,如图8.66所
示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
图8.62 齿轮滚刀
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 根据形成原理,渐开线螺旋面的发生母线是在与基圆柱相 切的平面中的一条斜线,这条斜线与端面的夹角就是螺旋面 的基圆螺旋升角λb,用此原理可车削渐开线蜗杆,如图8.63所 示
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
2)指形齿轮铣刀的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(2)范成法加工齿轮刀具
1)齿轮滚刀
• 齿轮滚刀相当于一个螺旋齿轮,其齿数很少(或称头数,通
常是一头或二头),螺旋角很大,实际上就是一个蜗杆,如图 8.62所示
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
1. 齿轮的加工方法
根据齿轮齿廓以及加工精度的不同,齿轮加工的方法有：
滚齿 插齿 铣齿 刨齿
拉齿 剃齿 磨齿 研齿
金属切削方法
❖ 齿轮的加工方法及刀具
2. 齿轮的加工工具
(1)成形法加工齿轮刀具
1)盘形齿轮铣刀
图8.59 盘形齿轮铣刀
阐述齿轮加工所采用的刀具。
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
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！。
齿轮选择
（2）交错轴斜齿齿轮：圆柱蜗杆副在交错轴间传动时的名称。
二、齿轮的精加工工序都用哪些刀具加工
齿轮的精加工工序所用刀具的种类较多。有切削和磨削两种形式，其中切削的方式有车削，铣削，插齿，剃齿，滚齿等，而磨削的方式有：磨齿和珩磨两种方式，下面分别介绍一下每种加工方式的优势。
（1）车削刀具
车削刀具主要针对齿轮的内孔、端面，目前部分齿轮在工作时需要承受扭转和弯曲等交变负荷、冲击负荷，而且在受摩擦的场合，齿轮的表面层还不断地被磨损，因此齿轮会通过淬火工艺获得高强度、高硬度、高耐磨性和高疲劳极限等性能，而经过淬火后的齿轮内孔、端面需要再精车一刀，保证其表面质量。
（2）插齿刀具
插齿刀是一种齿轮形或齿条形齿轮加工刀具。插齿刀分为标准齿插齿刀和斜齿插齿刀。
插齿这种加工齿轮的工艺，主要用在不能滚齿加工的情况下。这种加工方式主要被适用于齿轮的内齿加工，以及一些受结构干扰齿轮的外齿加工。
标准齿插齿刀分为盘形插齿刀，碗型插齿刀和锥柄插齿刀，而盘形插齿刀主要用于加工普通直齿外齿轮和大直径内齿轮；碗型插齿刀则主要用于加工塔形、双联直齿轮；锥柄插齿刀则主要用于加工直齿内齿轮。
（5）磨削砂轮
经过滚齿或插齿加工得到齿轮零件的齿形，往往还要进行精加工。磨齿加工主要用于淬硬齿轮的精加工。由于磨齿能够纠正齿轮预加工的各项误差，因而加工精度较高。磨齿后精度一般可达6级以上。按齿廓的形成方法，磨齿也有成形法和展成法两种，但大多数类型的磨齿机均以展成法来加工齿轮。
蓝帜刀具在大型齿轮加工中的应用
外 先进 产 品相 比 已没 有很 明显 的 差 距 。而 当前 整
８５ ．
１ ３ ８ ０．１ ０
坯
模数
齿 数
１ ２
８ ２
齿宽／ ｍｍ
压力角 （ ） 。
３６ ０
２ ０
材料
刀
且
， 、
普通高速钢
