滚刀怎么加工
① 如何让滚刀高速滚削加工
滚刀是刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具﹐用于按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。根据用途的不同﹐滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。
由于在滚削加工中,切削速度和切削深度应随着工件材料抗拉强度的增加而降低,因此选用合适的涂层可提高切削速度(在某些情况下还能提高进给率)。PVD涂层可对几乎所有滚刀提供保护。标准的TiN涂层对于采用润滑剂的低速滚削有效;TiCN涂层可以增加滚刀的硬度和耐磨性,适合加工磨蚀性工件材料;TiAlN涂层是为干式切削开发的,具有极好的韧性和耐高温性能。最近为干式切削开发的新型AlCrN涂层则具有更优异的耐磨性、耐热性和抗氧化性。
竞争激烈的全球市场要求齿轮制造商不断突破提高生产效率和降低生产成本的极限,这就意味着必须采用由优质材料制造并用高性能涂层保护的先进滚刀进行高速滚削加工。由于先进刀具的价格较高,因此有些生产车间不愿意使用高效滚刀,这是因为他们没有全面分析生产流程的各个方面,以确定正确的成本计算方法--从计算总成本到计算每件加工成本。
为了实现更高的齿轮切削效率,滚刀的设计正趋向于开发高效、多头的带柄滚刀。带柄滚刀采用整体工具钢材料制造,直径较小,通常比带孔滚刀更长一些。它们安装在滚齿机上时,是通过两端的柄颈定位,而不是像带孔滚刀那样安装在心轴上。
整体式带柄滚刀通常用于加工蜗轮,要求滚刀直径与被加工蜗轮直径比较接近。经过优化设计的带柄滚刀最适合用于大批量、高效率加工。而大直径、大螺距齿轮(如卡车传动箱或矿山机械用的齿轮)通常是用带孔滚刀加工的。
对于带柄滚刀和带孔滚刀而言,可缩短切削时间的影响因素包括提高进给率、滚刀速度和增加滚刀头数。滚刀设计者为了优化滚刀性能,尝试采用小直径滚刀,因为在给定的表面速度(sfm)下,滚刀的直径越小,切削速度就越高。由于带柄滚刀直径较小且无孔,与类似直径的带孔滚刀相比具有更大的长度,因而可获得更多的可移动切削区,并使滚刀每走刀一次可以切削更多工件。具有锋利切削齿的滚刀沿着其轴向移动进入切削区。
滚削加工既可使用也可不用冷却液。但是,许多用户更愿意采用干式滚削,因为它可以消除环境污染,并节省与处理冷却液相关的成本。为了在高速干滚削条件下保护切削刃,干式滚削要求滚刀采用具有高温稳定性和低热传导率的优质涂层。
由于带柄滚刀采用了整体结构,并且将其安装在滚齿机上所用的零件也较少,因此其装配刚性优于带孔滚刀。滚刀可在安装于*之间的状态下对其刃磨、安装和测量精度进行检测。与带孔滚刀相比,带柄滚刀消除了孔与心轴之间的累积径跳误差,以及由隔离件与安装螺母引起的摇摆误差。
用于制造带柄滚刀的优质钢材牌号具有高耐磨性以及高水平的室温硬度和切削高温下的红硬性。虽然优质钢材和涂层比性能较低的材料成本更高一些,但可以制造出切削速度更高的小直径带柄滚刀,从而可缩短加工循环时间和降低每件加工成本。在适当的加工条件下,这种每件加工成本效益通常要大于每件刀具成本的增加,从而可以降低每件工件的加工总成本。
在滚削加工中,采用合适的刀具涂层至关重要,它可以提高生产率和降低加工成本,在某些加工场合,可使刀具寿命提高一倍,能够节省刀具成本和减少换刀次数,缩短停机时间。
切削刃的制备对于涂层性能具有重要影响。锋利的切削刃可以产生较小的切削力和较低的切削热,但涂层较薄,会增大切削刃崩刃的危险,因此只适合小进给率切削;经过钝化处理的切削刃上涂层较厚,具有更稳定的抗崩刃性,但产生的切削力也较大;经过倒棱和钝化处理的切削刃具有最稳定的抗崩刃性,因此非常适合硬脆刀具材料和大进给率切削加工。
② 用标准滚刀如何加工大变位齿轮
部分大变位齿轮齿高系数是非标的.标准滚刀不一定合适.
