《金属切削原理及刀具》图文课件-ppt-第11章.ppt

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1、第第1111章章 齿轮刀具齿轮刀具 11.1 11.1 齿轮刀具的分类齿轮刀具的分类111.2 11.2 插齿刀插齿刀 211.3 11.3 齿轮滚刀齿轮滚刀311.1 11.1 齿轮刀具的分类齿轮刀具的分类 盘形齿轮铣刀盘形齿轮铣刀 11.1.1 11.1.1 按成形法加工的刀具按成形法加工的刀具 成形法加工齿轮刀具的特点是成形法加工齿轮刀具的特点是刀具的齿形或齿形的投影与被切齿轮刀具的齿形或齿形的投影与被切齿轮端面的齿槽形式相同。端面的齿槽形式相同。1.1.盘形齿轮铣刀盘形齿轮铣刀 盘形齿轮铣刀是一种廓形与齿齿盘形齿轮铣刀是一种廓形与齿齿槽形式状相似的成形铣刀，如图所示。槽形式状相似的成形

2、铣刀，如图所示。由机械原理可知，两个齿轮即使模数和压力由机械原理可知，两个齿轮即使模数和压力角分别相等，如果齿数不同，则它们的基圆就不角分别相等，如果齿数不同，则它们的基圆就不同，不同的基圆所形成的渐开线齿形也就不同。同，不同的基圆所形成的渐开线齿形也就不同。如图所示，如图所示，1 1、2 2两条渐开线分别为基圆、所形成两条渐开线分别为基圆、所形成的渐开线，其形状不同。因此，用成形法切制齿的渐开线，其形状不同。因此，用成形法切制齿轮要得到较高精度，就必须在切制不同模数、不轮要得到较高精度，就必须在切制不同模数、不同压力角以及不同齿数的齿轮时，设计与其齿形同压力角以及不同齿数的齿轮时，设计与其齿

3、形相同的专门铣刀。这样做不仅是不经济的，而且相同的专门铣刀。这样做不仅是不经济的，而且在技术和管理上也非常麻烦。为了减少铣刀的规在技术和管理上也非常麻烦。为了减少铣刀的规格和数量，标准盘形齿轮铣刀都需成套制造和供格和数量，标准盘形齿轮铣刀都需成套制造和供应，即对同一模数的盘形齿轮铣刀，按被切盘形应，即对同一模数的盘形齿轮铣刀，按被切盘形齿轮齿数间隔分为齿轮齿数间隔分为8 8个刀号或个刀号或1515个刀号，每个刀号个刀号，每个刀号表示一种切制一定齿数范围（间隔）盘形齿轮铣表示一种切制一定齿数范围（间隔）盘形齿轮铣刀。刀。齿轮齿数与齿形的关系齿轮齿数与齿形的关系 当模数当模数m m8 mm8 mm

4、时，同一模数的盘形齿轮铣刀由时，同一模数的盘形齿轮铣刀由8 8个刀号（个刀号（8 8把铣刀）把铣刀）组成一套；当模数组成一套；当模数m m9 mm9 mm时，同一模数的盘形齿轮铣刀由时，同一模数的盘形齿轮铣刀由1515个刀号（个刀号（1515把铣刀）组成一套。盘形齿轮铣刀刀号和加工齿数的范围见表把铣刀）组成一套。盘形齿轮铣刀刀号和加工齿数的范围见表11-111-1。铣铣刀刀号刀刀号1 12 23 34 4加工加工齿齿数数范范 围围8 8把一套把一套121213131414161617172020212125251515把一把一套套12121313141415151616171718181919

5、20202121222223232525铣铣刀刀号刀刀号5 56 67 78 8加工加工齿齿数范数范 围围8 8把一套把一套26263434353554545555134134-1351351515把一套把一套26262929303034343535414142425454555579798080134134表表11-1 11-1 盘形齿轮铣刀刀号和加工齿数的范围盘形齿轮铣刀刀号和加工齿数的范围 由于加工时铣刀的模数和齿形角要分别同被切齿轮的法向模数和法由于加工时铣刀的模数和齿形角要分别同被切齿轮的法向模数和法向压力角相等，故铣刀刀号应根据斜齿圆柱齿轮法平面的当量齿数向压力角相等，故铣刀刀号应