汉 江 工具
粉末冶金高速钢
汉 江 工 具
厂 家
或 重 庆 工具 或 哈 工
切削速 度 ／ ｍｉ ｍ・ ｎ 切
削 规
２ ４ ４ ５
１ ． ２ ２ ６
３ ２ ６ ０
１６ ． １
３ ８ ６ ５
３５ ． ２ ５ １０ ４
４ ７ ８ ０
６ ２ ６ ２
滚刀转 速 ／ｒｉ ｒ ｎ。 ・ ａ
轴 向 进给 量 ／ ｍｍ・ ｒ 。 吃 刀深 度／ ｍｍ 切 削 时 间／ ｎ ｍｉ 总 切 削 时 间／ ｎ ｍｉ
（ 见图２ 采用在标准滚刀形 ）
式下 附 加 一组 负 刃 ，用 于 大 量切 削金 属 ，适 用 于大 模数 、多 齿数 、大 齿宽 的齿轮 粗 加 工 。其 优 势 为高 进给 、高 效率 、长 寿 命 ，是 现 有大 型 齿轮 常用 的 刀
具。
高 。国内各大滚齿机和刀具厂家积极参与研发新型
高 效滚 齿 机 、铣 齿 机和 刀具 。
（ ）可转位硬 质合金 ３
滚 刀 （ 图３ 以 普 通 合 见 ） 金 钢 为 机 体 再 镶 入 可 转 位 图２ 重载双切精切滚刀 硬 质 合金 刀 片 。可 分 为单 头 滚 刀和 双 头 滚 刀 。此 刀
蓝 帜针对大型齿轮加工推 出系列产 品
齿轮加工中刀具的选择与使用
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
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。
第四章 机械加工齿轮加工专用机床
(2)查表，选挂轮a=30， b=46， c=25，d=70
a c 30 25 24 1 b d 46 70 103 1/ 25 可知z0 103 1/ 25
(3)按轴向进给量标称值查表
uf a1 32 49 uXVII-XVIII b1 46 35
附加运动传动链的特点 （1）附加运动传动链的精度，决定着螺旋角的精度。 在配挂轮的时候，先配范成挂轮，再配附加挂轮。对于8级 精度的齿轮，精确到小数点后4位，对于7级精度的齿轮， 精确到小数点后5位。
a2 c2 sin uy 9 b2 d 2 mn k
（2）附加运动传动链中齿数被抵消掉，说明不同齿数 的齿轮可共用附加运动挂轮，这时螺旋角误差也是相同的， 可以获得良好的啮合。 同一台滚齿机生 产的齿轮螺旋角 的系统误差相同 （3）导程L含有π，与丝杆中的π 抵消，使计算简便。 （4）左旋和右旋，是靠加惰轮实现的。
(四) 滚齿机的运动合成机构
滚齿机所用的运动合成机构通常是圆柱齿轮或锥齿轮 行星机构。
行星架空套 在轴X上
行星架固定 在轴X上
行星机构计算
i
H X-IX
z1 z2 a nX nH nIX nH z2 a z3
nX nH 1 nIX nH
nX 2nH nIX
滚齿加工刀具叫做滚刀，滚刀是理论上应由螺旋角接 近90度的斜齿轮开槽得到，但这种刀具难于加工得到，一 般用阿基米得蜗杆代替。
参与啮合齿的截面
视频
滚刀的旋转在截面上相当于齿条的移动，毛坯与这个 假想的齿条啮合，将齿形切出。
螺旋角=0°
螺旋角=11.3°
螺旋角=45°
齿轮刀具的选用方法
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。
齿轮加工中刀具的选择与使用
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。
机械制造工艺装备齿轮刀具
