插齿刀设计、选型与故障对策

插齿刀是齿轮形状的工具,安装在插齿机上沿齿向上下往复运动,并赋予与齿轮坯正确啮合的旋转,从而切出(展成)齿形。其最大优势是能加工内齿轮、台阶齿轮以及带结合齿或缺齿的特殊齿轮。向下行程切削、向上行程不切削,因此效率不如连续切削的滚刀。

插齿刀示意图
示意图

✎设计与选型方法

台阶齿轮的行程与退刀部(侧视半剖面)齿轮轴齿轮(齿宽 B)台阶(凸缘)上位置插齿刀(下位置。刀刃在下面)行程长度↑ 上超程↓ 下超程B退刀部:台阶前 3~5mm
行程长度=齿宽+上下超程。齿宽越大,超程越长(三菱综合材料的图中齿宽 50mm 时为 5.0mm)。加工台阶齿轮时,为避免刀具撞到台阶,台阶前需要 3~5mm 的退刀部(捷太格特。强力刮齿时不需要)。回程时让工作台稍微退让,避免划伤齿面(让刀量 0.2~0.8mm)。示意图中的尺寸比例不精确。

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擅长的工件与加工原理

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  • 刀具沿齿向往复运动形成假想齿轮,并强制赋予其与齿轮坯正确啮合的相对运动,切除妨碍假想齿轮轮齿的部分。基于这一原理,可以加工 (1) 内齿轮、(2) 台阶齿轮、(3) 结合齿、缺齿等特殊齿轮[1]单一资料·仅供参考
  • 重复从上向下切削、从下向上返回(不切削)的往复运动。回程不能切削,因此效率不如连续切削的滚刀[2][3]
  • 为避免回程划伤齿面,设有让刀具与齿轮坯中心距稍微拉开的工作台让刀机构(大型机床则是让刀具退让的机构)。样本的切削条件表中将该量称为「让刀量」0.2~0.8mm[1]单一资料·仅供参考
  • 插齿机的机构:电机带动曲柄旋转,摇臂摆动使刀具主轴上下运动。主轴上部的母齿轮内有导轨,直齿轮用无螺旋的直导轨,斜齿轮用螺旋导轨,使刀具一边旋转一边上下运动。齿轮坯通过从刀具传动系分出的分度机构,以固定速比旋转[1]单一资料·仅供参考
  • 加工斜齿轮通常需要螺旋导轨,但也有不用导轨、由 NC 控制的插齿机(尼得科的 ST 系列)[2]单一资料·仅供参考
  • 齿轮形状与工具的选择(样本表):外齿轮的直齿轮、台阶齿轮、斜齿轮、台阶斜齿轮,以及内齿轮,均可使用插齿刀(插齿机)。精度、加工效率的评价大体为 ○。需要精加工时用剃齿刀等[1]单一资料·仅供参考

工具形状(盘形、碗形、柄形)的选择

5
  • 盘形:加工台阶齿轮、内齿轮[1]单一资料·仅供参考
  • 碗形:加工台阶齿轮(台阶部直径较大时)、内齿轮[1]单一资料·仅供参考
  • 柄形:因加工时干涉等原因无法取较多刀具齿数时(主要用于内齿轮)。小径柄形用于小径内齿轮[1]单一资料·仅供参考
  • 形状种类有盘形、轮毂(碗)形、柄形和内齿轮毂形,用粉末冶金高速钢(特殊情况用硬质合金)制造(Liebherr)[4][1]
  • 各部分名称:前刀面、前角(δ)、前端后角(θ)、侧后角(ε)、外径(φdk)、节圆直径(φdo)、全齿高(h)、孔径(φd)、安装面、安装面直径(φd1)、安装面厚度(l)、宽度(L)、刃宽(L1)、轮毂直径(φd2),柄形还有拉紧螺纹、柄部、颈径、颈长、全长[1]单一资料·仅供参考

模数、压力角、螺旋角(须与配对齿轮一致的参数)