6、根据斜齿圆柱齿轮法平面的当量齿数z zv v来来选择，其计算公式为选择，其计算公式为 （11-111-1）式中，式中，z z为斜齿圆柱齿轮的齿数；为斜齿圆柱齿轮的齿数；为斜齿圆柱齿轮的分度圆柱上为斜齿圆柱齿轮的分度圆柱上的螺旋角（的螺旋角（）。）。2 2.指形齿轮铣刀指形齿轮铣刀 如图所示为指形齿轮铣刀。指如图所示为指形齿轮铣刀。指形齿轮铣刀一般用于加工大模数形齿轮铣刀一般用于加工大模数（m m8 840 mm40 mm）的直齿轮或斜齿）的直齿轮或斜齿圆柱齿轮。人字齿轮主要也是用圆柱齿轮。人字齿轮主要也是用指形齿轮铣刀来加工的，且对于指形齿轮铣刀来加工的，且对于两列以上的人字齿轮，指形齿轮两列

7、以上的人字齿轮，指形齿轮铣刀目前是唯一的切削工具。但铣刀目前是唯一的切削工具。但需指出，用指形齿轮铣刀加工斜需指出，用指形齿轮铣刀加工斜齿圆柱齿轮和人字齿轮时的加工齿圆柱齿轮和人字齿轮时的加工方法不属于成形法。方法不属于成形法。指形齿轮铣刀指形齿轮铣刀 11.1.2 11.1.2 按展成法加工的刀具按展成法加工的刀具 这类刀具工作的基本原理是，除了主运动外，刀具与被加工齿轮模这类刀具工作的基本原理是，除了主运动外，刀具与被加工齿轮模拟一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合，它们绕各自的中心线作相对的纯拟一对齿轮（或齿条与齿轮）的啮合，它们绕各自的中心线作相对的纯滚动。工件轮齿的齿形就是在纯滚动过程中刀

8、具在不同位置时的刃形在滚动。工件轮齿的齿形就是在纯滚动过程中刀具在不同位置时的刃形在工件轴线的垂直平面内投影的一族曲线的包络线，如图所示。工件轴线的垂直平面内投影的一族曲线的包络线，如图所示。用展成法加工的刀具的齿廓表面用展成法加工的刀具的齿廓表面 常用的展成法齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀。常用的展成法齿轮刀具有插齿刀、齿轮滚刀和剃齿刀。1 1.插齿刀插齿刀 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。加工的模数范围为半精加工刀具。加工的模数范围为0.20.212 mm12 mm，其中模数，其中模数m

9、m=0.2=0.21 mm1 mm为为小模数段；模数小模数段；模数m m=1=18 mm8 mm为中模数段；模数为中模数段；模数m m8 mm8 mm为大模数段。为大模数段。2 2.齿轮滚刀齿轮滚刀 齿轮滚刀外形呈蜗杆状。一般地说，它也是一种粗加工和半精加工齿轮滚刀外形呈蜗杆状。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。的切齿刀具，生产率很高。3.3.剃齿刀剃齿刀 剃齿刀是一种用于未淬硬齿轮的精加工刀具，一般用来改善直齿剃齿刀是一种用于未淬硬齿轮的精加工刀具，一般用来改善直齿轮和斜齿渐开线圆柱齿轮的齿形、齿向和齿距（不包括齿距累积误差）轮和斜齿渐开线圆柱齿轮的齿形、齿向和齿距

10、（不包括齿距累积误差）的质量和齿面的粗糙度。如图所示为一种盘齿剃齿刀。剃齿刀分为的质量和齿面的粗糙度。如图所示为一种盘齿剃齿刀。剃齿刀分为A A、B B两个精度等级，分别用来加工两个精度等级，分别用来加工6 6、7 7级精度的齿轮，加工的表面粗糙度级精度的齿轮，加工的表面粗糙度可达可达0.40.40.8 0.8。剃齿刀剃削的模数。剃齿刀剃削的模数m m1 18 mm8 mm。剃齿刀的公称分度圆。剃齿刀的公称分度圆直径有直径有85 mm85 mm、180 mm180 mm和和240 mm240 mm三种，可根据剃削齿轮的模数和所使用三种，可根据剃削齿轮的模数和所使用的机床来选择。剃齿刀有很高的生

11、产率，加工一个齿轮仅需的机床来选择。剃齿刀有很高的生产率，加工一个齿轮仅需1 13 min3 min。（a a）剃齿刀）剃齿刀 （b b）剃齿刀刀齿）剃齿刀刀齿盘齿剃齿刀盘齿剃齿刀11.2 11.2 插齿刀插齿刀11.2.1 11.2.1 插齿刀的工作原理插齿刀的工作原理 如图所示为插齿刀的工作情如图所示为插齿刀的工作情况。插齿刀本质上是一个具有切况。插齿刀本质上是一个具有切削角度和切削刃，且硬度比被切削角度和切削刃，且硬度比被切工件高得多的渐开线圆柱变位齿工件高得多的渐开线圆柱变位齿轮。插齿刀的工作原理就是在切轮。插齿刀的工作原理就是在切削过程中，插齿刀同被切工件作削过程中，插齿刀同被切工件