③ 齿轮滚刀的工作原理是什么
常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当于另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的﹐在大量生产中﹐为了提高效率也常采用多头滚刀。
刀转一转﹐齿轮绕本身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。蜗轮滚刀的滚刀在螺旋升角小于5°时﹐常制成直容屑槽﹐便于制造和刃磨﹔螺旋升角大的滚刀常制成螺旋容屑槽﹐以免刀齿的一侧刃以大负前角(见刀具)切削的不利情况。用高速钢制造的中小模数齿轮滚刀一般采用整体结构。模数在10毫米以上的滚刀﹐为了节约高速钢﹑避免锻造困难和改善金相组织﹐常采用镶片结构。镶片滚刀的结构形式很多﹐常用的为镶齿条结构﹐即刀齿部分用高速钢制成齿条状﹐热处理后紧固在刀体上。
用硬质合金制造滚刀﹐可以显著提高切削速度和切齿效率。整体硬质合金滚刀已在钟表和仪器制造工业中广泛地用于加工各种小模数齿轮。中等模数的整体和镶片硬质合金滚刀已用于加工铸铁和胶木齿轮。模数小于3毫米的硬质合金滚刀也用于加工钢齿轮。硬质合金滚刀还可加工淬硬齿轮(硬度为HRC50~62)。这种滚刀常采用单齿焊接结构﹐制有30°的负前角﹐切削时刮去齿面的一层留量。
国家把滚刀的精度等级分为AA级﹑A级和B级。一般国标滚刀采用AA级。部标跟企标采用A级。链轮滚刀要求精度不高,一般采用B级。为了加工特别精密的齿轮﹐有的国家还有AAA级滚刀。在切齿过程中﹐滚刀的制造误差主要影响齿轮的齿形误差和基节偏差。剃齿前加工齿轮齿形用的滚刀称为剃前滚刀。剃前滚刀的齿形﹐要按剃齿馀量形式的要求制成特殊的形状(图2剃前滚刀的齿形)。齿顶带凸角﹑齿根带倒角的滚刀齿形是一种较常用的留剃形式﹐它使被加工齿轮的齿根处有些挖根﹐齿顶处有些倒角﹐中间部分剃齿馀量均匀。
④ 滚刀主要用于加工什么
齿轮滚刀加工外齿轮;花键滚刀加工外花键。
⑤ 什么是滚齿加工呀!
滚齿加工是展成法原理来加工齿轮。用滚刀来加工对轮相当于一对交错螺旋轮啮专合。滚切齿轮属属于展成法,可将看作无啮合间隙的齿轮与齿条传动。当滚齿旋转一周时,相当于齿条在法向移动一个刀齿,滚刀的连续传动,犹如一根无限长的齿条在连续移动。当滚刀与滚齿坯间严格按照齿轮于齿条的传动比强制啮合传动时,滚刀刀齿在一系列位置上的包络线就形成了工件的渐开线齿形。随着滚刀的垂直进给,即可滚切出所需的渐开线齿廓。
⑥ 滚刀的制造工艺是什么样的
这是一种高速、干切、绿色环保的高速数控滚齿技术。
采用此类滚刀及此技术,可对淬硬钢及渗碳钢材料的齿坯进行高速、高效的一次或二次切削加工,刀具重磨一次的稳定加工精度寿命达100m以上,实现了一次性的高效、高精度的展成滚齿加工替代传统的滚、剃、磨、珩加工。
进行高速干切滚齿加工的滚刀性能主要取决于以下三个方面:刀具材料、表面涂层、滚刀参数与结构的设计与制造。
现行切齿刀具的材料可以归结为四类:硬质合金、陶瓷、粉末冶金高速钢和高性能高速钢(由于工艺方法的不同而区分为两大类)。陶瓷材料作为车刀刀片使用早已普及,但作成复杂刀具的滚刀只见过试验报导,尚未见到市场供应。但陶瓷材料的某些优异性能应是进行高速干切工艺所最需要的。因此,陶瓷材料在高速干切滚刀上的应用也将是一个必然的发展趋势,特别是在硬齿面刮削刀具上的应用前景看好。目前用于高速干切硬齿面加工的滚刀材料主要是硬质合金一类,而用于软齿面高速干切加工的滚刀材料主要是后二类的高速钢,也有采用硬质合金的。