2
  • 刀具的法向模数和法向压力角必须与被加工齿轮相同[1]单一资料·仅供参考
  • 刀具的节圆柱螺旋角必须与被加工齿轮相同[1]单一资料·仅供参考

齿数、节圆直径的选择

5
  • 斜齿轮加工时,刀具齿数由螺旋导轨的导程决定(式1),内齿轮则会因干涉而限制齿数[1]单一资料·仅供参考
  • 标准品的节圆直径为 Do=m×Z,按公称直径(盘形 50~175 型,碗形 50~125 型,柄形 25 型、38 型)确定齿数,使各规格的 Do 大致固定。例:盘形 100 型 m1.00×100 齿=Do100、m2.00×50 齿=Do100、m5.00×20 齿=Do100[1]单一资料·仅供参考
  • 齿数、齿宽、孔径、形状不在标准尺寸表内的也可制作,缺齿、结合齿也能制作[1]单一资料·仅供参考
  • 内齿轮用齿数参考(图9):Zg(被加工齿轮齿数)与 Zc(刀具齿数)的组合落在阴影范围内时不会发生干涉。PA20° 标准齿、Zg=50 时,22≦Zc≦32 就不会干涉。图中还标注了小齿数 Zg 的选择区域[1]单一资料·仅供参考
  • 小径内齿轮使用小径柄形(标准尺寸:25 型 m0.75~2.50 为 Z34~10,38 型 m0.75~4.00 为 Z51~13)[1]单一资料·仅供参考

螺旋导轨的确定与共用

4
  • 加工斜齿轮时要计算螺旋导轨的导程。导程由刀具的节圆直径(=齿数)和螺旋角决定(公式见 formulas)[1][5]
  • 即使加工同一斜齿轮,只要刀具齿数改变,螺旋导轨的导程也必须改变(例:加工 mn2.5、PA20°、β20°RH、40T 时,30T 刀具的导程为 688.905,50T 刀具的导程为 1148.175)[1]单一资料·仅供参考
  • 共用螺旋导轨时,加工出的齿轮螺旋角 βo' 与基准螺旋角 βo 之间会产生误差,需要注意[1]单一资料·仅供参考
  • 可共用的条件:(1) 所求导程大致相同(在齿向误差允许范围内),(2) 刀具齿数 Z 为整数,(3) 螺旋方向相同。齿向误差须在齿轮公差允许值以内[5]单一资料·仅供参考

内齿轮的干涉(渐开线干涉、顶切干涉、摆线干涉)

5
  • 能展成内齿轮是插齿刀的一大特点,但比外齿轮更容易发生干涉,可加工的内齿轮范围和内齿轮用刀具的设计都因此受限[1][6]
  • 渐开线干涉:内齿轮与刀具齿数差较大时出现,内齿轮的齿顶被切掉[1]单一资料·仅供参考
  • 顶切干涉:齿数差较小时多发。开始切入时刀具切入的过程中,或切削中刀具回程时,刀具齿顶会切掉内齿轮的齿顶[1]单一资料·仅供参考
  • 摆线干涉:将齿数差缩小到比顶切干涉发生极限更小时出现。渐开线展成结束后,刀具齿顶切削内齿轮的齿面。如果不发生顶切干涉,也就不会发生摆线干涉[1]单一资料·仅供参考
  • 变位内齿轮容易产生渐开线干涉、摆线干涉、顶切、齿根圆角干涉等多种干涉,设计和加工时需要充分研究(由插齿刀、内齿轮、小齿轮的齿数和变位系数的组合决定)[6]单一资料·仅供参考

台阶齿轮的退刀与行程的确定

5
  • 加工时的行程长度为齿宽加上上下超程长度。建议超程长度随齿宽改变(图10:齿宽越大超程越长的直线关系。齿宽 50mm 时为 5.0mm)[1]单一资料·仅供参考
  • 插齿机加工时,台阶部前需要 3~5mm 的退刀部(强力刮齿时不需要)[7]单一资料·仅供参考
  • 台阶部直径较大时使用碗形[1]单一资料·仅供参考
  • 刀具撞到凸肩,或与凸肩之间卡入切屑,会造成刀具崩损、异常磨损[8]单一资料·仅供参考
  • 订货时须指明是否为凸肩齿轮,以及凸肩外径、间隙[1]单一资料·仅供参考