12、作为一对渐开线圆柱齿轮做无间隙为一对渐开线圆柱齿轮做无间隙啮合的相对运动。在展成过程中啮合的相对运动。在展成过程中工件的齿形逐渐被插齿刀切出，工件的齿形逐渐被插齿刀切出，工件的齿形就是插齿刀切削刃在工件的齿形就是插齿刀切削刃在工件端平面内连续投影位置的包工件端平面内连续投影位置的包络线。络线。插齿刀的工作情况图插齿刀的工作情况图1插齿刀沿工件插齿刀沿工件齿宽方向的上齿宽方向的上下往复运动。下往复运动。通常刀具向下通常刀具向下为切削运动，为切削运动，即主运动；向即主运动；向上为退刀运动。上为退刀运动。2刀具与工件以刀具与工件以恒定的传动比恒定的传动比做相对滚动，做相对滚动，即圆周进给运即圆周进给

13、运动，又称为分动，又称为分齿运动或展成齿运动或展成运动。运动。3为了在径向切出为了在径向切出轮齿的全齿高，轮齿的全齿高，刀具还要有一个刀具还要有一个逐渐向工件切入逐渐向工件切入的径向进给运动，的径向进给运动，直至全深，该运直至全深，该运动才停止，而圆动才停止，而圆周进给运动一直周进给运动一直到齿轮完全切好到齿轮完全切好后才停止。后才停止。4为了避免插齿刀为了避免插齿刀在退刀时擦伤已在退刀时擦伤已加工的齿面，在加工的齿面，在插齿刀每次向上插齿刀每次向上退刀时，都要使退刀时，都要使工件有一个后退工件有一个后退的让刀运动，以的让刀运动，以便在切削刃和工便在切削刃和工件被加工表面间件被加工表面间形成一

14、个间隙。形成一个间隙。要在工件上切出所要求的渐开线齿形，插齿刀和工件之间必要在工件上切出所要求的渐开线齿形，插齿刀和工件之间必须要完成下列相对运动：须要完成下列相对运动：由于插齿刀的工作过程类似于刨削过程，是断续切削，不同于齿轮由于插齿刀的工作过程类似于刨削过程，是断续切削，不同于齿轮传动那样连续啮合，故切出的渐开线齿形不是一条光滑曲线，如图所示。传动那样连续啮合，故切出的渐开线齿形不是一条光滑曲线，如图所示。工件齿形曲线的组成工件齿形曲线的组成 11.2.2 11.2.2 插齿刀的分类插齿刀的分类 标准直齿插齿刀主要有盘形插齿刀、碗形插齿刀和锥柄插齿刀三种标准直齿插齿刀主要有盘形插齿刀、碗形

15、插齿刀和锥柄插齿刀三种形式，如图所示。形式，如图所示。（a a）盘形插齿刀）盘形插齿刀 （b b）碗形插齿刀）碗形插齿刀 （c c）锥柄插齿刀）锥柄插齿刀插齿刀的分类插齿刀的分类 1 1.盘形插齿刀盘形插齿刀 盘形插齿刀主要用于加工外齿轮和大直径的内齿轮。盘形插齿刀主要用于加工外齿轮和大直径的内齿轮。2 2.碗形插齿刀碗形插齿刀 碗形插齿刀主要用于加工多联齿轮和某些内齿轮。碗形插齿刀主要用于加工多联齿轮和某些内齿轮。3 3.锥柄插齿刀锥柄插齿刀 锥柄插齿刀主要用于加工内齿轮。锥柄插齿刀主要用于加工内齿轮。插齿刀一般制成插齿刀一般制成AAAA、A A、B B三种精度等级。在合适的工艺条件下，三种

