机械制造工艺装备齿轮刀具

四、齿轮刀具
教学重点：
教 滚刀、插齿刀的选用。 学 重 点
机械制造工艺装备齿轮刀具
四、齿轮刀具
齿形加工方法概述
生产率高、材料 铸造 精度低，用于矿山机械和农用机械。
齿 形
消耗小、成本低
热轧
可轧制直齿、螺旋齿和人字齿的外 圆柱齿轮、锥齿轮及链轮等。
加
1.无切削加工
冷挤
精度高，适用于小模数齿轮的加工。
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盘形齿轮铣刀
齿 轮 刀 具 的 种 类
机械制造工艺装备齿轮刀具
指形齿轮铣刀
齿 轮 刀 具 的 种 类
机械制造工艺装备齿轮刀具
成形齿轮铣刀
为减少刀具的数量，同一模数的齿轮铣刀按其
所加工的齿数通常制成8把一套（精确的15把一套）
齿 ，每种铣刀用于加工一定齿数范围的一组齿轮。
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
四、齿轮刀具
（一）
教
（二）
学
内
（三）
容
（四）
齿轮刀具的种类 齿轮滚刀 插齿刀 剃齿刀
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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
教 用；
学 要
（2）掌握插齿刀的类型及选用。
求
机械制造工艺装备齿轮刀具
齿 困难，齿侧面铲齿时，轴向是曲线，因此，必须进
轮 行轴向铲齿，所以生产中很少用。
滚 刀
实际上，生产中采用近似齿形滚刀。即：阿基
米德蜗杆滚刀和法向直廓蜗杆滚刀。
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1.滚刀的基本蜗杆
阿基米德蜗杆的端面齿形为阿基米德螺旋线， 轴剖面为直线，齿侧表面为阿基米德螺旋面。易加 工、多用。
基本蜗杆。
基本蜗杆螺旋面的旋向不同，有右旋滚刀和左
旋滚刀。
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1.滚刀的基本蜗杆
1—前刀面
2—顶刃
齿
3、4—侧刃
轮
滚
5—顶后刀面
刀
6、7—侧后刀面
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1.滚刀的基本蜗杆
理论上加工渐开线齿轮的滚刀的基本蜗杆是渐
开线蜗杆，端面齿形是渐开线，齿侧表面为渐开螺
旋面。但它的轴向齿形是曲线，所以在检验时比较
工件，并强制刀具和工件做严格的啮合运动，在 运动过程中，刀具齿形的运动轨迹逐步包络出工
加 件的齿形。 工
滚齿
原 理
常用的展成 法加工齿轮
插齿 剃齿
的方法有
珩齿
磨齿 机械制造工艺装备齿轮刀具
滚齿
齿 形 加 工 原 理
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插齿
齿 形 加 工 原 理
机械制造工艺装备齿轮刀具
剃齿
齿 形 加 工 原 理
机械制造工艺装备齿轮刀具
磨齿
齿 形 加 工 原 理
蜗杆砂轮磨齿
蝶形砂轮磨齿
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展成法加工齿形
加工特点： （1）同一把刀具可加工同一模数、不同齿数的所有 齿 齿轮。 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
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四、齿轮刀具
齿 一致的刀具，在齿坯上逐个切出齿形。
形
加
铣齿
工
原
常用的成形
拉齿
理
法加工齿轮 的方法有
刨齿
成形法磨齿
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成形法铣齿
齿 形 加 工 原 理
盘形齿轮铣刀铣齿
指形齿轮铣刀铣齿
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成形法铣齿
齿 形 加 工 原 理
盘形齿轮铣刀铣齿
机械制造工艺装备齿轮刀具
成形法铣齿的加工特点
轮 8把一套的盘形齿轮铣刀刀号及加工齿数范围 刀
具 刀号
1
2
3
4
5
6
7
8
的 加工齿轮 12～ 14～ 17～ 21～ 26～ 35～ 55～ 135以
种 范围
13 16 20 25 34 54 134 上
类
每种刀号的齿轮铣刀刀齿形状均按加工齿数范
围中最少齿数的齿形设计。所以，在加工该范围内
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其它齿数的齿轮时，会有一定的齿形误差产生。 机械制造工艺装备齿轮刀具
2. 展成法齿轮刀具
齿轮滚刀
齿
轮
刀
常用的展成
插齿刀
具
法齿轮刀具
的
种
类
剃齿刀
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（二）齿轮滚刀
齿轮滚刀可对直齿、斜齿圆柱齿轮进行粗或精 加工，生产率较高，应用最广泛。
1.滚刀的基本蜗杆
齿 齿轮滚刀相当于一个齿数少、螺旋角大的斜齿圆 轮 柱齿轮。其轮齿很长，可以绕轴几圈，因而成为蜗 滚 杆形状。滚刀的切削刃位于这个相当于斜齿圆柱齿 刀 轮的蜗杆螺旋面上，这个蜗杆就称之为齿轮滚刀的
（1）单件小批生产或修配中加工直齿圆柱齿轮； 齿 （2）修配中加工斜齿轮； 形 （3）加工低精度的锥齿轮。 加 工 原 理
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成形法磨齿
齿 形 加 工 原 理
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2.展成法
展成法是利用一对齿轮啮合的原理进行加工
的，齿轮啮合副中的一个作为刀具，另一个作为
齿 形
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整体式滚刀
齿 轮 滚 刀
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3.滚刀的几何参数
滚刀的几何参数有：外径、孔径、长度、头数、 圆周齿数。
（1）齿轮滚刀的外径与孔径
齿 滚刀外径是一个很重要的结构尺寸，它直接影响 轮 其它结构参数的合理性、切削过程的平稳性、滚刀 滚 精度和耐用度、滚刀的制造工艺性和加工齿轮的表 刀 面质量。
（1）生产率低。一次只能加工齿轮的一个齿槽。加
工完分度。
齿 形
（2）刀具机床结构简单。盘状成形齿轮铣刀，用在
加 普通卧式铣床上铣齿。指状成形齿轮铣刀，用在普
工 通立式铣床上铣齿。
原 （3）加工精度低。IT9~IT12级， Ra 6.3~3.2μm 。 理
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成形法铣齿的适用范围
齿
法向直廓蜗杆的端面齿形为延长渐开线法剖面
轮 齿形为直线。
滚
用近似齿轮滚刀切出的齿轮齿形，虽然理论上
刀 不是渐开线，但误差可控制很小，特别是阿基米德
蜗杆滚刀多用。
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2.滚刀的基本结构
齿
轮 滚
整体式
刀 小模数滚刀
镶齿式
1—刀体；2—刀片；3—端盖
大模数滚刀
滚刀的两端面与滚刀轴线相垂直；滚刀孔径 有平行于轴线的键槽，用来传递扭矩。
工
方
注塑 用于工程塑料齿轮的制造。
法
铣齿
概
插齿
述
2.切削加工
滚齿
高精度要求的齿轮加工的主要方法
材料消耗大、 成本高
剃齿 磨齿
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齿形加工原理
齿 形
按齿轮齿廓的成形
成形法
加
原理不同，齿轮的
工
切削加工可分为
展成法
原
理
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1.成形法
（1）加工原理
成形法是利用与被加工齿轮齿槽法面截形相
（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。
机械制造工艺装备齿轮刀具
成形齿轮铣刀
齿 成形 轮 齿轮 刀 铣刀 具 的 种 类
盘形齿轮铣刀
加工模数m＜8mm 的小齿轮
指形齿轮铣刀
加工模数m＞8mm 的大齿轮