切削速度、行程数、圆周进给、径向进给的确定

7
  • 各工件材料的参考值(表1):渗碳材 切削速度 40~80m/min,S45C 以上 30~50m/min,FCD70 20~40m/min。圆周进给 0.2~3.0mm/str,径向进给 0.002~0.01mm/str,让刀量 0.2~0.8mm(三种材料相同)[1]单一资料·仅供参考
  • 切削速度由切削长度和行程数决定。切削宽度超过 25mm 时,切削速度降低 10% 左右[1]单一资料·仅供参考
  • 圆周高进给:与传统条件(圆周进给 0.5/0.3mm/str)相比,采用高进给(4.0/2.0mm/str)后,切屑变厚并被分断,切削刃负荷分散,后刀面磨损和前刀面磨损都减少了(m2.25、27T、螺旋角 31.5°、齿宽 15、SCM415,刀具 57T MACB 带涂层,800/1200str/min,Rd 进给 0.02/0.01mm/str,切削时间 90s→35s)[9]单一资料·仅供参考
  • 传统加工方法中负荷集中在角部,另一侧切屑又薄又长,容易磨损[9]单一资料·仅供参考
  • 没有后续加工、进给痕成为问题时,降低精加工进给。用剃齿精加工时,进给痕不成问题(由使用方判断)[9]单一资料·仅供参考
  • 加工案例的条件按粗/精加工(也有分三段的)记载。例1(MMC,KHAZ):m2.5、PA20°、40T 直齿 SCr420H,行程数 700/1,100str/min,圆周进给 0.50/0.31mm/str,径向进给 0.02/0.014mm/str。例2(MMC,KHAZ+紫罗兰):m2、PA15°、80T、20°RH S45C 内齿,500str/min,圆周进给 1.70mm/str,径向进给 0.01mm/str。例3(尼得科,Super Dry):m2、PA20°、38T 直齿 SCr420H,刀具 66T,700/1200/1200str/min,圆周进给 2.51/1.26/1.26mm/str,径向进给 0.01/0.015/0.015mm/str[1][2]单一资料·仅供参考
  • 高速插齿机使用 1000str/min 以上的高速切削区,粉末冶金高速钢和涂层刀具在该区域及高硬度难加工材料上有助于提高寿命[1]单一资料·仅供参考

刀具材质与涂层的选择

5
  • 材质选择表:KMC3(熔炼高速钢的首选材质)标准切削○、高速切削●,KHA(粉末冶金高速钢的首选材质)重切削○、高速切削●、高硬度难加工材料○,KHAZ(高合金粉末冶金高速钢)重切削◎、高速切削●、高硬度难加工材料◎。高速切削需设置涂层才能实现(样本中没有符号图例说明)[1]单一资料·仅供参考
  • 三菱综合材料的 KHAZ 面向可进行高进给(圆周方向)切削的插齿机。是提高了耐磨性、抗崩刃性的高合金粉末冶金高速钢[1]单一资料·仅供参考
  • 涂层:TiN 的膜硬度为 HV1,800~2,000、氧化起始温度 600~700℃,紫罗兰为 HV2,700~2,900、800~900℃。TiN 比未处理品寿命大幅提高,在高速重切削时效果尤其明显。紫罗兰的膜硬度约为 TiN 的 1.5 倍(刀具寿命比 2 倍以上)[1]单一资料·仅供参考
  • 尼得科的 MX-1 兼具粉末冶金高速钢的韧性和熔炼高速钢的耐磨性。应用示例:外径φ30、20T 的刀具(MX-1+Super Dry)加工 m1.3、PA30°、30T 渗碳钢直齿轮,磨损至 0.06mm 的加工件数为 1000 件(850/920str/min,圆周进给 1.5/0.50mm/str,Ra 进给 0.020/0.012mm/str)[10]单一资料·仅供参考
  • 在切削刃面施加干切用涂层(尼得科的 Super Dry)后,无需切削油即可加工,可实现传统方式 2 倍以上的高速、高效加工(刀具寿命为传统 TiN 湿切的 2~5 倍)[2]单一资料·仅供参考