形 （2）生产率高。连续分度，连续切削。 加 （3）加工精度高。多用。
工 原 理
第十八页，编辑于星期日：十二点 三十分。
四、齿轮刀具
（一）齿轮刀具的种类
1.成形法齿轮刀具
齿
轮
刀
具
常用的成形
的
法齿轮刀具
种
类
成形齿轮铣刀
齿轮拉刀 齿轮刨刀
成形磨齿砂轮
常用的是成形齿轮铣刀。
第十九页，编辑于星期日：十二点 三十分。
第三十八页，编辑于星期日：十二点 三十分。
插齿刀的类型
a）盘形插齿刀
插 齿 刀
用于加工直齿外齿轮和大直径内齿轮。
第三十九页，编辑于星期日：十二点 三十分。
插齿刀的类型
b）碗形插齿刀
插 齿 刀
用于加工多联齿轮和带凸肩的齿轮。
第四十页，编辑于星期日：十二点 三十分。
c）锥柄插齿刀
插齿刀的类型
插 齿 刀
第三章 机械加工工艺装备
第二节 金属切削刀具
四、齿轮刀具
第一页，编辑于星期日：十二点 三十分。
四、齿轮刀具
（一）
（二）
教
学
内
（三）
容
（四）
齿轮刀具的种类 齿轮滚刀
插齿刀
剃齿刀
第二页，编辑于星期日：十二点 三十分。
四、齿轮刀具
教学要求：
（1）掌握滚刀的基本蜗杆、类型、结构及选用
教；
学 要
（2）掌握插齿刀的类型及选用。
齿数为9～16个。
齿 轮 滚 刀
第三十四页，编辑于星期日：十二点 三十分。
4.滚刀的精度
滚刀按精密程度分为AAA级、AA级、A级、B级 、C级，下表列出了滚刀精度等级与被加工齿轮精度等级
齿轮加工机床及切齿刀具概述
齿轮加工机床及切齿刀具概述
1.1齿轮加工机床的工作原理
1．成形法图 8.1 成形法加工齿轮
成形法加工齿轮 所采用的刀具为成形 刀具，其刀刃（切削 刃）形状与被切齿轮 齿槽的截面形状相同， 例如在铣床上用盘形 或指形齿轮铣刀铣削 齿轮见图8.1，在刨床 或插床上用成形刀具 加工齿轮。
齿数 Z 越少，其渐开线曲率越大（曲率半径越小），齿数 Z越多，其渐开线曲率越小，当齿数 Z 达到无穷大时，其渐开 线的曲率半径也变成无穷大，此时渐开线就变成了直线。
表8.1 齿轮铣刀的刀号
刀号
1
2
3
4
加工齿数 范围
12~13
14~1 6
17~20
21~2 5
5 26~34
6
7
35~5 55~13
4
4
8
135以 上
2．展成法 展成法加工齿轮是利用齿轮的啮合原理进行的，即 把齿轮啮合副（齿条一齿轮或齿轮一齿轮）中的一个制 作为刀具，另一个则作为工件，并强制刀具和工件作严 格的啮合运动而展成切出齿廓。
Y3150E型滚齿机
2．圆锥齿轮加工机床 这类机床可分为直齿锥齿轮加工机床和弧齿锥齿轮加 工机床两类。用于加工直齿锥齿轮的机床有锥齿轮刨齿机、 铣齿机、磨齿机等；用于加工弧齿锥齿轮的机床有弧齿锥 齿轮铣齿机、磨齿机等。
金般一套只有八 把，每把铣刀有它规定的铣齿范围见表8.1，铣刀的齿形 曲线是按该范围内最小齿数的齿形制造的，对其他齿数 的齿轮，均存在着不同程度的齿形误差，另外，加工时 分度装置的分度误差，还会引起分齿不均匀，所以其加 工精度不高。此外，这种方法生产率较低，只适用于单 件小批生产一些低速、低精度的齿轮。
1.2齿轮加工机床的类型及其用途
插齿刀设计解读
特点：这类刀具加工齿轮精度和生产效率均较高， 通用性好，是生产中常用的齿轮刀具 实例：插齿刀、齿轮滚刀、剃齿刀、花键滚刀、锥齿轮刨刀、 弧齿锥齿轮铣刀盘、加工非渐开线齿形的各种刀具等。
复杂刀具设计
复杂刀具设计
(2)插齿刀的侧刃前角 由于插齿刀的前面为圆锥面，故在产生顶刃前角的同时，在 侧刃上也产生前角。 插齿刀侧刃上任一点的侧刃前角γ ox规定在通过该任意点x并垂 直于侧刃在端面上的投影的正交平面O-O内度量。
