加工齿轮齿形的刀具称为齿轮刀具。齿轮刀具结构复杂,种类较多。按齿形形成的原理,齿轮刀具可分为成形法加工齿形的刀具和展成法加工齿形的刀具两大类。
1)成形法加工齿形的刀具
成形法齿轮刀具是利用与被加工齿轮齿槽截形相一致的刀具齿形,从而在齿坯上加工齿面。
常用的加工方法有成形刀具铣齿和复杂成形拉刀拉削齿。成形铣齿刀具主要有盘状铣刀铣齿[图3.14(a)]和指状铣刀铣齿[图3.14(b)]。为了使每把成形铣刀能加工相同模数、一定齿数范围内的一组齿轮,铣刀的齿形是按同组内最小齿数的齿形设计制造的,因此在加工其他齿数的齿轮时,就会产生齿形误差,加上分齿时分度装置的影响,成形法铣齿的加工精度和生产率均不高,故适用于单件小批生产和修配。复杂成形拉刀拉削齿的方法主要用于加工渐开线花键内孔,虽成形精度好但由于拉刀结构复杂、成本高,故只适合大批量生产。
图3.14 成形法铣齿
2)展成法加工齿形的刀具
展成法齿轮刀具是根据齿轮啮合原理来加工的齿轮刀具,工件的齿形是由刀具齿形的运动轨迹包络而成的。一把刀具可以加工同样模数和压力角、任意齿数的齿轮,且加工精度和生产率较高,但需要结构复杂的专门化机床,一般用于成批和大量生产。
(1)齿轮滚刀
按照展成原理,齿轮滚刀是利用螺旋齿轮啮合原理来加工齿轮的,其结构如图3.15所示。在加工过程中,滚刀相当于一个螺旋角很大的斜齿圆柱齿轮,从而就变成了一个蜗杆,结构上将蜗杆开槽并铲背,与被加工齿坯作空间啮合,滚刀的刀齿就将齿轮齿形逐渐包络出来。滚刀可加工直齿、斜齿圆柱齿轮,但不能加工内齿轮。
图3.15 齿轮滚刀结构(www.xing528.com)
1—前刀面;2—顶刃;3、4—侧刃;5—顶后面;6、7—侧后面
标准齿轮滚刀精度分为四级:AA、A、B和C级;与之对应,加工的齿轮精度等级分别为:6~7级、7~8级、8~9级和9~10级齿轮。
(2)插齿刀
插齿的原理相当于一对直齿圆柱齿轮的啮合,如图3.16(a)所示,将其中一个齿轮的齿端磨出前角、齿顶和齿侧磨出后角,就变成了插齿刀。插齿刀常见有盘形插齿刀、碗形插齿刀和锥柄插齿刀,如图3.16(b)、(c)、(d)所示,插齿工艺可加工直齿轮、内齿轮、多联齿轮和人字齿等。
插齿刀的精度分为AA、A、B三级,分别用于加工精度为6、7、8级的齿轮。
图3.16 插齿与插齿刀
(3)剃齿刀
剃齿刀加工齿轮(剃齿工艺)是对已切出的齿形进一步加工的精加工方法。它相当于一对轴线空间交叉的斜齿圆柱齿轮自由啮合过程,如图3.17(a)所示,其中一个是待加工工件,另一个斜齿轮是剃齿刀,如图3.17(b)所示,其精度很高,并在齿面上沿渐开线方向开了很多槽,形成了切削刃。工作时剃齿刀往复旋转,在与工件齿面的接触点处的相互交错运动形成刮削,从而切下一层薄薄的金属。剃齿刀可加工未淬火的直齿、斜齿圆柱齿轮,且加工余量很小,加工时被剃工件齿形容易产生中凹现象,通常要对刀具进行修形。通用剃齿刀的制造精度分为A、B、C三级,分别加工6、7、8级精度的齿轮。
图3.17 剃齿与剃齿刀
免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。