16、精度等级。在合适的工艺条件下，AAAA级用于加丁级用于加丁6 6级精度的齿轮，级精度的齿轮，A A级用于加工级用于加工7 7级精度的齿轮，级精度的齿轮，B B级用于加工级用于加工8 8级精度的齿轮。除标准插齿刀外，还可根据生产需要制造专用插齿刀，级精度的齿轮。除标准插齿刀外，还可根据生产需要制造专用插齿刀，如增大前角的粗插齿刀和剃前插齿刀等。如增大前角的粗插齿刀和剃前插齿刀等。插齿刀齿形分析插齿刀齿形分析11.2.3 11.2.3 插齿刀的结构插齿刀的结构11.3 11.3 齿轮滚刀齿轮滚刀11.3.1 11.3.1 齿轮滚刀的工作原理及分类齿轮滚刀的工作原理及分类 齿轮滚刀（简称为滚刀）齿轮

17、滚刀（简称为滚刀）用在滚齿机上，按展成原理加用在滚齿机上，按展成原理加工齿轮。如图所示为用滚刀加工齿轮。如图所示为用滚刀加工齿轮时的情况。图中滚刀的工齿轮时的情况。图中滚刀的旋转为主运动，为了切出齿轮旋转为主运动，为了切出齿轮的全齿宽上的轮齿，滚刀要有的全齿宽上的轮齿，滚刀要有沿齿轮轴线方向上的进给运动，沿齿轮轴线方向上的进给运动，此外，还要有展成运动。此外，还要有展成运动。用滚刀加工齿轮时的情况用滚刀加工齿轮时的情况 如图所示为精加工用的整体式齿轮滚刀，和其他刀具一样，它主要如图所示为精加工用的整体式齿轮滚刀，和其他刀具一样，它主要由刀体部分和切削部分组成。由刀体部分和切削部分组成。整体式齿

18、轮滚刀的结构整体式齿轮滚刀的结构 1 1.刀体部分刀体部分 刀体部分用于定位、夹持和传递扭矩。切削齿轮时，滚刀以内孔定刀体部分用于定位、夹持和传递扭矩。切削齿轮时，滚刀以内孔定位装在滚齿机的心轴上，两端面用螺帽压紧，通过键和键槽传递扭矩。位装在滚齿机的心轴上，两端面用螺帽压紧，通过键和键槽传递扭矩。在制造滚刀时，应保证滚刀的两端面与滚刀轴线相垂直，并保证两轴与在制造滚刀时，应保证滚刀的两端面与滚刀轴线相垂直，并保证两轴与基本蜗杆同心。基本蜗杆同心。2 2.切削部分切削部分 切削部分由为数较多的刀齿组成。刀齿的顶刃后面和两侧刃后面是切削部分由为数较多的刀齿组成。刀齿的顶刃后面和两侧刃后面是经过铲

19、齿形成后角的，两个侧后面是铲齿加工得到的螺旋面，且都缩在经过铲齿形成后角的，两个侧后面是铲齿加工得到的螺旋面，且都缩在基本蜗杆的表面内，只有切削刃才正好在基本蜗杆的表面上。这样既能基本蜗杆的表面内，只有切削刃才正好在基本蜗杆的表面上。这样既能保证刀齿具有正确的刃形，又能使刀齿获得必要的侧后角。一般齿轮滚保证刀齿具有正确的刃形，又能使刀齿获得必要的侧后角。一般齿轮滚刀在热处理后，都要铲磨顶刃及两侧刃的后面，以提高刃形精度和降低刀在热处理后，都要铲磨顶刃及两侧刃的后面，以提高刃形精度和降低刀面粗糙度。刀面粗糙度。齿轮滚刀的基本蜗杆的形状示意图齿轮滚刀的基本蜗杆的形状示意图1 1蜗杆表面；蜗杆表面；

20、2 2滚刀前刀面；滚刀前刀面；3 3齿顶刃的后刀面；齿顶刃的后刀面；4 4齿齿顶刃；顶刃；5 5侧切削刃；侧切削刃；6 6侧刃的后刀面侧刃的后刀面 加工外啮合渐开线圆加工外啮合渐开线圆柱齿轮的齿轮滚刀的外形柱齿轮的齿轮滚刀的外形类似于一个圆柱蜗杆，而类似于一个圆柱蜗杆，而蜗杆本质上是一个斜齿轮，蜗杆本质上是一个斜齿轮，故蜗杆端面的截形应是一故蜗杆端面的截形应是一条渐开线，这种蜗杆称为条渐开线，这种蜗杆称为渐开线蜗杆。如图所示为渐开线蜗杆。如图所示为齿轮滚刀基本蜗杆的形状齿轮滚刀基本蜗杆的形状示意图。示意图。11.3.2 11.3.2 齿轮滚刀的基本蜗杆齿轮滚刀的基本蜗杆 1.1.渐开线蜗杆渐开