安装与加工时的注意事项

3
  • 刀具和被加工齿轮安装时的跳动会影响切出台阶等,建议控制在 5µm 以内[1]单一资料·仅供参考
  • 刀具安装时跳动较大,会使切出的工件在一转内不连续,产生切出台阶。由于切入深度变化,OBD(跨棒距)会产生离散[2][1]
  • 插齿刀的 1 个齿加工被加工齿轮的 1 个齿槽,因此要特别注意缺齿、异常磨损[1]单一资料·仅供参考

÷计算公式

螺旋导轨导程计算器

导程由刀具节圆直径 Do(= mnZ / cos βo)得出 L = πDo / tan βo = πmnZ / sin βo。用导程不同的导轨加工时,螺旋角会偏移为 βo',在齿宽 B 范围内产生 B ×(tan βo' − tan βo)的齿向误差。是否可以共用,要把这个误差与齿轮齿向的允许值比较后决定。

切削速度(插齿机)

切削速度(m/min)=(行程长度(mm)×行程数(str/min)×π)÷1000[1]单一资料·仅供参考

行程长度
齿宽+上下超程长度(mm)
行程数
每分钟往复次数(str/min)

螺旋导轨的导程

L=πDo/tanβo=πmnZ/sinβo[1][5]

L
螺旋导轨的导程(mm)
Do
刀具节圆直径(mm)
βo
节圆螺旋角(°)
mn
法向模数
Z
刀具齿数

计算示例 mn2.5、PA20°、βo20°RH、40T 的斜齿轮:30T 刀具导程 688.905,50T 刀具导程 1148.175(MMC)。m2.0、30°、71T(PCD163.967)导程 892.2123,m2.5、25°、48T(PCD132.405)导程 892.0370(尼得科)

由螺旋导轨确定的刀具齿数

Z=L sinβo/(π mn)[1]单一资料·仅供参考

Z
刀具齿数
L
螺旋导轨的导程(mm)
βo
节圆螺旋角
mn
法向模数

共用螺旋导轨时的螺旋角与误差

βo'=tan⁻¹(πDo/L')=sin⁻¹(πmnZ/L'),误差 ⊿δ=βo'−βo(MMC)。齿向误差 Δ=B×(tanβ'−tanβ)(尼得科)[1][5]

βo'
被切齿轮的节圆柱螺旋角
L'
共用螺旋导轨的导程
βo
基准节圆柱螺旋角
B
精度管理齿宽(mm)

计算示例 用导程 892.2123 的导轨加工导程 892.0370 的刀具(m2.5、25°、48T)→ 螺旋角 24.99475°,齿宽 24mm 时齿向误差 3µm → 评价为可共用

前角误差对齿形压力角的影响(斜齿插齿刀)

⊿α≒sin-1[tanδ{tanγ-tan(γ+⊿γ)} cos 2 α][11]单一资料·仅供参考

⊿α
齿形压力角误差
δ
节圆侧后角(通常 2°)
γ
前角(通常 5°)
⊿γ
前角误差
α
刀具压力角

计算示例 图2:前角误差 −2~+2° 时,压力角误差约为 +4~−4 分(α=14.5° 和 20° 两条线)

⚠故障与对策

点开症状即可显示可能的原因和对策。原因不一定要按从上到下的顺序排查,会因工件、机床、刀具的组合而异。

切出台阶(工件转一圈切削结束处产生台阶)[1][2][8]p.36

主要原因

  • 刀具安装不良(安装时跳动较大)
  • 刀具主轴的旋转精度和工作台的旋转精度不良
  • 被加工齿轮安装不良
  • 刀具精度不良(齿槽跳动、累积齿距精度不良)

对策

  • 检查刀具及刀杆的跳动(安装跳动推荐在 5µm 以内)
  • 对机床进行检查
  • 检查被加工齿轮的跳动
  • 检查刀具的齿槽跳动、齿距误差
齿形误差不良(压力角偏差、齿形紊乱)[1][8][2][11]p.36