侧刃前角γox也不是一个任选 的独立角度，它与侧刃后角 一样是一个取决于其它角度 的派生角度。
(1)插齿刀 插齿刀外形呈齿轮状，是一种切制渐开线圆柱齿轮齿形的 粗加工和半精加工刀具。
加工的模数范围为0.2~12mm 其中： 模数0.2—1mm为小模数段； 模数1—8mm为中模数段； 模数大于8mm为大模数段。
复杂刀具设计
(2)齿轮滚刀 齿轮滚刀外形里蜗杆状。 一般地说，它也是一种粗加工和半精加工的切齿刀具， 生产率很高。
复杂刀具设计
(3)剃齿刀 剃齿刀是一种用于未悴硬齿轮的相加工刀具，一般用来改善 直齿和斜齿渐开线圆柱齿轮的齿形、齿向、齿距(不包括齿距 累积误差)的质量相齿面的粗糙度。
分A、B两个精度等级，分别用来加工6、7级精度的齿轮， 加工的表面粗糙度可达Ra0.8—0.4um。 剃齿刀剃削的模数范围为m＝1—8mm。 剃齿刀的公称分度圆直径有85、180和240mm三种，可根据剃 削齿轮的模数和所使用的机床来选择。 剃齿有很高的生产宰，加工一个齿轮仅需1—3min。
复杂刀具设计
剃齿刀有齿条形、盘形和 蜗杆形等数种， 目前生产中使用的主要是 盘形剃齿刀
铣削加工实训报告齿轮
一、实习目的本次铣削加工实训旨在通过实际操作，使学生掌握齿轮加工的基本工艺过程，熟悉齿轮加工机床、刀具、夹具及量具的使用，了解齿轮加工的质量标准和检验方法。
通过本次实训，提高学生的实际操作技能和工程实践能力。
二、实习内容1. 齿轮加工概述齿轮是机械传动系统中常用的零件，具有传递动力、改变速度和方向等作用。
齿轮加工主要包括铣削、磨削、滚齿等工艺。
2. 齿轮加工机床本次实训所使用的齿轮加工机床为X5032型立式升降台铣床，具有以下特点：- 加工范围广，可加工平面、槽、齿轮、螺纹等。
- 机床结构简单，操作方便。
- 可进行多轴联动加工，提高加工精度。
3. 齿轮加工刀具本次实训所使用的齿轮加工刀具包括：- 齿轮铣刀：用于加工齿轮齿面。
- 端铣刀：用于加工齿轮端面。
- 键槽铣刀：用于加工齿轮键槽。
4. 齿轮加工夹具本次实训所使用的齿轮加工夹具为专用夹具，具有以下特点：- 夹紧力均匀，保证加工精度。
- 结构简单，操作方便。
5. 齿轮加工量具本次实训所使用的齿轮加工量具包括：- 齿厚游标卡尺：用于测量齿轮齿厚。
- 齿距千分尺：用于测量齿轮齿距。
- 齿轮跳动仪：用于测量齿轮跳动。
6. 齿轮加工工艺齿轮加工工艺主要包括以下步骤：（1）装夹工件：将工件安装到专用夹具上，保证工件定位准确。
（2）选择刀具：根据齿轮加工要求选择合适的刀具。
（3）调整机床：调整机床参数，如转速、进给量等。
（4）加工齿轮齿面：使用齿轮铣刀加工齿轮齿面。
（5）加工齿轮端面：使用端铣刀加工齿轮端面。
（6）加工齿轮键槽：使用键槽铣刀加工齿轮键槽。
（7）检验齿轮：使用量具检验齿轮的齿厚、齿距、跳动等参数。
三、实习过程1. 装夹工件：将工件安装到专用夹具上，保证工件定位准确。
2. 选择刀具：根据齿轮加工要求选择合适的刀具。
3. 调整机床：调整机床参数，如转速、进给量等。
4. 加工齿轮齿面：使用齿轮铣刀加工齿轮齿面。
5. 加工齿轮端面：使用端铣刀加工齿轮端面。
齿轮工艺员必备的滚刀知识
齿轮工艺员必备的滚刀知识一、齿轮滚刀概念△齿软滚刀实质上是一个渐开线圆柱斜齿轮，其齿数很少（常见的为一齿），而螺旋角很大（接近90度），故外型不象齿轮而呈蝸杆状（该蝸杆称之为滚刀的基本蝸杆）。
