如圖所示,,齒輪滾刀按結構不同,,可分為整體滾刀和鑲齒滾刀兩種,。按用途可分為粗加工滾刀和精加工滾刀,按滾刀切削部分材料可分為高速鋼滾刀和硬質合金滾刀,;根據(jù)滾刀螺紋頭數(shù)多少可分為單頭滾刀和多頭滾刀,。此外,根據(jù)被加工工件的特點,,還可對齒輪滾刀的結構和滾刀齒形幾何形狀做出各種各樣的改進,,典型的有小壓力角滾刀、波形刃滾刀,、不等齒高速滾刀,、全切式滾刀等,以及刮前齒輪滾刀,、磨前齒輪滾刀和剃前齒輪滾刀,。后兩種的刀齒較窄,使?jié)L切到深度后,,工件的齒厚還有磨齒或剃齒的余量,。
滾刀分類
1.整體高速鋼齒輪滾刀 中、小模數(shù)滾刀都做成整體結構,,如圖所示,。整體高速鋼齒輪基本形式分為兩種,Ⅰ型適用于JB/T3227-2013《高精度齒輪滾刀 通用技術條件》所規(guī)定的3A級滾刀及GB/T6084-2016《齒輪滾刀 通用技術條件》所規(guī)定的2A級滾刀,;Ⅱ型適用于GB/T6084-2016所規(guī)定的2A,、A、B,、C四種精度的滾刀,。整體高速鋼齒輪滾刀做成單頭、右旋,、零度前角,、直槽形式。
整體高速齒輪滾刀
2.鑲片齒輪滾刀 大模數(shù)和中模數(shù)滾刀可做成鑲片結構,,一方面節(jié)省高速鋼,,同時還可以保證刀片的熱處理性能,使?jié)L刀壽命提高,。由于鍛造和熱處理工藝的不斷改進,,模數(shù)20mm以上的鑲片齒輪滾刀逐步被整體高速鋼齒輪滾刀替代。
(1)鑲片齒輪滾刀:下圖是模數(shù)為9~40mm的鑲片齒輪滾刀,,其做成單頭,、右旋、零度前角,、直槽形式,,精度等級為2A,、A、B,,其齒形檢驗應采用漸開線基本蝸桿,。
鑲片齒輪滾刀
a)帶軸向鍵槽形 b)帶斷面鍵槽形
(2)正前角鑲片齒輪滾刀:下圖是模數(shù)為9~40mm的正前角鑲片齒輪滾刀,其作成單頭,、右旋,、頂圓處前角為7°、直槽,,其齒形檢驗應采用漸開線基本蝸桿,。
正前角鑲片齒輪滾刀
a)帶軸向鍵槽形 b)帶斷面鍵槽形
3.帶切削錐滾刀 切削螺旋角較大的斜齒齒輪時,滾刀軸線傾斜角較大,,滾刀在不同平面的投影長度縮短,,滾刀切入齒坯的前幾個齒承受過大的過載負荷,為使?jié)L刀工作刀齒之間的負荷分配均勻些,,當被加工齒輪螺旋角大于20°時,,應在滾刀的一端加工出切削錐。切削錐的部位應根據(jù)被切齒輪的螺旋方向,,滾刀的螺旋方向及滾切齒輪時的進給方向而定,。
4.波形刃高效率粗切齒輪滾刀 粗滾齒時切屑的形狀變化大,引起切削力變化大,,造成機床振動,,限制了粗滾齒的生產(chǎn)效率。滾刀齒形鏟磨成波形刃后可以把切屑切下,,切屑形狀變化小,,切削力變化小,機床振動小,,可以提高切削用量,,在切削硬齒面齒輪時效果更加顯著。波深0.8~1.2mm,,波距7~12mm,,波紋和直面要圓滑連接,避免尖角,。波形結構常采用以下幾種:
(1)全波紋型,,波紋前后交錯,如圖所示,。
全波紋型
(2)隔排有波紋型,波紋不交錯,,如圖所示,。
隔排有波紋型
(3)帶修光齒型,,波紋前后不交錯,如圖所示,。
帶修光齒型
5.機夾,、粘接大模數(shù)齒輪滾刀 大模數(shù)鑲片齒輪滾刀,刀片重量大,,需要大截面的高速工具鋼鍛造,,而高速工具鋼原材料的碳化物偏析隨著截面的增加而增高,碳化物偏析高,,不但用它制造的刀片壽命低,,而且在鍛造、熱處理,、磨削加工,,以及在使用過程中很容易出現(xiàn)裂紋,故使大模數(shù)鑲片齒輪滾刀價格昂貴,,質量不高,。機夾、粘接大模數(shù)齒輪滾刀克服了上述缺點,,把一排一條刀片改變成一齒一個刀片,,可用小截面高速工具鋼制造大模數(shù)齒輪滾刀。
6.多頭齒輪滾刀 使用多頭齒輪滾刀,,可以明顯提高滾齒生產(chǎn)率,,特別在滾切齒數(shù)多的斜齒輪時效果更加明顯,使用與齒輪螺旋方向一致的多頭滾刀時,,刀架的轉角比用相近直徑單頭滾刀要小,,所以滾刀邊齒的負荷也會減輕些,因此,,中,、小模數(shù)的多頭滾刀在粗滾齒中廣泛應用。滾刀頭數(shù)通常采用2~3頭,。
隨著滾刀頭數(shù)的增加,,切削負荷相應加大,而包絡一個齒面的切削次數(shù)成比例地減少,。為了提高滾刀的剛性和減少被切齒輪面的棱度,,滾刀外徑和孔徑需相應增大,圓周齒數(shù)也應增多,。還應注意:
(1)當被切齒輪齒數(shù)z2與滾刀頭數(shù)z1互為質數(shù)時,,滾刀圓周齒數(shù)zk與頭數(shù)z1也應互為質數(shù)。這樣,,齒輪在滾切時滾刀的制造誤差不會全部反映到齒輪上去,,對提高齒輪精度有利,。
(2)當齒輪齒數(shù)z2與滾刀頭數(shù)z1有公因數(shù)時,滾刀圓周齒數(shù)zk也應當被滾刀頭數(shù)z1整除,,或有公因數(shù),,這是因為當滾刀圓周齒數(shù)不能被滾刀頭數(shù)整除時,如果一個齒對準齒輪中心,,則其他頭的任何一齒都不能對準齒輪中心,,結果造成其他齒滾出來不對稱。由于多頭滾刀滾齒包絡齒數(shù)少,,這種不對稱性產(chǎn)生的誤差往往甚為可觀,。在這種情況下使用多頭滾刀粗滾齒,應適當?shù)乜紤]滾齒留量,。