主要原因

  • 刀具前刀面磨削不良(前角误差会变成压力角误差)
  • 刀具齿形不良
  • 刃磨角不良、左右切削刃不平衡(刃磨角度的设定、偏磨)
  • 导轨精度不良
  • 刀具主轴与工作台旋转精度不良(标准蜗杆的安装误差、偏磨等)
  • 刀具安装不良
  • 被加工齿轮的前道加工不良

对策

  • 检查刀具前刀面的跳动、表面粗糙度、前角
  • 检查导轨的磨损
  • 检查标准蜗杆与蜗轮的侧隙和精度,以及挂轮的精度
  • 检查刀具及刀杆的跳动
  • 检查被加工齿轮的内径和端面跳动
齿距误差不良、齿圈径向跳动不良[1][8]p.36

主要原因

  • 刀具的齿距精度、齿槽跳动精度不良
  • 刀具及工件的安装精度不良
  • 插齿机精度不良(主轴、工作台的旋转精度)
  • 刀具前刀面磨削不良
  • 被加工齿轮的前道加工不良

对策

  • 检查刀具前刀面的跳动、表面粗糙度、前角
  • 检查刀具及刀杆的跳动
  • 检查标准蜗杆与蜗轮的侧隙和精度,以及挂轮的精度
  • 检查被加工齿轮的内径和端面跳动
啮合长度不足(齿形的有效范围不够)[8]

主要原因

  • 刀具齿高不足
  • 刀具刀尖 R 过大
  • 刀具刀尖凸角形状不良

对策

  • 资料仅记载原因(未记载对策)
导程(齿向)不良[8]

主要原因

  • 插齿机精度不良
  • 工件刚性不足
  • 工件装夹夹具精度不良、刚性不足

对策

  • 资料仅记载原因(未记载对策)
倒角不良(倒角量过大、过小,左右倒角量不同,倒角部出现台阶)[8][11]

主要原因

  • 刀具倒角高度不良
  • 工件外径尺寸不良
  • 切齿切入尺寸不良
  • 刀具刃磨角不良
  • 带倒角刀具的刃磨位置偏移
  • 斜齿刀具倒角侧面切入过多导致齿高不足(倒角部台阶)

对策

  • 资料仅记载原因。带倒角刀具刃磨时,磨削位置一旦偏移,倒角形状就会出错,需要注意(尼得科)
齿面粗糙度不良、撕裂[1][8][2]p.36

主要原因

  • 刀具前刀面磨削不良(刃磨面粗糙度粗)
  • 加工条件不良、切入量不当
  • 积屑瘤附着
  • 切削油不合适、劣化
  • 工件形状和装夹刚性不足
  • 传动系统间隙
  • 斜齿插齿刀的齿根残留、齿端台阶切入过多
  • 工件材料粘韧
  • 铲背干涉(relieving)

对策

  • 检查刀具前刀面的跳动、表面粗糙度、前角(改善刃磨面粗糙度,撕裂会减少)
  • 重新审视加工条件
  • 确认切削液的选择和浇注方式
  • 重新审视装夹夹具(被加工齿轮支承架的设定)
  • 对机床进行检查
  • 有通过降低刃面粗糙度的处理(尼得科的 SS 处理)减少撕裂的案例
刀具寿命短、异常磨损[1][8][11][9]p.36

主要原因

  • 行程数多(高切削速度、高进给等切削条件不当)
  • 机床刚性不足及振动
  • 刀具设计不当
  • 刀具基体硬度偏软
  • PVD 处理不良
  • 刀尖 R 部棱角化
  • 刀具及工件夹紧力不足
  • 工件硬度高
  • 铲背干涉(relieving)
  • 刀具撞到凸肩,或中间卡入切屑
  • 切削油断供
  • 错过刃磨时机(后刀面磨损变大,加剧粘结)

对策

  • 重新审视加工条件
  • 对机床进行检查
  • 请求厂商协助研究
  • 后随侧磨损宽度达到 0.2~0.3mm 时进行刃磨
  • 有采用圆周高进给后后刀面磨损、前刀面磨损减少的案例
刀具崩损(一下子崩掉)[8][2][1]p.35

