径向剃齿刀

径向剃齿刀 径向剃齿刀 技j术j广j场 径向剃齿刀 陈红王桂林 科 摘要:径向剃齿刀是对齿轮进行精加工的一种齿轮刀具,它的研究特点,主要是法 向槽和错齿分布,法向槽是指剃齿刀容屑槽与齿面垂直 成正负切削刃.下面介绍比较常用的一种径向剃齿刀容屑槽螺旋线排列方法. 关键词:径向剃齿刀;齿轮;技术 径向剃齿刀是对齿轮进行精加工的一种 齿轮刀具,因为径向剃齿刀的进刀方式只有径 向进给运动,所以径向剃齿刀主要是针对不可 以往复走刀的齿轮进行精加工,如带台阶齿轮. 另外径向剃齿刀的齿面可以修形,所以径向剃 齿刀还可以加工齿向修形的鼓形齿齿轮或锥度 齿齿轮,剃齿后齿轮精度取决于欲切齿的精度, 可以在欲切齿的精度基础上提高一级或一级以 上,一般可稳定的达到GB10095—88中的7级 精度,条件好时部分项目可达到6级精度,剃齿 后齿面粗糙度可稳定的达到Rz(3.2,6.3)um. 径向剃齿刀的研究特点,主要是法向槽和 错齿分布,法向槽是指剃齿刀容屑槽与齿面垂 直形成正负切削刃,可提高被加T齿轮面光 洁度,减小齿轮啮合时产生的噪音,又由于径向 剃齿刀在加工齿轮时只有径向进给运动,而没 有沿工件轴向的纵向进给运动.这时如剃齿刀 的容屑槽仍采用每个同号切削刃距端面等距的 平行槽排列,则剃齿后在工件表面上会残留下 一 排沟距约等于t的浅沟(t为容屑槽法向槽 距),使工件表面非常粗糙,为此,径向剃齿刀的 容屑槽排列必须使每个相邻的同号切屑刃,在 剃齿刀容屑法向,既剃齿刀母线方向上错开一 个距离l见图1,径向剃齿刀容屑槽螺旋线排列 方法有许多种,下面介绍比较常用的一种. 右旋剃齿刀右旋剃齿刀 刀刃右旋分布刀刃左旋分布 图1 数值选取原则: 1切出的齿面表面粗糙度应符合图样 2剃齿效率最高,既工件能以最少的转数 剃完整个齿面. 按我国剃齿刀新推荐GB/T14333— 93,?型容屑槽t=2.2mm,I型容屑槽在轴向上 为t=2.2mm,在法向上应为t/cosBb其中Bh为 剃齿刀基圆螺旋角.使切削刃按螺旋线形排列, 可为右螺旋排列,也可为左螺旋排列,l是有关 被剃齿轮表面粗糙度的重要参数,需要正确计 算,它是工件齿数Z工件螺旋角B1剃齿刀齿数 zO,剃齿刀螺旋角BO,容屑槽法向槽距t和lT 件表面粗糙度的函数.L数值计算方法可以这 样考虑: l=tNZ/ZO(1-2) N为一个正整数.但它不是剃齿刀齿数的 因数,使N=1.2.3……,N每计算一次使N增加 1,经过试算确定N,将这时的N代入式(1—2) 即得到l. 在剃齿刀的每个齿上都有一排切削刃,它 们沿剃齿刀母线方向的距离为t,这一排切削刃 均参加切削,当剃齿刀第一号齿切工件第一号 齿时,在T件第一号齿齿面上留下一排平行的 曲线切痕.每条切痕沿剃齿刀母线方向的距离 也是t,当工件旋转1转后,剃齿刀的第(Z+I) 号齿又切工件的第1号齿,这时在工件齿面上 又留下一排平行的曲线切痕,每一条切痕沿齿 轮母线方向的距离也是t.