△常见的大部份滚刀的基本蝸杆为阿基米德蝸杆。
△齿轮滚刀端面上标志m α 是为mn αn HSS为高工钢 D+F为切深。
△滚齿时滚刀转一圈，齿轮转n齿(n为滚刀头数常为1)。
△滚刀常用精度为AA A B 可加工7至9级齿轮。
精度有GB JB 企标之分，以GB精度最高(与ISO等效)。
△加工齿数较多的齿轮时，滚刀应长些，否则刀子易磨损，若用较短的滚刀则应增加切削锥，以减轻负荷。
△标谁齿轮滚刀是用来加工ha*=1 C*=0.25 αn=20度的渐开线圆柱外齿轮。
齿轮可以是变位的或不变位的，可以是斜齿或直齿。
△只要滚刀的基节和工件的基节相等，且滚刀齿深足够，且该滚刀就可加工该工件，不必拘宜于非要m α 对应相等。
二、普通齿轮滚刀的结构尺寸表一国内工具厂常用的小结构尺寸 mm模数Module 外径Oustside Dia 长度Overall Length 孔径Hole Dia1 50 40 221.251.5 55 451.752 502.25 602.5 65 552.753 70 60 273.25 75 653.5 703.75 80 704 754.25 85 804.5 855 90 905.5 100 95 326 105 1006.5 1107 115 1058 125 1159 140 130 4010 150 135表二GB6084规定的结构尺寸(普通型) mm 模数Module 外径Outside Dia. 长度Overall Length 孔径Hole Dia.1 50 32 221.251.5 401.75 63 50 2722.25 71 552.52.75 6333.25 80 71 323.53.75 90 8044.5 905 100 1005.5 112 112 4066.5 118 1187 1258 125 1329 140 15010 150 170 50三、滚刀常用材料1. 钨钢（硬质合金）2、普通高速钢（M2）3. 钴高速钢（M35 M42）(SKH55)4. 粉末冶金高速钢：1) ASP 2030(ASP30)2) ASP 2052(ASP52)3) ASP 2060(ASP60)四、涂层种类No 涂层材料微硬度（HV）* 针对钢材的摩擦系数（干性）内应力（Gpa）* 最大适用温度（摄氏）* 涂层颜色涂层结构1 TIN 氮化鈦2300 0.40 -2.5 600 金黄色单层2 AlCrN氮铬化铝3200 0.35 -3.0 1100 蓝灰色单层3 TiCN碳氮化钛3000 0.40 -4.0 400 蓝灰色多层，倾斜的4 WC/C碳化钨/碳1000/2000 0.10-0.20 -1.0 300 黑灰色薄板状的5 CrN氮化铬1750 0.50 -1.5/-2.0 700 银灰色单层6 多晶体金刚石8000-10000 0.15-0.20 600 浅灰色单层7 TiAlN氮铝化钛3300 0.30-0.35 -1.3/-1.5 900 紫灰色纳米-结构8 TiCN+TiN碳氮化钛+氮化钛3000 0.40 -4.0 400 金黄色多层，倾斜的9 TiAlN+ WC/C氮铝化钛+碳化钨/碳3000 0.15-0.20 -1.7/-2.0 800 深灰色多层的，薄板状的10 DLC(a-C:H) 2500 0.10-0.20 350 黑灰色单层11 TiAlN氮铝化钛3300 0.25 -1.3/1.5 900 