21、线蜗杆 1 1）渐开螺旋面的形成）渐开螺旋面的形成 渐开线蜗杆的齿侧表面为渐开渐开线蜗杆的齿侧表面为渐开螺旋面。如图所示，设一个与蜗螺旋面。如图所示，设一个与蜗杆端面呈杆端面呈bb角，并与一个半径为角，并与一个半径为rbrb的基圆柱相切的直母线的基圆柱相切的直母线ABAB绕该绕该基圆柱匀速旋转，并同时匀速向基圆柱匀速旋转，并同时匀速向上移动，则直母线上移动，则直母线ABAB的运动轨迹的运动轨迹即为一个渐开螺旋面。直母线即为一个渐开螺旋面。直母线ABAB的的B B点在端平面上形成一条渐开线，点在端平面上形成一条渐开线，垂直于蜗杆轴线的任何剖面内的垂直于蜗杆轴线的任何剖面内的截形也均为渐开线。截形

22、也均为渐开线。渐开线蜗杆螺旋面的形成渐开线蜗杆螺旋面的形成 2 2）渐开线蜗杆的加工特点）渐开线蜗杆的加工特点 要加工出渐开线蜗杆的螺旋面，则分别切削蜗杆螺纹左、右侧面的要加工出渐开线蜗杆的螺旋面，则分别切削蜗杆螺纹左、右侧面的两把车刀两把车刀1 1和和2 2，必须按如图所示位置安装，即要把两把车刀，必须按如图所示位置安装，即要把两把车刀1 1、2 2的直线的直线切削刃置于基圆柱的切削平面内，切削左、右侧面的车刀要分别高于和切削刃置于基圆柱的切削平面内，切削左、右侧面的车刀要分别高于和低于中心一个低于中心一个rbrb的距离，这样在制造上有很多困难。在磨削齿侧面时，的距离，这样在制造上有很多困难

23、。在磨削齿侧面时，要用空间啮合接触线法来计算成形砂轮的截形曲线，计算和修整砂轮都要用空间啮合接触线法来计算成形砂轮的截形曲线，计算和修整砂轮都相当麻烦。相当麻烦。渐开线蜗杆螺旋面的车削渐开线蜗杆螺旋面的车削 2 2.阿基米德蜗杆阿基米德蜗杆 1 1）阿基米德螺旋面的形成）阿基米德螺旋面的形成 设有一通过蜗杆轴线的直母线设有一通过蜗杆轴线的直母线ABAB，在绕轴线匀速旋转时同时沿轴线匀，在绕轴线匀速旋转时同时沿轴线匀速移动，其运动轨迹为一阿基米德螺速移动，其运动轨迹为一阿基米德螺旋面，如图所示。以这种螺旋面为齿旋面，如图所示。以这种螺旋面为齿侧面的蜗杆称为阿基米德蜗杆。直母侧面的蜗杆称为阿基米德

24、蜗杆。直母线线ABAB在端平面上描划出一条阿基米德在端平面上描划出一条阿基米德螺旋线。这种蜗杆在轴向剖面内的齿螺旋线。这种蜗杆在轴向剖面内的齿形为直线。形为直线。阿基米德蜗杆螺旋面的形成阿基米德蜗杆螺旋面的形成 2 2）阿基米德蜗杆的加工特点）阿基米德蜗杆的加工特点 由于这种蜗杆轴剖面内的齿形为直线，故在加工时将车刀的直线由于这种蜗杆轴剖面内的齿形为直线，故在加工时将车刀的直线切削刃置于蜗杆轴剖面内即可，这对车削时的对刀、安装和齿形检验切削刃置于蜗杆轴剖面内即可，这对车削时的对刀、安装和齿形检验都是很方便的，如图所示。都是很方便的，如图所示。阿基米德蜗杆螺旋面的车削阿基米德蜗杆螺旋面的车削 3

25、 3.法向直廓蜗杆法向直廓蜗杆 法向直廓蜗杆螺旋面的形成和渐开线蜗杆的形成基本相向，只是直法向直廓蜗杆螺旋面的形成和渐开线蜗杆的形成基本相向，只是直母线母线ABAB不是同基圆柱相切，而是同半径为的导圆柱相切，如图所示。不是同基圆柱相切，而是同半径为的导圆柱相切，如图所示。法向直廓蜗杆螺旋面的形成法向直廓蜗杆螺旋面的形成11.3.3 11.3.3 阿基米德滚刀的切削要素阿基米德滚刀的切削要素1.1.阿基米德滚刀的容屑槽和前角阿基米德滚刀的容屑槽和前角 在滚刀基本蜗杆上铣出容屑在滚刀基本蜗杆上铣出容屑槽，则同时就产生了滚刀的前刀槽，则同时就产生了滚刀的前刀面和刀齿的顶刃前角面和刀齿的顶刃前角dd。

