滚刀设计参数及工艺参数的选择

- 应用直槽滚刀所能采用的最多头数应控制滚刀的螺旋升角不大于6度,过并按下面公式计算:
2020/5/2
确定滚刀的最大头数
按照螺旋升角不大于6度计算滚刀的最大头
数,若滚刀的螺旋升角大于7.5度,将在刀齿楔
角为钝角一侧的齿面质量下降.
z0 ?
0 ,1 ? d 0
mn
sin? 0
?
z0 ?mn d0
- 随着滚刀头数的增加,刀齿的切削负荷随之增加,故所采用的走刀量要相应降低:
A)
n0
?
v ?1000
? ?d0
tH
?
z2 ?d0 ?? ?(E ? B ?
z0 ? fz?v?1000
A)
- 从滚削时间公式可看到的趋势是:
- 加大滚刀直径可增加切削时间,
- 增加滚刀的头数可缩短切削时间. - 当然在改变这两个参数时,也会带来其它参数的 变化.
z2 = 齿轮齿数, z0 = 滚刀头数 A = 切出长度 E = 切入长度 b = 工件的宽度 n0 = 滚刀的转数 fz = 轴向走刀量 d0 = 滚刀直径 v = 滚刀切削速度 z0 ·n0 ·fz = 生成速度
High number of gashes for :
? Better quality ? lower chip load ? less wear ? less resharpenings ? reduction of cutting times cutting times
-滚刀的槽数多,齿形好.
-减轻前刀面上的切削载荷,减少刀具的磨损,并可加大走刀量, -可延长一次刃磨的切削时间,增加一次刃磨的切削工件件数,减少换刀的次数. - 若滚刀的圆周齿数是20,这20个刀齿一次刃磨可切削100M的齿长,若是滚刀只有12个刀齿,一 次刃磨可能切60M齿长,这就是说滚刀的槽数多,可增加每一次刃磨加加工齿轮的件数.
在某些请况下采用多头滚刀对降低加工工时 有着显著的作用.选择滚刀的头数要考率下面 的事项:
tH
?
z2
?(E ? B ? z0 ?n0 ? fz
A)
- 齿轮的齿数和滚刀的头数之间不应有 1 以外的公约数,以便分散刀具分度误差和刀具安装的径向
跳动误差为齿轮造成的相临齿距误差.
- 滚刀的头数和滚刀的槽数之间不应有1以外的公约数.
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计算齿轮齿形包絡误差
滚削齿形包絡偏差 滚刀的头数 齿轮的模数 齿轮的压力角 齿轮的齿数 滚刀的槽数
2020/5/2
采用多头滚刀提高被 切齿轮的齿形精度 下图比较12槽滚刀和24 槽滚刀所包絡齿形的误差,
A)
图中E为切入行程,U为切出行程,两者都随着滚刀的外 圆直径的加大而加大,因而采用小直径滚刀可缩短走刀 时间.
- 选择小直径滚刀在采用同样的切削速度的情况下,提 高滚刀和工被加工齿轮的转数,提高加工效率.
n0
?
v ?1000
? ?d0
源自文库
采用100 m/min 的切削速度,若是直径100mm 的滚刀,no 滚刀的转数318转/分, 若是直径为80mm 的滚刀, no 滚刀的转数398转/分, 80mm直径的滚刀的转数就高出25%,在加上行程长度的影响 ,80mm 滚刀的加工效率要比100mm滚刀的高出28%
2020/5/2
选择滚刀外圆直径要考虑的因素 -滚刀外径对走刀波纹深度的影响
选用大直径滚刀的优点: -在保持同样的刃背长度的条件下,可采用较多的槽数,提高滚齿的齿形精度,采用较大的轴向走刀量. -在采用相同的轴向走刀量的条件下,造成的走刀波纹高度要小于小直径滚刀所造成的波纹高度.
从上面公式可看出,在相同的走刀量下,dao 滚刀的顶圆直径愈小走刀波纹的深度愈大,因而,在控制走刀 波度高度一定的前提下,选用较大直径的滚刀可以选择较大的轴向走刀量.如:同采用2mm/rw 的轴向走 刀量,直径 100mm 的滚刀造成的走刀波度为0.0145mm, 而直径为80mm的滚刀造成的走刀波度为 0.0182mm.
0 100 95 90 85 80 75 70 65 60 55 50
outside diameter of hob(mm)
滚刀槽数为12, 头数为2,采用不同的外圆直径可从上图看到其有效齿长不同: 当外圆直径为95mm时刀齿的有效齿长为5.9mm.可刃磨19-20次. 当外圆直径为65mm时刀齿的有效齿长为3 mm.可刃磨8-10次.
2020/5/2
选择滚刀的头数
tH
?
z2 ?(E ? B ? A)
z0 ?n0 ?fz
n0
?
v ?1000
? ?d0
增大下面三项参数可降低滚削时间:
?滚刀头数 ?滚刀转数 rpm ?轴向走刀量
Z0
n0
应选择较大的值!!
增加头数是提高效率
fz
的有效途径之一
2020/5/2
选择滚刀的头数
滚刀的头数 Zo 对加工时间有着重要的影响.
滚刀设计参数和工艺参数的选择
Samputensili S.p.A 2020/5/2
选择参数的目的是提高加工效率, 降低加工成本
提高加工效率,降低加工成本的途径
? 选取适当的刀具参数 ? 选择适当的加工参数 ? 合理使用刀具
2020/5/2
滚刀外径与滚削时间的关系
tH
?
z2
?( E ? B ? z0 ?n0 ? fz
2020/5/2
滚刀外径与滚刀刀齿有
效齿长的关系
7
mm
6
6,5
100
5,8
95
5
5
90
5
85
Usable tooth length
4
4
80
4
75
3
3,2
70
3
65
2
2,5
60
2,5
55
1
1,5
50
hob mod 2,0mm bore diam. = 32mm Zo = 2,right ni = 12 Profile DIN 3972, BPI
滚刀 的头 数
走刀量下 降的百分 比
相对的 走刀量
1
0
1 mm
2
20%
0.63
mm 多头滚刀在机床和刀具不适于采用大的轴向走刀,及高速切削的条件下,是提高效率的一个途径.
因采用多头滚刀会增大齿距误差,故对于精密滚削不用多头滚刀为好.
3 2020/5/2
45%
0.61
选择滚刀的槽数
选用多槽滚刀有下列优点:
2020/5/2
选择滚刀外圆直径要考虑的因素 -滚刀直径影响切削行程长度
- 采用较大直径的滚刀可以选择较大的滚刀内孔.刀杆有较好的刚性.
选用小直径滚刀的优点 :
-选择小直径滚刀可减小滚削的切出,切入行程长度,降低切削工时:
tH
?
z2 ?d 0 ?? ?(E ? B ?
z0 ? fz?v ?1000