齿轮剃齿刀修形新方法的理论分析与实践.pdf

维普资讯 试验与研究 《山东机械>>2002年 第 3期 齿轮剃齿刀修形新方法 的理论分析与实践 山东科技大学 曹明通 王嫦娟 陈广庆 孙振武 莱芜煤矿机械厂 魏丕杰 摘 要 本文针对剃齿工艺所产生 的剃齿中凹 现 象 ，提 出 了创造 性 的剃 齿刀修 形新 方法一 随机修 形法，实践证 明，该法简单 、新颖、成本低 、效果好 。 关键词 剃齿 中凹 随机修形 剃齿是对 未淬硬 (HRC~ 35)的圆柱齿轮进 行 精加工的主要方法之一。剃齿后齿轮精度等级可达 7级 (GB10095--88)并获得 Ra为 0．16～1．25~／m 的 表面粗糙度 。剃齿生产效率高 ，操作方便 ，刀具寿命 图 1 长 ，因此在大量生产中得到广泛应用 。 1 剃齿 刀与剃齿工艺 剃齿刀按其结构可分为 ：一是齿条形剃齿刀 ，用 于加工 圆柱形外齿轮 ，因其刀具复杂 ，现 已极少采 用；二是盘形剃齿刀 ，现在生产中主要使用的是这种 剃齿刀 ，本文以这种剃齿刀分析为主 ；三是蜗轮剃齿 刀 ，用于蜗轮的精加工 。 目前 ，使用最多的剃齿刀是 盘形剃齿刀 ，它的外形很象齿轮 ，其基本结构是齿侧 开有许多切削刃的变位齿轮 ，刀具齿面上开有许多 小槽 ，以便形成切削刃 (如图 1)。剃齿刀和齿轮轴线 交错成一角度 ，作螺旋齿轮啮合 。剃齿刀与齿轮的轴 图 2 间角∑由齿轮与剃齿刀分度 圆螺旋角决定。 杂的切削过程 ，它不但包含着切削过程 ，它还包含着 ∑ 一 p，+ p 挤压和滑移过程 ，在这一过程 中切 削角度和切削力 式中剃齿刀与齿轮螺旋角方 向相 同时取 “+”，相反 随时都在发生着变化 ，同时，剃齿刀和齿轮之 间的传 时取 “一”。剃齿刀装在机床上主轴上 ，被剃齿轮装在 动又是 自由传动。因此 ，这些因素都直接影响着剃齿 工作台上 ，由剃齿刀带动旋转 。螺旋齿轮啮合时 ，齿 过程和剃齿精度 。生产实践表 明，采用标准渐开线齿 面有相对滑移，剃齿刀靠齿面相对滑移加工齿轮齿 轮的剃齿刀剃 出的齿轮并不能得到标准的渐开线齿 面 ，剃齿时工作台有往复进给运动 以加工整个齿面 形 ，特别是采用标准齿形的盘形剃齿刀加工直齿圆 宽度 ；并有垂直进给运动，以便切入到要求的深度 。 柱齿轮时，齿轮的齿形在节圆附近常凹进去一些 (如 剃齿刀两侧齿面切 削条件不 同，欲使齿轮两侧齿面 图 3)，这种现象被人们称之为 “剃齿 中凹”现象 。 的剃削去除量相同，剃齿刀要定期改变旋转方向(如 解决剃齿 中凹现象的有效途径是对剃齿刀修 图 2)。 形 ，常用的方法有两种 ：一是靠模板修形法 。其基本 2 剃齿 中凹现象与解决方法 原理是先检测 出被剃后 的齿轮齿形 中凹曲线 ，按检 由剃齿工艺过程可 以看 出。剃齿过程是一个复 测 曲线设计制作靠模板 ，在专用磨齿机上依照靠模 7 维普资讯 《山东机械))2002年 第3期 试验与研究