26、容屑槽。容屑槽有直槽和螺旋槽两种，如图所示。有直槽和螺旋槽两种，如图所示。图中的两种容屑槽，其前刀面的图中的两种容屑槽，其前刀面的直母线直母线OMOM在任一端平面内均通过在任一端平面内均通过滚刀的轴线，故顶刃前角滚刀的轴线，故顶刃前角dd0 0。零度前角滚刀切削刃的刃磨。零度前角滚刀切削刃的刃磨较为方便。但是为了改善切削条较为方便。但是为了改善切削条件和提高生产率，在粗加工时常件和提高生产率，在粗加工时常用正前角滚刀（顶刃前角用正前角滚刀（顶刃前角dd5 51010），此时，滚刀前刀面），此时，滚刀前刀面的直母线的直母线OMOM就不通过滚刀的轴线。就不通过滚刀的轴线。滚刀的容屑槽滚刀的容屑槽

27、采用不同的容屑槽，将对滚刀的切削产生不同的影响。目前，采用不同的容屑槽，将对滚刀的切削产生不同的影响。目前，标准滚刀大多数为直槽滚刀，因为它不仅刃磨和检验比较方便，标准滚刀大多数为直槽滚刀，因为它不仅刃磨和检验比较方便，而且由于前面（即轴剖面）为平面，故可以采用阿基米德基本而且由于前面（即轴剖面）为平面，故可以采用阿基米德基本蜗杆的近似造形，齿形误差较小，并且这种误差使齿轮齿形的蜗杆的近似造形，齿形误差较小，并且这种误差使齿轮齿形的顶部和根部产生一定的修缘，从而有利于齿轮的传动。直槽滚顶部和根部产生一定的修缘，从而有利于齿轮的传动。直槽滚刀的缺点是刀齿的左、右两条侧刃的前角不等。刀的缺点是刀齿

28、的左、右两条侧刃的前角不等。2 2.滚刀的后角及铲背量滚刀的后角及铲背量 对齿轮滚刀的顶圆柱面和齿侧面进行铲削，前角为对齿轮滚刀的顶圆柱面和齿侧面进行铲削，前角为0 0的滚刀，开的滚刀，开槽后刀具的前面应通过滚刀的中心。滚刀磨损后，刃磨滚刀时必须按照槽后刀具的前面应通过滚刀的中心。滚刀磨损后，刃磨滚刀时必须按照设计数值磨出规定的前角，如设计时前角为设计数值磨出规定的前角，如设计时前角为0 0，则不能随便磨出正前角。，则不能随便磨出正前角。为了得到滚刀的侧铲面形成后角，并且保证滚刀在用钝后，仍然在为了得到滚刀的侧铲面形成后角，并且保证滚刀在用钝后，仍然在齿轮上切出和重磨前相同的渐开线齿形，必须对

29、滚刀进行铲背。铲背量齿轮上切出和重磨前相同的渐开线齿形，必须对滚刀进行铲背。铲背量度度K K与后角有关，如图所示。由图可知，铲背量度可近似地按下式计算与后角有关，如图所示。由图可知，铲背量度可近似地按下式计算 （11-211-2）。）。滚刀的顶刃后角一般可取为滚刀的顶刃后角一般可取为10101212。如果滚刀要用砂轮进。如果滚刀要用砂轮进行铲磨，为了砂轮退刀方便及减少铲磨工作量，还要计算粗加工时行铲磨，为了砂轮退刀方便及减少铲磨工作量，还要计算粗加工时的铲背量的铲背量K1K1，即应进行双重铲背。一般取，即应进行双重铲背。一般取K K1 1=（1.21.21.51.5）K K，见图，见图（a a

30、）。这时第一次铲背（粗铲）的铲背量为）。这时第一次铲背（粗铲）的铲背量为K1K1，第二次铲背（铲，第二次铲背（铲磨）的铲背量为磨）的铲背量为K K，即砂轮只将靠近前刀面的一部分刀齿磨光。图，即砂轮只将靠近前刀面的一部分刀齿磨光。图（b b）为滚刀第二种形式的双重铲背图，滚刀齿背后部比前部低）为滚刀第二种形式的双重铲背图，滚刀齿背后部比前部低KK，K=0.6K=0.60.9 mm0.9 mm。滚刀的铲背形式滚刀的铲背形式 11.3.4 11.3.4 阿基米德滚刀的几何参数阿基米德滚刀的几何参数 1 1.阿基米德滚刀的外径阿基米德滚刀的外径 阿基米德滚刀的外径大较好，因为外径大，分度圆直径也大，在