我国目前粉末冶金高速钢及高性能高速钢的生产还不多见,但硬质合金由于我国有资源上的优势,理应成为制造高速干切齿轮滚刀的主导材料。根据对一些先进发达工业国家及国产硬质合金材料的分析比较,我们认为就材料本身来讲,并没有太大的差别,其生产装备与加工工艺也基本相同。但在使用过程中,有时表现出较大的差别,究其原因,可能存在以下问题。据长期从事硬质合金检测的专业人员称,由于硬质合金材料制造过程的复杂性和特殊性,采用相同设备和工艺制造的不同批次材料检测数据几乎没有完全相同的,材料的细微差别也许就造成切削性能的巨大差异。而在目前阶段,我国的材料生产商,刀具制造商及刀具使用厂家脱节,缺少紧密的交流合作必然造成材料与工艺的不匹配问题,如果解决好这些问题,如果充分发挥我国硬质合金材料资源优势,是一个值得有关部门(如工具研究所、大专院校、硬质合金专业厂等)很好研究解决的课题。
涂层是高速干切滚刀不可或缺的后序工艺,涂层在高速干切中表现出来的优异性能可以说是最突出的,现在已没有不经涂层的滚刀能胜任极端条件下的高速干切加工。在切削试验中,涂层性能有时也表现出很大的差异,其主要原因也存在涂层厂商与使用厂家的“工艺匹配”问题。涂层技术是一项发展很快的新技术,各厂家工艺不尽相同,如果缺乏密切的合作,就很难找出最佳方案。但可以预料的是,未来的涂层技术必将会有更大的发展和普及。
刀具的设计与制造是一个牵涉面很广的问题。进口刀具价格昂贵,而且完全依赖进口也非长久之计,因此,国产刀具的突破也就成为高速干切滚齿工艺推广的关键问题。根据我国的实际情况,如果目前刀具材料以硬质合金为主考虑,就必须在刀具结构上实现突破。制造硬质合金材料的钨金属是一种不可再生的稀缺资源。现整体小模数硬质合金滚刀已是价格昂贵,如果要进一步适应中、大模数的加工,只有在滚刀结构上下功夫。为此,我们设计了“连续支承的镶片式齿轮滚刀”并取得了国家发明专利(详见附图及说明书)。此创新设计面向未来的高速干切滚齿工艺,立足于现代制造技术,具有以下特点:1、将刀片、刀体、端盖三者组合成一个密不可分的可靠整体,首先满足高速高强度切削的安全性和可靠性要求;2、立足于现代数控加工技术,易于实现高精度、大批量、低成本的生产;3、实现了最简化设计,设计不受刀具尺寸及安装方式限制,完全满足中、大模数滚刀制作要求;4、适合采用圆磨法加工,提高生产效率;5、最有可能适合安装陶瓷刀片的结构;6、改变经营模式,为客户提供保质保量一次性的不重磨刀具,由制造商实现刀体刀片的多次利用。
能囊括如此多优点的刀具,必须要对传统的结构形式有大的突破,这就是连续支承的刀体结构。与传统滚刀相比,连续支承镶片式滚刀的轴向容屑槽没有了,只依靠刀片高出支承的部分形成容屑仓。切削试验证明,只要刀片有合理的凸出尺寸加上合理的液、气冲刷排屑,切削进行得很顺畅,特别是二次刮削加工,切屑很细,高速气流正,反两个方向吹,排屑完全不成问题。对于高速大走刀的粗切,也可采用加厚刀片,升高刀片与刀体之间的距离及采取相应在的液气冲刷措施得以较好的解决。