主要原因

  • 刀具基体不良(硬度高、脆)
  • 切削条件不当(高切削速度、高进给)
  • 快速进给时撞刀
  • 刀具及工件夹紧力不足
  • 工件硬度高
  • 铲背干涉(relieving)
  • 刀具撞到凸肩,或中间卡入切屑
  • 重新刃磨时切入过大
  • 刃磨磨削烧伤和裂纹(成为切削刃崩损的诱因)

对策

  • 资料仅记载原因。刃磨磨削时不要产生磨削烧伤、裂纹(尼得科)
  • 1 个齿加工 1 个齿槽,因此要特别注意缺齿(MMC)
小齿数齿轮的齿形波纹[2]

主要原因

  • 小齿数齿轮的啮合率低、负荷波动大,刀具、工件会受到晃动

对策

  • 减小切削负荷以抑制齿形波纹
齿面粘结[11]

主要原因

  • 插齿刀齿面侧后角通常只有 2° 左右,很小,因此在后刀面磨损的同时齿面容易产生粘结
  • 错过刃磨时机,后刀面磨损变大

对策

  • 后随侧磨损宽度达到 0.2~0.3mm 时进行刃磨
残留进给痕[9]

主要原因

  • 提高了圆周进给

对策

  • 没有后续加工、进给痕成为问题时,降低精加工进给(用剃齿精加工时不成问题)

↻重磨与寿命管理

◎刀具检验

☑订货时需确定的事项

向刀具制造商委托报价、制作时需要告知的项目。其中大部分可由齿轮参数表(图纸上的表)确定。

项目为什么需要、如何确定
模数(或 DP)、压力角必填项目。刀具的法向模数、法向压力角必须与被加工齿轮相同[1]
齿数(外齿、内齿之分)和螺旋角(RH/LH)内齿轮会因干涉而限制可用的刀具齿数。斜齿轮的螺旋角和方向是刀具与导轨设计所需要的[1]
齿顶圆径、齿根圆径(齿根径/齿高/工具齿顶高)、齿厚(弧齿厚/公法线长度 ZM/量棒距)订货规格书中被加工工件参数的项目。齿厚用弧齿厚、公法线长度、量棒(跨棒)距尺寸中的任一种指定,还要写明是剃齿(SV,GR)后的值还是切齿后的值,以及剃齿余量(SV 余量,GR 余量:弧/跨/OBD、BBD)[1]
齿形控制长度(啮合长度、TIF 径、转角)和配对齿轮参数(齿数、外径、轴间距),齿根 R刀具齿高不足、刀尖 R 过大、刀尖凸角形状不良,会造成啮合长度不足[1][8]
倒角量(径向、圆周方向、斜边方向、倒角直径)带倒角的刀具,其倒角量随倒角高度、刃磨角、切入尺寸而变[1][8]
齿宽与齿轮形状(开式齿轮/凸肩齿轮(凸肩外径、间隙)/锥齿轮)按台阶部直径选择工具形状(盘形、碗形),并确定行程和超程。撞到凸肩或卡入切屑会造成崩损[1][8]
被加工材料与硬度用于选定材质和切削条件(渗碳材、S45C 以上、FCD70 的切削速度各不相同,高硬度难加工材料要选材质)[1]
刀具形状(盘形/碗形/柄形)由工件的台阶和内齿的大小决定。柄形还要指定全长、齿宽、颈径、锥柄形状(MT2/MT3/MT4/F 型)、锥部长度、拉紧螺纹(螺纹直径、有效长度)[1]
刀具齿数(指定,或按公称尺寸 50/75/100/125/150/175 型交由厂商决定)与螺旋导轨的导程及内齿轮的干涉有关[1]
螺旋导轨(交由厂商决定或指定)如果使用手头现有导轨,刀具齿数由其导程决定。共用时螺旋角会产生误差[1][5]
精度(AA 级、A 级、B 级)、冷却液(干切/湿切 油性、水溶性)、材质、表面处理、前刀面涂层按加工形式(标准、重切削、高速、高硬度难加工材料)选择材质和涂层(MMC 材质选择表)。干式加工时,在切削刃面施加干切用涂层(尼得科的 Super Dry),无需切削油即可加工[1][2]
全宽、齿宽、孔径(31.742/44.45/31.75 等)、键形状安装部尺寸。孔径从 31.742、44.45、31.75 中选择,或指定其他(孔径、公差)。键有无键/JIS 孔键/特殊孔键/端面键(宽度、深度、R)[1]
前角(5° 或其他)、刃磨角前角误差会变成压力角误差。斜齿的刃磨角不一定垂直于螺旋角[1][11]
齿形(标准精加工、P、PG、S-TOP、PS、PGS、PP、PGP、PSP、PGSP,停止磨削/通过磨削)以及有无修顶可以在刀具上加入齿形修形(压力角修正、鼓形修整、齿顶/齿根修形、修顶、凸角等)[1][4]
特别事项(特殊分度、不等齿厚)缺齿、结合齿、不等齿厚等也能制作,因此要明确写出与标准不同之处[1]