31、相阿基米德滚刀的外径大较好，因为外径大，分度圆直径也大，在相同情况下螺旋升角就小，这时阿基米德滚刀就更近似于渐开线滚刀，所同情况下螺旋升角就小，这时阿基米德滚刀就更近似于渐开线滚刀，所以加工精度高。增大滚刀的外径可使内孔直径也增大，可提高滚刀的夹以加工精度高。增大滚刀的外径可使内孔直径也增大，可提高滚刀的夹持刚度，从而可采用更大的进给量。但滚刀的外径过大会浪费刀具材料，持刚度，从而可采用更大的进给量。但滚刀的外径过大会浪费刀具材料，造成制造上的困难（如锻打毛坯和热处理等）。造成制造上的困难（如锻打毛坯和热处理等）。标准齿轮滚刀规定同一模数有两种直径系列，标准齿轮滚刀规定同一模数有两种直径系列，

32、型的直径较大，用型的直径较大，用于于AAAA级精密滚刀；级精密滚刀；型的是一般直径，用于型的是一般直径，用于A A、B B、C C级精度的滚刀。级精度的滚刀。2 2.阿基米德滚刀的头数阿基米德滚刀的头数 阿基米德滚刀多采用单头的。粗加工阿基米德滚刀可以采用多头的。阿基米德滚刀多采用单头的。粗加工阿基米德滚刀可以采用多头的。和单头滚刀相比，多头滚刀可以提高生产率，但用多头滚刀加工时，将和单头滚刀相比，多头滚刀可以提高生产率，但用多头滚刀加工时，将产生较大误差（因其与渐开线滚刀有更大差别），并且齿轮每个齿的齿产生较大误差（因其与渐开线滚刀有更大差别），并且齿轮每个齿的齿形是由较少的刀齿包络而成，因

33、而齿面的粗糙度也较差。形是由较少的刀齿包络而成，因而齿面的粗糙度也较差。3 3.阿基米德滚刀的齿形阿基米德滚刀的齿形 阿基米德滚刀轴向齿形是直线。标准规定在轴向测量齿形，所以工阿基米德滚刀轴向齿形是直线。标准规定在轴向测量齿形，所以工作图中应给出滚刀的轴向齿形图。如图所示为直槽阿基米德齿轮滚刀作图中应给出滚刀的轴向齿形图。如图所示为直槽阿基米德齿轮滚刀（前角为零度）的齿形图，即其前面的齿形。（前角为零度）的齿形图，即其前面的齿形。阿基米德齿轮滚刀的轴向齿形阿基米德齿轮滚刀的轴向齿形 图中的齿形角图中的齿形角 可按下式计算可按下式计算 式中，式中，为为阿基米德阿基米德滚滚刀的螺旋升角（刀的螺旋升

34、角（）。）。轴轴向向齿齿距距 按下式计算按下式计算式中，式中，为滚刀头数；为滚刀头数；为滚刀的法向齿距（为滚刀的法向齿距（mmmm）。）。阿基米德滚刀的齿厚可在法向测量，也可在轴向测量。对于精加工阿基米德滚刀的齿厚可在法向测量，也可在轴向测量。对于精加工滚刀，法向齿厚可按下式计算滚刀，法向齿厚可按下式计算 对于粗加工阿基米德滚刀，其齿厚还应留有对于粗加工阿基米德滚刀，其齿厚还应留有0.40.41 mm1 mm的加工余量。的加工余量。轴向齿厚轴向齿厚 可按下式计算可按下式计算式中，式中，为为被加工被加工齿轮齿轮的法向分度的法向分度圆齿圆齿厚（厚（mmmm）。）。阿基米德滚刀的齿顶高应等于被切齿轮

35、的齿根高，齿根高应等于被阿基米德滚刀的齿顶高应等于被切齿轮的齿根高，齿根高应等于被切齿轮的齿顶高再加一个间隙切齿轮的齿顶高再加一个间隙 （即阿基米德滚刀齿根不能切削的齿轮（即阿基米德滚刀齿根不能切削的齿轮顶圆），取间隙为（顶圆），取间隙为（0.20.20.250.25）。这样，阿基米德滚刀的全齿高为。这样，阿基米德滚刀的全齿高为式中，式中，为被切齿轮的齿根高（为被切齿轮的齿根高（mmmm）；）；为被切齿轮的齿顶高（为被切齿轮的齿顶高（mmmm）；）；为为被切齿轮的全齿高（被切齿轮的全齿高（mmmm）。）。即即 4 4.阿基米德滚刀的分度圆直径阿基米德滚刀的分度圆直径 在计算中很多地方要用到分度

