精密齿轮滚刀安装角的变化与调整

精密齿轮滚刀安装角的变化与调整

精密齿轮滚刀安装角的变化与调整 2011： 滚切斜齿轮(包括螺旋齿轮)时，合理选择滚刀的螺线方向，对滚切齿轮精度有一定的影响。切齿时希望滚刀的安装角小些(滚刀螺线与被切齿轮螺线同向，其安装角就小)，因为这样，滚刀沿被切齿轮切线方向分力与机床工作台转向相反，也就是滚齿机分度蜗杆对蜗轮的轴向力方向相反，这样可消除蜗轮副的间隙，不易引起振动，从而提高切齿精度，降低表面粗糙度，同时可使滚刀参加切削的刀齿较多，切削条件较好，被切齿轮质量较高：如滚刀的安装角大，参加切削的齿数减少，切削负荷集中，刀齿容易磨损，容易产生振动，被切齿轮质量就差。因此加工右旋齿轮时，应采用右旋滚刀：加工左旋齿轮时应采用左旋滚刀，这样可减小滚刀的安装角。至于加工直齿轮，采用左或右旋滚刀都可以，它们的安装角总是等于它的螺线升角，只是滚切齿轮时轮坯的转向不同而已。用标准滚刀滚切标准齿轮时，相当于齿条与齿轮啮合，这时滚刀刀齿中线与齿轮的分圆相切，由于齿轮齿厚有偏差，所以必定会使滚刀产生少量的径向位移，使滚刀刀齿中线与齿轮分圆分离，使滚刀的安装角产生变化：用标准滚刀滚切变位齿轮时，滚刀必须按图纸规定的位移系数与齿轮模数的乘积来调整(实际上是用测量齿轮齿厚来控制位移量)，也会引起滚刀安装角的变化：滚刀用钝后重磨前刀面，不仅外径会减小，而且节圆直径也会随之减小，滚刀的升角和安装角也都会发生变化。本文详述了滚刀分圆的选择、滚刀与被切齿轮中心距不同时滚刀安装角的变化、采用不同升角滚刀时滚刀安装角的补偿调整以及精确调整安装角的方法。 1 滚刀分圆直径的选择在生产实践中，只按新滚刀刻印的螺线升角来调整滚刀的安装角，不按滚刀重磨后的各次螺线升角来调整滚刀的安装角。事实上这样做很烦，会给生产带来极大的不便。故滚刀设计时选择分圆直径应考虑新滚刀刃磨后，引起的螺线升角的变化。从新滚刀刃磨到最后不能使用时为止，滚刀节圆引起升角与分圆升角之差为小值，这样可减小齿形误差及齿厚变化。利用计算斜齿轮分圆的公式，可计算滚刀分圆直径: da=ms·z=mn·z/cosba=mn·z/cos (p/2-la)=mn·z/sina(1)式中：da ——齿轮或滚刀分圆直径 ms ——齿轮端面模数 mn——齿轮或滚刀的法向模数 z ——齿轮齿数或滚刀头数 ba——齿轮分圆螺旋角或滚刀分圆螺旋角 la——齿轮螺线升角或滚刀螺线升角图1

式(1) 中如z=1即为单头滚刀，图1所示为新滚刀端面投影图，它刃磨到OC 面后，即告报废。如分圆直径取在OB 剖面时，单头滚刀分圆直径与齿高及铲背量有关，其升角为 sin la=mn/da(2)而新滚刀节圆上的升角为 sin l1=mn/d1(3)刃磨至不能用的旧滚刀节圆上的升角为 sin l2=mn/d2(4)∵ d1>da>d2 ∴sin l2>sin la>sin l1即l2>la>l1，如分圆取在OA 剖面内时，分圆直径仅与齿高有关，其新滚刀分圆的螺线升角为 sin l1a=mn/d1a(5)刃磨至不能用时旧滚刀节圆螺线升角为 sin l2a=mn/d2a(6)∵ l1a=l1：l2a>la ∴ l2a-l1a>la-l1 ∵ l2a=l2：l1a>la ∴ l2a-l1a>l2-la 所以只要考虑顶高所确定分圆直径的滚刀与既考虑顶高又考虑铲背量所确定分圆直径的滚刀比较，由于前者节圆螺线升角与分圆直径升角之差大于后者，故设计滚刀选择分圆直径时应按后者，以保证新旧滚刀安装角度变化减小，提高齿轮齿形精度，从而减小齿厚变化。 2 滚刀与被切齿轮中心距不同时滚刀安装角的变化用标准滚刀滚切标准齿轮时，相当于齿条与齿轮啮合，这时刀齿的中线与齿轮分圆相切，刀齿中线就是节线，齿轮分圆就是在滚刀节线上作纯滚动的节圆，滚切完成后，从理论上来说:齿轮节圆(分圆)上的齿厚等于滚刀齿形的齿槽宽：齿轮法面周节(斜齿轮或螺旋齿轮)等于滚刀的法面周节。实际上滚刀的齿厚及轮齿的齿厚都有误差，故而滚刀齿形中线与齿轮分圆不相切而分离。分离量的大小，由齿轮齿厚偏差所引起的径向位移量而定，用标准滚刀切制齿轮时，当被切齿轮与滚刀中心距加大时，滚刀节圆加大，当被切齿轮与滚刀中心距减小时，滚刀

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