但这组切痕位于剃齿 刀第1齿切出的一组切痕之间的某一位置,剃 齿刀的第1齿上每一切削刃,当丁件转1转时, 它将沿剃齿刀母线方向(既沿同一齿数的螺旋 线上)移动U距离 U=L×Z=tNZ/Z0(1-3) 但按上式计算出的U可能很大,也许比L 大许多倍,我们的目的是求出剃齿刀切削刃当 工件转1转时,剃齿刀第1号齿切出的一组切 痕与第(Z+I)号齿切出的一组切痕,沿剃齿刀 母线方向的最小距离为S=U—Mt.式中M为一 正整数,M=U/t按小数点后第一位四舍五入成 整数.既 M=(1xz/t)(1-4) 这样求出的s是工件转1转时,剃齿刀刀 刃沿母线方向上的最小位移量,需要将该量换 算到工件齿面上沿工件轴向的位移量F,F与s 的关系可通过螺旋齿轮啮合原理的关系来处 理,按上述方法计算径向剃齿刀相I临齿沿剃齿 刀齿面母线方向的错距L,可以满足齿轮表面 粗糙度的,上述实验经过生产实验,工件表 面粗糙度均达到了Ra0.32urn,完全满足要求. 另外,由于剃齿过程很复杂,既切削又挤 压,切削角度和切削力随时变化,剃齿刀和齿轮 又是自由传动,因此,实际上使用正确渐开线齿 形的剃齿刀剃出的齿轮其齿形往往不是正确的 渐开线曲线,节圆附近凹进0.01,0.03mm.也有 的是在齿顶处发生齿形偏斜.这直接影响齿轮 噪声和齿面接触班痕,从而降低齿轮的使用寿 命.另外,完全正确的渐开线齿形的齿轮互相啮 合时,并不能完全保证传动平稳和不发生噪声, 如在汽车工业中,常使齿轮的齿形在节圆处高 出几个微米,而在造船工业中,又常使齿轮的齿 形在齿顶处修低十几个微米.有时,为了抵消齿 轮在热处理时有规律的变化,事先也要对剃齿 刀的齿形进行修正.径向剃齿刀的齿面除应有 反鼓形齿的齿向修形外,在不同截面的齿形上 还应用不同的齿形修形.这种齿面实际上是一 个具有反鼓形量的扭曲齿面,用Y7125或 Y7432型磨齿机,从理论上讲是无法磨出这种 齿形的,应该使用国产的YK7432或德国卡尔 胡特公司生产的SRS402型或SRS403型磨齿 机,利用滚齿偏置的方法,使它具有磨前扭曲齿 形的能力.而利用将砂轮修整成外锥面的方 可以磨反鼓形齿,它虽然仍有原理误差,但经 仔细调整,实用上可以解决B<25mm,Mn<3r 的径向剃齿刀的磨削. 科学在进步,社会在发展,汽车行业也 随着市场经济正在突飞猛进的发展,汽车工 的快速增长使其成为世界最大的汽车潜在 场.未来5,10年,中国家用轿车将增长量很 而中,低档轿车受国家政策的鼓励,加上老百 能够接受其价格,将会有很大需求,从经济 展,市场发展看存在着巨大的潜在需求,并孕 着汽车高速增长的时期,围绕其配套产品的 T产品市场需求也将增长巨大,对汽车零部 就有了更高的质量要求,为了减少汽车运转 齿轮厢噪音,对齿轮必须进行精加工,所以径 剃齿刀的需求量也将迅速增加,从圄外引进 刀具根本满足不了国内市场的需求.由于径 剃齿刀的梳槽方式是法向槽错齿分布,对设 有特殊要求.据了解,其他厂家的梳槽机都是 进国外的进口设备,价格在300多万元,且者f 引进一台.从目前市场对径向剃齿刀的需求 来讲,根本满足不了要求,而我们的梳槽机是 己研制成功的改装成了4台带数显的梳槽 在数量上是其他厂家的几倍,且加T出的产 完全同国外引进的进口梳槽机相比美,符合 品的要求,也满足了市场的需求量. 责任编辑:程 一 3一