滚刀的加工效率与滚刀参数及齿轮结构有什么关系？

在齿轮的滚刀工效关系大批量生产中滚刀的结构尺寸将影响其加工效率，一种滚刀的加刀参好用与否,只能针对某种加工场合而言！而没有一种滚刀在任何一种加工场合下都能发挥其最高效率！率滚

在选择滚刀时,数及要根据不同的加工对象来确定滚刀的结构尺寸,以达到机床的占用成本和刀具消耗成本最低,加工质量又能达到工艺要求的水平.这也要考虑被加工齿轮的材料及热处理条件,所用机床的状况和装夹条件等相关因素：

实例1:

模数齿数Z59齿轮的齿轮外圆直径91.25mm,全齿高3.88mm;

选择一：滚刀外径Ø70mm,16槽的单头滚刀,轴向走刀量为2.13mm/工件转,切削速度是73m/min,单件工时为1.5min,在串刀部份的每一个刀齿切削长度是2.55米齿长.

选择二：Ø70mm,11槽,4头的滚刀加工,轴向走刀量2.2mm/每转,切削速度不变,单件的加工时间是0.35min.串刀部份每一刀齿的切削长度可达到5米左右；

实例2:

本例加工齿轮模数10,齿数23,螺旋角13度,外径260.4,齿宽290mm,全齿高24mm,

选择一：滚刀外径Ø240mm,14槽的单头滚刀,切削速度45m/min,轴向走刀量1.42mm/转,单件的加工工时为85分.

选择二：滚刀外径保持不变，增加槽数到21槽，结构改为双头滚刀,滚刀工效关系仍然采用45m/min的切削速度,走刀量可采用3mm/转.。此时齿形的加刀参包络误差为0.003mm,加工走刀痕迹的深度也不超过0.003mm，完全满足精加工的率滚要求.。单件的数及加工时间缩短到24分.。

从上面两种计算结果可看出,齿轮加工同一种齿轮，选用不同结构的结构滚刀,选择不同的切削用量，其加工效率存在明显的滚刀工效关系区别。

当工艺系统的加刀参刚性不佳时，将不能使用理想的率滚切削用量。有时会遇到机床采用大于2mm的走刀量就会产生巨大的噪声，使得操作人员望而生畏!并造成齿形和齿向精度的严重超差。

采用多槽多头的滚刀要配用适应的机床，否则不能采用大的走刀量，提高不了加工效率,机床不能自动窜刀，或窜刀的长度很短短，刃长较长的滚刀不能全部得到充分使用，虽然刀具费用提高了，但加工齿轮的数量不能增加,相对增加了刀具的成本!

刀具结构尺寸对选择切削用量的影响是经常被忽略的，那么如何按所加工齿轮的条件来确定合适的滚刀结构尺寸，使其适应所用的机床，实现加工效率，加工精度和刀具成本三者统一？

要实现这一目的,除要清楚齿轮的结构,机床和工件装夹的状况外，了解切齿三大切削参数的选择原则是必需的：

1.切削深度对刀具耐用度的影响最小，首先要选择尽可能大的切削深度，绝大多数滚削是采用一次走刀切至全齿深，除非有较严格的齿面粗糙度限制才需增加精切序。

2.走刀量.对刀具寿命影响最大的是切削速度!切削速度是与刀具材料及其涂层和被加工齿轮的材料，热处理及模数相关。根据不同的刀具材料推荐的滚削速度很容易找到，根据上述条件选用滚削速度是很有效可行的办法。影响走刀量选择的因素较多,走刀量对加工效率的影响很大,同时走刀量的选择又受到滚刀结构的牵制.根据齿轮结构参数确定加工该齿轮的刀具结构,使其能够采用尽可能大的走刀量,以保持正常刀具消耗的情况下提高加工效率。

表一.推荐的轴向走刀痕迹深度

精加工方法

走刀痕迹深度要求

最小值(μm)

最大值(μm)

精滚削

0

3

珩磨

5

10

精密滚压加工

8

12

剃齿

10

20

磨齿

15

35

工件表面粗糙度将影响滚削的走刀量的选择,滚削的生成表面必须达到后序加工的工艺要求或在表一中选取走刀痕迹深度的允差以确定所用的走刀量。

表二.当前常用材料的滚刀可采用的滚刀齿顶切屑厚度

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