紫灰色纳米-结构12 TiAlN氮铝化钛3300 0.40 -3.0/-3.5 900 蓝灰色纳米-结构13 TiAlN氮铝化钛3500 0.40 -4.0 800 紫灰色单层*依赖于应用于测试条件五、刀具在使用前后及镀层前后的速度关系表（以一般碳钢为例）刀具滚削转速m/min 刮削转速m/min钨钢+镀层150-250 150-180钨钢磨后不镀120-150 100-120ASP60+镀层120-180ASP60 磨后不镀80-120ASP60 不镀80-100ASP30+镀层100-150ASP30 磨后不镀70-100ASP30 不镀60-90M35+镀层70-80M35 磨后不镀60-70M35 不镀50-60六、滚齿工艺误差分析齿轮的加工误差来源于齿坯-机床-刀具工艺系统的各误差。
滚刀名称和规格
产品名称：齿轮滚刀，齿轮滚刀（国标），齿轮滚刀（企标），齿轮滚刀JB（部标），DP滚刀，小模数齿轮滚刀
模数范围：1～40mm
内径：22～32mm
材料：6542，M35，M42。
熔炼高速钢、粉末高速钢、硬质合金精度等级：AA级，A级，B级，C级，在一定的工艺条件下，分别用于加工7，8，9，10级精度的齿轮。
镀层种类：TiN、TiCN、TiAlN、TiAlN+WCC
按结构分: 整体滚刀和镶齿滚刀。
特别注意：接收非标定制，特种定制。
图片仅供参考。
可根据客户的需要定做所需外径、内孔、厚度、齿数及外表的不同处理。
1.用途：齿轮滚刀用于加工齿形符合GB1356—78《渐开线圆柱齿轮基准齿形》的齿轮。
2.特点及精度：滚刀结构为单头、右旋，轴向直沟，零度前角。
滚刀分为AA、A、
B、C四种精度等级。
与按GB/T6084制造的滚刀相比，工厂标准滚刀AA级接近GB/T6084的A级；A级基本相当于GB/T6084的B级；B、C级接近GB/T 6084的C级.
3.刀具标记及示例
订货时注明：名称、产品编号、模数、精度等级。
例：齿轮滚刀GW1-B1—190 m2 A
注：（如需特殊规格内孔、外径、加长刀可予以订做！）
我公司齿轮刀具生产种类表
注：1、以上种类规格基本均有现货。
2、刀具材料分为和W6Mo5Cr4V2(M2，6542)和W9Mo3Cr4V(9341)，也可根据客户要求订做M35或M42材质刀具；和各类非标齿轮类刀具。
齿轮滚刀生产工艺流程
齿轮滚刀生产工艺流程齿轮滚刀是一种用于齿轮加工的刀具，其生产工艺流程包括材料选择、刀具设计、刀具制造和刀具检测等环节。
材料选择是齿轮滚刀生产的第一步。
齿轮滚刀通常采用高速度钢或硬质合金作为刀具材料，以保证刀具的硬度和耐磨性。
在材料选择时，需要考虑到齿轮的材料以及加工工艺的要求，以确保刀具能够满足加工的需求。
刀具设计是齿轮滚刀生产的关键环节。
刀具设计需要根据齿轮的模数、齿轮的齿数、齿轮的压力角等参数来确定切削刀具的几何形状。
同时，还需要考虑刀具的刚度、刀具的强度以及刀具与齿轮的配合性等因素。
刀具设计的目标是在保证加工质量的前提下，尽可能提高刀具的寿命和加工效率。
刀具制造是齿轮滚刀生产的核心环节。
刀具制造包括材料切削、热处理、精密磨削和刀具涂层等工艺。
材料切削是将刀具的毛坯加工成刀具的基本形状，这需要采用数控机床等设备进行加工。
热处理是对刀具进行淬火、回火等热处理工艺，以提高刀具的硬度和韧性。
精密磨削是对刀具进行精密加工，以确保刀具的几何形状和尺寸精度。
刀具涂层是为了提高刀具的耐磨性和切削性能，常用的涂层材料有TiN、TiCN、Al2O3等。