对于滚刀外形尺寸的选择,总的趋势是长度都在往长的方向发展(如格里森130H刀具的使用长度就达250mm),但外径却因为机床、生产方式及刀具制作水平等在选择上有所差异。众所周知,刀具外径较大,切削线速度可提高,也可制造出较多的槽数,有利于延长刀具的寿命和提高加工精度。但相对于相同的刀速加工同样的工件时,外径较小的滚刀刀轴转速提高了,这样工作台转速相应提高进给加快生产效率就提高了。另外,外径较大的刀具的空切行程较大也会导致生产效率下降。因此,美国格里森的工艺方案是加长刀具的长度以延长使用寿命,选用较小的适宜外径并将滚刀尽可能做成多头的,这样以提高生产效率并做到保证加工精度。显然,这种方案依赖于其卓越的机床及精良的刀具制作水平。根据我国目前的设备及刀具制作水平,加大刀具外径对提升产品的水平也是比较现实的方案,但如何克服滚刀外径加大空切行程加长降低生产效率的问题,我们提出了一种“滚刀完全利用的综合滚齿方法”并申报了相关专利。这种方法只要具备切向进给的滚齿机均可实施,相对于传统滚齿机现代数控滚齿机的切向进给功能更容易实现。这种方法完全消除了滚刀外径因素的影响,滚刀得以完全充分的利用,产品水平也可有较大提高。
综合以上影响滚刀性能的三个方面,对于高速干切滚齿工艺来说,我们认为材料和涂层是决定性的因素 ,没有稳定的材料和涂层,在高速干切这样严酷的切削条件下,滚刀精度很快就会丧失。从进口的小模数硬质合金滚刀使用情况来看,其制造精度应是很稳定的,但不同批次的刀具在相关条件相同的情况下有时表现差异很大,究其原因,还是材料和涂层原因引起。在国内,除了要解决材料和涂层问题外,滚刀的制作水平也是制约高速干切工艺发展的一个问题。相关制造厂家小而散,加工精度普遍比国外厂家低一、二个级别,制造装备落后,而进口设备价格昂贵,不是一般厂家所能承受。在国内还没有形成集材料、涂层、滚刀制造及切削试验为一体的刀具制造商之前,解决的办法只有加强各行业间的沟通和交流,谋求以供求关系向联合方向发展,促进高速干切刀具制造业的发展。
⑦ 滚刀的制作精度有什么要求
国家把滚刀的精度等级分为AA级﹑A级和B级。一般国标滚刀采用AA级。部内标跟企标采用A级。链轮容滚刀要求精度不高,一般采用B级。为了加工特别精密的齿轮﹐有的国家还有AAA级滚刀。在切齿过程中﹐滚刀的制造误差主要影响齿轮的齿形误差和基节偏差。剃齿前加工齿轮齿形用的滚刀称为剃前滚刀。剃前滚刀的齿形﹐要按剃齿馀量形式的要求制成特殊的形状。齿顶带凸角﹑齿根带倒角的滚刀齿形是一种较常用的留剃形式﹐它使被加工齿轮的齿根处有些挖根﹐齿顶处有些倒角﹐中间部分剃齿馀量均匀。
⑧ 滚刀怎么磨,有没有专门的机械设备研磨
首先,市复场上先有的磨粉制机机械有悬辊磨、立磨以及超细微粉磨,这些不同类型的磨粉机械能研磨的成品细度是不同的,对于300目的加工要求来说,能达到这一成品需求的磨粉机械主要有:MTW欧版梯形磨粉机、MTM中速梯形磨粉机、MB5X摆式悬辊磨粉机、LM立式磨粉机;
⑨ 滚刀是如何加工圆柱直齿轮的呀
认识错误。
齿轮的螺旋角是靠挂轮来保证的,不是靠刀保证的。
扳滚刀角度只是为了让滚刀的前角、后角得到合理的保证,促进更合理的切削
⑩ 用什么刀具加工滚刀
常用的加工外啮抄合直齿和袭斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当于另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。常用的滚刀大多是单头(见螺纹)的﹐在大量生产中﹐为了提高效率也常采用多头滚刀。
刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具﹐用于按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。根据用途的不同﹐滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。