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渐开线非标齿轮滚刀的正确选用 |
| 来源：信息中心 时间：2009-2-1 10:15:53 |
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目前，汽车、拖拉机等行业大量使用齿顶高系数ha*≠1，压力角an≠20°或模数mn为非标准值的渐开线非标齿轮。为加工此类齿轮，需根据被切齿轮参数确定相应的滚刀参数，并从《复杂刀具订货h1——被加工齿轮全齿高
c*——被加工齿轮顶隙系数
mn——被加工齿轮法向模数
Dh——剃齿或磨齿时因工艺需要而设置的滚刀齿顶加长量，可参考表1选取
表1 滚刀齿顶加长量Dh的选用
| 滚刀类型 |
剃前齿轮滚刀 |
磨前齿轮滚刀 |
其它齿轮滚刀 |
| Dh |
0.1mn |
0.1mn |
0 |
确定滚刀法向齿厚Sn、轴向齿厚Sx和齿顶高ha
齿轮滚刀的轴向齿形如
- 按通用滚刀设计方法的计算公式为
| Sn=pmn/2-DS’+DS" |
(3) |
| Sx=Sn/cosl |
(4) |
| ha=hf1+xn1mn+Dh |
(5) | 式中：DS’——滚刀的加工余量(可参考表2 取值)
|
|
表2 DS’、DS"参考值
滚刀
类型 |
精滚齿滚刀
A～C级 |
精滚齿
滚刀
AAA～AA级 |
全切式小模数滚刀 |
粗滚齿
滚刀 |
剃前或
磨前滚刀 |
mn=
0.1～0.5 |
mn=
0.6～1.0 |
| DS’ |
0 |
0 |
0 |
0 |
精加工
余量 |
剃齿或
磨齿余量 |
| DS" |
0或
0～-Ess |
0～-Ess |
0.02mm |
0.03mm |
0 |
0或
0～-Ess |
| 注：Ess——被切齿轮齿厚极限上偏差 |
- DS"——考虑被切齿轮齿厚偏差而附加的滚刀齿厚增量(可参考表2取值)
- l——滚刀分度圆螺旋升角
- hf1——被切齿轮齿根高
- xn1——被切齿轮法向变位系数
- 式(4)中滚刀分度圆螺旋升角l的计算公式为
| sinl=mnz[/de-2ha-0.2(k+dde)]≈mnz/(de-2ha) |
(6) | 式中：z——滚刀头数
- de——滚刀齿顶圆直径
- k——滚刀径向铲背量
- dde——滚刀外径公差
- 按专用滚刀设计方法的计算公式为
| Sn=en1min=pmn/2-2xn1mntanan-DS’+DS" |
(7) |
| Sx=Sn/cosl |
(8) |
| ha=hf1+Dh |
(9) |
|
式中：en1min——被切齿轮工序法面齿间宽最小值
- 确定滚刀修形与齿顶圆弧
- 当被切齿轮无修形要求时，选择剃前或磨前滚刀时无需验算滚刀修形量，其它类型的滚刀则应选用非修形滚刀。当被切齿轮有修形要求时，无论何种类型的滚刀均应选用修形滚刀，并验算修形量，验算过程可参考有关齿轮刀具设计手册。
- 当被切齿轮对滚刀齿顶圆角r1有特殊要求时，订货时需与滚刀制造厂协商。对于在《
| Sx=［pmn/2-DS’+DS"+2(ha-xn1mn-hf1-Dh)tanan］/cosl |
(10) |
2 应用实例
- 应用上述方法选用加工解放牌汽车中间轴齿轮3的非标滚刀。该齿轮为双径节制齿轮，参数见表3。
表3 中间轴齿轮3(120-1701048)参数
| 齿数 |
径节 |
压力角 |
变位量 |
| z=14 |
DP1/DP2=6/8 |
a=20° |
x=1.3mm |
| 齿根高 |
全齿高 |
齿厚
|
| hf=3.145mm |
h=7.62mm |
Sn=(7.596-0.12-0.08)mm |
- 滚刀选用步骤如下：
- 当采用滚齿→热处理加工工艺时，应选用A级或B级齿轮滚刀，滚刀径节DP1/DP2=6/8，aN=20°，螺旋方向为右旋。
- 滚刀全齿高h≥h1+c*m2+Dh=7.62+0.4×3.175+0=8.89mm。
- 滚刀法向齿厚Sn、轴向齿厚Sx和齿顶高ha分别为
Sn=pm1/2-DS’+DS"=25.4p/2×6-0+(0～0.08)=6.65～6.73mm
Sx=Sn/cosl=6.65/cosl～6.73/cosl(l待定)
ha=hf1+xn2m2+Dh=3.145+1.3+0=4.445mm
- 被加工齿轮无齿形修形，因此选用非修形、正常齿顶圆角的滚刀。
- 根据以上步骤确定的参数查阅《
Sx=6.65/cos3°36’～6.73/cos3°36’=6.66～6.74mm
- 计算值与表6中的Sx值相符，故所选滚刀符合要求。
- 加工实践证明，本文介绍的非标滚刀选用方法简单实用，能较好满足生产要求。
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