刀具检测是齿轮滚刀生产的最后环节。
刀具检测可以通过光学投影仪、三坐标测量仪等设备进行。
刀具检测的目的是验证刀具的几何形状和尺寸精度是否符合要求，以及刀具的涂层质量是否合格。
通过刀具检测可以及时发现刀具的缺陷和问题，以保证刀具在使用中的稳定性和可靠性。
齿轮滚刀的生产工艺流程包括材料选择、刀具设计、刀具制造和刀具检测等环节。
每个环节都需要严格控制，以确保刀具的质量和性能符合要求。
齿轮滚刀的生产工艺对于提高齿轮加工的效率和质量具有重要意义，同时也对刀具制造技术的发展和创新提出了更高的要求。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
rb
A
b0
C
E′
F′
F
B
E
17
第七章
s xm tan tan 0 2 b0 b0 xm tan p b0
齿轮加工刀具
插齿刀渐开螺旋面的分圆螺旋角：
tan 0 tan p tan
s0 s0
18
第七章
②侧刃后角αc：
齿轮加工刀具
D
rb
A
主剖面：P0
平面ABCD 即是主平面 由右图可以看出， 侧刃上任意一点B的 后角均为βb0
（2）插齿刀的后角及插齿刀的本质：
由①、③，插齿刀可以做成一个齿轮 刀刃：1条顶刃、2条侧刃
10
第七章
齿轮加工刀具
顶刃后角αp： 为形成顶刃后角，将顶后刀面磨成一外圆锥面
但： ①重磨后齿高减小，使被加工齿轮齿高
减小——影响啮合，不允许
②侧刃无后角 为保证重磨后插齿刀齿高不变，则齿根 也要倾斜同样角度—— αg= αp
第七章
1 齿轮加工方法：
齿轮加工刀具
齿轮传动：机械传动中最重要、最常用的一种传动副
齿轮加工精度：直接影响机械的传动精度、平稳性、振动、噪音等
按成型原理分：
成型法 展成法
1
第七章
一 成型法
齿轮加工刀具
刀具刃形按齿轮齿槽形状和尺寸设计
加工精度取决于刃形精度 常用刀具：齿轮铣刀、拉刀（加工内齿轮） 齿轮铣刀：盘铣刀：中、小模数，m <10～15 指状铣刀：大模数，m > 10
齿轮加工刀具
s0
s0
插齿刀的分圆柱面与齿 侧面的交线为螺旋线
左右侧面螺旋方向相反
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
所以：插齿刀的齿侧面为渐开螺旋面
渐开螺旋面：断面截形为渐开线的螺旋面
左侧面：右旋；右侧面：左旋
16
第七章
渐开螺旋面的形成：
齿轮加工刀具
D
梯形ABCD与基圆柱保持纯滚动，其 斜边AB的轨迹，便为渐开螺旋面
直线AB与基圆柱轴线的夹角便为渐 开螺旋面的基圆柱螺旋角βb0 平面ABCD即为渐开螺旋面的法平面
I
齿轮加工刀具
II
III
刀刃在端面 内的投影
αp
γp
2
第七章
齿轮铣刀：
齿轮加工刀具
齿轮齿廓形状不仅与m有关，还与z有关：
齿数z越小，基圆半径越小，渐开线曲率半 径越小
因此，严格来讲，相同模数，不同齿数的齿 轮所用的刀具是不一样的
为减少刀具规格，标准齿轮铣刀成套制造： m=0.8～8 ，8把一套 m=9～16，15把一套
3
第七章
齿轮加工刀具
齿轮铣刀： 每把刀加工一定的齿数范围（见下表）： 刀具廓形按该齿数范围内的最小齿轮齿廓 设计 在加工其他齿数的齿轮时，会产生误差： 齿顶、齿根变薄——这种误差是允许的
11
第七章
重磨后： 齿顶、齿根直径变小 但m、 α、Z不变 所以： 重磨后的齿形应为重 磨前齿形的变位齿形 即： 插齿刀各端剖面内的 齿形，相当于m、 α、 Z相同而变位系数不 同的一系列变位齿轮
