滚齿机(Y3150E)的工作原理介绍

滚齿机（Y3150E）的工作原理介绍

一、Y3150E的意义

Y——齿轮加工机床；

3——滚齿机及铣齿机；

1——小模数齿轮滚齿机；

50——φ500（取1/10为50）；

E——第五次改进。

二、滚齿机的刀具：齿轮滚刀

1.切削部分的材料：

作为刀具切削部分的材料，应具有下列几个方面的基本性能：

（1）较高的常温和高温硬度；

（2）必要的强度和韧性；

（3）较高的耐磨性；

（4）良好的热导性和耐热性；

（5）较好的化学惰性。

2.刀体材料

由于硬质合金材料比较昂贵，烧结和加工也比较困难，所以滚刀一般都做成非整体

式结构。材料应考虑到滚到的结构形式和工艺要求，并应具有较高的硬度。可选用

中碳合金钢40Cr、40CrNiMo、50CrV或工具钢T10A、T12A、9SiCr等。

对于焊接式滚刀，不仅应具有硬度高，变形小的性能，还应当有较好的可焊性，通

常可用9SiCr等工具钢。

3.结构形式

分为机夹式、焊接式和机夹——焊接式。

机夹式一般用于m10以内的滚刀。结构比较复杂，加紧的可靠性较差。

焊接式结构简单，连接强度高，刀片烧结容易、材料节省，因此应用较广泛。但焊

接工艺复杂，焊接应力大，刀片和刀体易焊裂。

4.基本尺寸

滚刀具有外径、孔径、长度等基本尺寸。这些基本尺寸要根据滚刀的规格、用途、

结构形式和机床条件等因素进行确定。

由于滚刀的结构形式和设计原则不同，各厂生产的滚刀的基本尺寸也不尽相同，没

有统一标准。

为了避免刀杆的弯曲振动，滚刀应具有较大的孔径。

滚刀的长度由切削部分和轴台部分组成。滚刀工作长度较短，为了便于制造，基本

长度可按三圈完整螺纹计算。

5.刀齿的角度

（1）前角

试验和使用情况表明：随着滚刀负前角的增大，滚齿过程变得平稳。刀齿

的耐用度明显提高。但是，负前角值越大，保证滚刀的齿形精度就越困难。

一般选用-30°左右的前角。

（2）后角

由于刀刃切入齿面比较困难，而且刀齿具有负前角，为了使刀齿保持较好

的锋利性，应采用较大的后角。

而且试验表明：刀具的耐用度随后角的增大而成比例的提高。

因此通常采用12°~15°的后角。

三、滚刀和工件的装夹

1.滚刀的装夹

滚刀应装在刀杆上。滚刀与键的配合有一定的间隙，因此，滚刀装到刀杆上以后，要对着其旋转方向滚刀，使受力一侧的键与槽面贴紧，然后拧紧螺帽，避免在切齿

时产生松动而引起刀齿崩刃。

2.齿坯的装夹

通过检验径向跳动和端面跳动来保证。

夹具大部分采用夹具体（滚齿底座）与心轴组合的结构。依靠齿坯内孔与心轴之间

的配合决定中心位置（不用找正），以端面为基准面定位夹紧。

心轴可换，因此通用性好，且结构简单，加紧方便可靠，质量稳定，精度高，生产

效率高。

Y3150E通过三爪校正心轴的旋转中心，消除了夹具的几何偏心。

四、切削运动

滚齿属于展成法加工，是按涡轮蜗杆相啮合的原理进行加工的。

1.主运动：

指滚刀的高速旋转。

2.分齿运动（展成运动）：

指滚刀与被切齿轮之间按速度比保持涡轮蜗杆啮合关系的运动。

3.垂直进给运动：

为了在齿轮的全齿宽上切出齿形，滚刀需要沿齿宽方向进给运动。工件每转一转滚

刀移动的距离，成为垂直进给量。

五、定位原理

1.心轴的定位：

三爪：X、Y平动，X、Y轴旋转；

工作台：Z平动。

2.齿坯的定位：

心轴：X、Y、Z平动，X、Y轴旋转；

键：Z轴旋转。

3.定位出现偏差可能导致的后果：

（1）垂直刀架方向定位不准确：

分度圆、齿根圆直径发生改变；

（2）心轴与刀架不垂直：

齿轮产生锥度。