径节制滚刀、马格插刀设计及其加工工艺

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1、径节制滚刀、马格插刀设计及其加工工艺目录一工程机械齿轮滚刀设计11.1设计原理11.2参数计算41.3设计图9二马格插齿刀部分112.1设计原理2.2参数计算162.3设计图....25三工艺设计273.1工程机械滚齿刀加工工艺3.2马格插齿刀工艺设27计3.3成形车刀线切割加31工四设计总34结394.1设计心得394.2未来展参考文献41一、工程机械齿轮滚刀设计1.1设计原理齿轮滚刀是加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮最常用的刀具。一般地说,滚齿的生产率比插齿高。齿轮滚刀加工齿轮的原理，犹如一对螺旋齿轮的啮合过程。滚刀就是具有一定切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数即相当于螺旋

2、齿轮的齿数。这种齿数极少、螺旋角很大、牙齿能绕轴线很多圈的变态斜齿圆柱齿轮，其实质就是一个蜗杆。基本蜗杆的螺旋表面若是渐开螺旋面，则称为渐开线基木蜗杆，而这样的滚刀称为渐开线滚刀。用渐开线滚刀理论上可以切岀正确的渐开线齿轮，但是，由于这种滚刀制造困难，生产上很少用到。生产中大量的采用近似造型的滚刀，它们的基本蜗杆是阿基米德蜗杆或是法向直廓蜗杆。(一)滚刀的结构参数：(1)滚刀的外径:齿轮滚刀的外径是一个很重要的结构尺寸，其人小直接影响到其他结构参数的合理性。滚刀外径愈大，则滚刀分圆螺纹升角愈小，因而可使滚刀的近似造型误差愈小，提搞齿形的设计精度；⑵滚刀的长度：除的II型滚刀长度略

3、小于滚刀外径以外，其余滚刀长度均等于其外径⑶齿轮的容屑槽：一般当Xf<5o时，容屑槽滚刀的容屑槽一般做成与轴心线平行的直槽形式。当入fW5?时，直槽滚刀并不引起被加工齿轮齿面质量有明显区别。容屑槽滚刀的共42页容屑槽数关系到切削过程的平稳性、齿形精度和齿面光洁度，以及滚刀的每次重磨后的耐用度和使用寿命。容屑槽数越多，切削过程越平稳,滚刀耐用度越高，齿形精度以及齿面光洁度也越高。但是容屑槽越多，刀齿宽度减小，会使滚刀可重磨次数减少。(4)滚刀的切削角度:①滚刀的前角：精加工滚刀和标准滚刀为便于制造和测量，一般都采用0?前角②滚刀的后角：齿轮滚刀的顶刃后角和侧刃后角应保持一定的

4、关系，使滚刀重磨后齿形不发生变化。因此，滚刀的顶刃与侧刃必须采用相同的铲背量。其值用下式计算：K=nDegzgtanae式中K——滚刀径向铲背量；Deg——滚刀外径；zg——滚刀容屑槽数；ae——滚刀顶刃后角。滚刀后脚一般取10o-12Oo当K值计算圆整后(计算精度到0.5mm)应验算其侧刃后角Qc的大小。ac应不小于3o0ae=tg-lzgKnDegsinafn式中afn—滚刀分圆法向齿形角。共42页为使滚刀铲磨时有砂轮空刀，滚刀必须进行双重铲齿且有两种方法,本次设计采用的铲背设计K2可按下表查询。(5)滚刀的分圆直径和螺旋升角考虑到重磨因数对安装斜角的影响，为使滚刀加工齿轮时

5、的安装斜角更接近于新旧螺旋滚刀的螺旋升角，应该设计一个比较合理的分圆直径,可按下式计算。dfg=Deg-2heg-0.2(K+6Deg)式中heg——滚刀的齿顶高；8Deg——滚刀外径偏差。滚刀的螺旋升角不仅与滚刀使用时的安装有关。同时它乂影响滚刀的齿形角近似造形误差。精滚刀入fW5?。sinXf二nmndfg式中n——滚刀螺纹头数，精滚刀n=l;mn法向模数共42页(二)结构设计各结构参数参照《复杂刀具设计手册》表2.2-1模数mlmlO整体滚刀基本尺寸，具体参数见滚刀零件图CLGD0104齿轮滚刀的设计步骤及计算举例共42页共42页共42页共42页注：滚刀校验图如下：选取砂轮

6、直径Ds按Ds$2h+DI+5mm其中h为成形刀齿廓的高度，DI为砂轮法兰盘直径，一般60WDsW120。本文选取砂轮直径Ds=60mm1.3设计图(-)CAD设计详图：共42页(二)三维设计共42页二、马格插齿刀部分2.1设计原理插齿刀实质上就是一个变位齿轮。插齿刀在插齿时，除了切削运动外，它和工件还有相互配合的转动，这就是展成运动。插齿刀靠切削运动和展成运动形成齿轮齿血，所以齿轮齿面是插齿刀齿刃连续运动轨迹的包络面。插齿刀的设计重点在变位系数的确定。变位系数Eg越大，那么加工出来的齿轮表面精度越高。但是变位系数2g的增大会相应的带来两个问题。第一是插齿刀的齿顶变尖使刀具的耐用

7、度降低；第二是插出齿轮的齿根过渡曲线与啮合齿轮的齿顶发生干涉。所以在设计时我们要充分的考虑这两个因素，以确定变位系数的最大值ggmaxo变位系数2g越小，则有利于插齿刀的重蘑次数，即可提高使用寿命。但Eg的减小又会引起两个问题。第一是加工少齿数的齿轮时，容易产生根切；第二是加工多齿数齿轮时易产生顶切。因此设计插齿刀时也必须考虑这两个因素，以确定变位系数的最小值2gmino(一)最大变位系数的确定，可参考以下的几道公式：(1)齿顶变尖的限制:共42页n+4^gtanafgSeg二m