齿轮加工刀具
为形成侧刃后角αc，使圆柱剖面内的齿厚逐渐变小
12
第七章
原始剖面：O-O 变位系数：x =0 分圆半径、齿厚、 齿顶半径、齿根半径 等均为标准值
F′ E′ F E
b0
C
B
插齿刀任意点的侧刃后角在侧刃的主剖面内测量，侧刃各 点处的侧刃后角 相等，等于渐开螺旋面的基圆柱螺旋角
19
第七章
5 插齿刀的前刀面及前角
齿轮加工刀具
为得到前角，将插齿刀的前刀面做成与插齿刀同轴 线的内锥面。
顶刃前角γp：内锥面的锥面底角
标准直齿插齿刀：γp = 5°
20
第七章
6 插齿刀的齿形修正
齿轮加工刀具
前面讲到：插齿刀由齿轮变化而来，因此，其端面 齿形应为正确的渐开线。
在有了顶刃前角γp之后，会怎样？
插齿刀主运动：往复运动 在展成运动中起实际包络作用还是刀具的端截形吗？
在展成运动中起实际包络作用的是刀刃在端面内的投影！！
21
第七章
刀刃在端面内的投影：
已不是正确的渐开线 特征： ①齿形角变小 ②分圆齿厚变窄 若保证分圆齿厚不变， 则齿顶变厚，齿根变窄
属于平面啮合：啮合可用端面齿形来代替 插齿刀：与被加工齿轮有相同的模数、压力角（产形齿轮）
6
第七章
2 插齿时的运动：
主运动：插齿刀上下往复运动
齿轮加工刀具
圆周进给运动：保证严格的传动比
圆周进给量：分圆弧长/往复一次
（径向）切入运动：逐渐切到全齿深 在切到全齿深后，要使工件再转一圈
以保证所有齿都加工到全齿深
齿轮加工刀具
A-A剖面：
正变位
tan p x mx b0 b0 cb0
xm
tan p m
所以：x 随b0线性变化
O-O剖面以前（下）：正变位；O-O剖面以后（上）：负变位；
13
第七章
插齿刀的本质：
齿轮加工刀具
各端剖面内是基圆相同，而变位系数成线性变化的变位齿轮
xm
14
第七章
①侧后刀面
成型铣刀加工齿轮，还会产生分度误差——周节累计误差，影响传动精度
4
第七章
齿轮加工刀具
2 展成法（范成法、包络法）
刀具齿廓的包络线（面）形成工件（齿轮）廓形
常用刀具：插齿刀、滚刀、剃齿刀 精度高，生产率高
5
第七章
二
1
齿轮加工刀具
插齿原理与插齿刀：
插齿原理：模拟一对轴线平行的圆柱齿轮的啮合（展成法）
径向进给量：切入深度/往复一次 让刀运动：空行程时，为避免与工件摩擦和 干涉，工作台有让刀运动
7
第七章
3 插齿刀的种类： （1）按结构分：
齿轮加工刀具
①盘形插齿刀：加工外齿轮或大直径内齿轮，应用最多 ②碗形插齿刀：加工带台阶或阶梯的内、外齿轮 ③锥柄插齿刀：加工小直径内齿轮
8
第七章
3 插齿刀的种类： （2）按加工对象分：
如图，作刀齿的分圆 柱面展开图
齿轮加工刀具
（3）插齿刀的侧刃后角及侧后刀面
s0
m
2 m s0 2 xm tan 2 s0 s s0 xm tan 2 2 cb0 m tan c1b0
s0
s0
齿厚随b0线性变化
15
第七章
齿厚随b0线性变化
齿侧面与分圆柱面的 交线在展开图上成斜 直线 卷成圆柱面，斜直线 成螺旋线 所以：
齿轮加工刀具
•直齿插齿刀、斜齿插齿刀、人字齿插齿刀 •内插齿刀、外插齿刀 •剃前插齿刀：留剃量 •磨前插齿刀：留磨量
（3）按加工精度分：
•AA级——加工6级齿轮 •A级——加工7级齿轮
•B级——加工8级齿轮
9
第七章
4 插齿刀的后刀面及后角
齿轮加工刀具
（1）对理想插齿刀的要求：
①有正确的渐开线齿形 ②有前、后角 ③有一定的重磨次数（寿命） ④刀具重磨后仍能加工出正确的工件齿形