+相关延伸内容

特殊齿形、非渐开线插齿刀

3
  • 也能制作像汽车可调座椅棘轮齿轮那样可同时加工齿轮和凸轮的插齿刀。模数多为 m0.5~m1.0。渐开线以外的齿形也可商议处理[1]单一资料·仅供参考
  • 对于圆弧、摆线、链轮等非渐开线齿形,有的厂商使用能从齿顶到齿底全部磨削的 NC 齿形磨床来应对(尼得科)[2][4]
  • DIN 3972、DIN 5480、DIN 5482、DIN 8197 等标准齿形,有的厂商可用库存品短交期供货(Liebherr,由半成品起 10 个工作日)[4]单一资料·仅供参考

薄片式插齿刀(Wafer cutter)

1
  • 把薄薄的覆层圆盘夹在专用刀座中使用的一次性刀具。磨损后齿形不变,更换后无需调整机床。适合批量生产[4]单一资料·仅供参考

切削效率与寿命的评价方法

1
  • 切削效率评价系数 CFp=每秒平均切屑排出量(mm³/sec),刀具寿命评价系数 Lp=以单片刀具换算、后刀面磨损量达 0.3mm 之前的切削长度(m)。更换材质可提高 Lp,提高条件则 CFp 上升(SCr420H 的情形见图12)[1]单一资料·仅供参考

⚙其他齿轮加工刀具

📚参考资料

未标注的数值,是在 2 份以上不同发行方的资料中一致的数据。材种名、涂层名为制造商的商品名,未做制造商之间的比较。“p.”指三菱综合材料目录(C004J-H)的正文页码。

  1. 三菱综合材料《齿轮加工刀具/拉刀 综合样本 C004J-H(2015)》
  2. 尼得科机床「精密切削工具|插齿刀(产品页面)」
  3. 三菱重工业「三菱重工技报 Vol.52 No.1(2015)内齿轮加工的刀具长寿命化、高效率化的实现“三菱重工 Super Skiving System”」
  4. Liebherr-Verzahntechnik「Precise and productive. Gear tools (brochure PDF)」
  5. 尼得科机床「切削工具专题:插齿刀加工时螺旋导轨共用的研究」
  6. 信州大学工学部纪要(信州大学学术库)「两角宗晴、八重岛公郎「变位渐开线内齿轮的齿根圆角干涉极限线图」(1971)」
  7. 捷太格特「JTEKT ENGINEERING JOURNAL No.1016(2018)使用齿轮刮齿中心的复合加工技术的开发―同步器套筒工序集约化的探索―」
  8. 尼得科机床「切削工具专题:插齿加工的故障与原因」
  9. 尼得科机床「切削工具专题:插齿机加工的高速加工、圆周高进给的效果」
  10. 尼得科机床「切削工具专题:MX-1 材质插齿刀应用案例」
  11. 尼得科机床「切削工具专题:关于插齿刀的刃磨」