36、圆直径。新滚刀的外圆直径较大，分在计算中很多地方要用到分度圆直径。新滚刀的外圆直径较大，分度圆直径也较大。但其沿前面刃磨后，由于铲背的关系，新滚刀的外圆度圆直径也较大。但其沿前面刃磨后，由于铲背的关系，新滚刀的外圆直径有所减小，那么其分度圆直径也随之减小。因此，在计算其他参数直径有所减小，那么其分度圆直径也随之减小。因此，在计算其他参数时，不能用新滚刀的分度圆直径，也不能用旧滚刀的分度圆直径，而是时，不能用新滚刀的分度圆直径，也不能用旧滚刀的分度圆直径，而是按下式确定按下式确定 式中，式中，为新滚刀的外圆直径（为新滚刀的外圆直径（mmmm）；）；为新滚刀的齿顶高（为新滚刀的齿顶高（mmmm）。

37、）。11.3.5 11.3.5 齿轮滚刀的合理使用齿轮滚刀的合理使用1.1.齿轮滚刀的选用和安装齿轮滚刀的选用和安装选择标准齿轮滚刀的原则如下：选择标准齿轮滚刀的原则如下：1标准齿轮滚刀标准齿轮滚刀的模数和齿形的模数和齿形角应与被加工角应与被加工齿轮的法向模齿轮的法向模数和法向齿形数和法向齿形相同。相同。2标准齿轮滚刀标准齿轮滚刀的精度等级应的精度等级应与被加工齿轮与被加工齿轮所要求的精度所要求的精度等级相适应。等级相适应。3凡用精度较低的凡用精度较低的标准齿轮滚刀能标准齿轮滚刀能够满足要求的，够满足要求的，就尽量不用高精就尽量不用高精度的标准齿轮滚度的标准齿轮滚刀。刀。4标准齿轮滚刀刀标准齿

38、轮滚刀刀齿的螺旋方向应齿的螺旋方向应尽可能与被加工尽可能与被加工齿轮的螺旋方向齿轮的螺旋方向相同，对于直齿相同，对于直齿圆柱齿轮通常选圆柱齿轮通常选用右旋滚刀。用右旋滚刀。装夹滚刀的心轴直径按滚刀孔径选取，心轴长度以短为好，以增加装夹滚刀的心轴直径按滚刀孔径选取，心轴长度以短为好，以增加心轴刚性，减小振摆；滚刀安装到心轴后，应尽量靠近滚齿机主轴并用心轴刚性，减小振摆；滚刀安装到心轴后，应尽量靠近滚齿机主轴并用千分表检查两端轴台的径向跳动量，如图所示，且不应超过允许值。两千分表检查两端轴台的径向跳动量，如图所示，且不应超过允许值。两端的跳动方向要求一致，以免滚刀轴线在安装中发生偏斜。端的跳动方向

39、要求一致，以免滚刀轴线在安装中发生偏斜。检查滚刀两端轴台的径向跳动量检查滚刀两端轴台的径向跳动量 2.2.齿轮滚刀的刃磨齿轮滚刀的刃磨 用磨损了的滚刀继续滚齿，将降低被切齿轮的齿形精度，恶化表面质量，加用磨损了的滚刀继续滚齿，将降低被切齿轮的齿形精度，恶化表面质量，加剧机床的振动。滚刀磨损量在粗切时超过剧机床的振动。滚刀磨损量在粗切时超过0.80.81 mm1 mm或精切时超过或精切时超过0.20.20.5 mm0.5 mm，就应重磨前面。重磨精度对滚刀的齿形精度有很大影响。就应重磨前面。重磨精度对滚刀的齿形精度有很大影响。直槽滚刀的前面是平面，可用直母线的锥形砂轮来重磨。砂轮和滚刀以样板直槽滚刀的前面是平面，可用直母线的锥形砂轮来重磨。砂轮和滚刀以样板来保证它们之间一定的相对位置，如图所示的来保证它们之间一定的相对位置，如图所示的A AA A剖面所示。剖面所示。滚刀的刃磨滚刀的刃磨