圆柱齿轮刀具

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1、圆柱齿轮刀具关键难题系列——设计篇索引0，前言1，整体方案设计。难点：** 整体把握2，刀具寿命的评估2.1 寿命评估的指标体系以增进评估的可计算性2.2 切削数据库2.3 进行关键性的切削试验2.4 提出更高的要求2.4.1 对刀具的性能稳定性提出更高的要求2.4.2 对被加工齿轮的材料稳定性提出更高的要求2.4.3 对刀具结构设计提出更高要求2.4.4 对刀具的使用提出更高的要求难点：** 本身就是高难度** 变量太多3，刀具结构参数设计的优化3.1 滚刀铣刀槽型优化3.2 滚刀插刀刃型优化3.3 滚刀铣刀插刀切削角度优化3.4 插刀铣刀最佳变位3.5 剃刀最佳啮合角3.6 滚

2、剃之间，插剃之间，粗滚精滚之间的最佳配合3.7 被加工齿轮齿根部分的优化3.8 磨损均匀3.9 工艺参数的优化3.10 剃刀槽型优化3.11 径向剃刀槽排列优化3.12 剃刀牙齿截面参数优化3.13 剃刀最佳螺旋角3.14 剃刀最佳齿数3.15 滚刀铣刀键槽位置的优化3.16 整体方案设计中基本参数的优化3.17 倒棱刀参数优化难点：** 解决一个不算难，解决所有的就不简单了4，特殊齿轮刀具的设计4.1 粗切滚铣刀4.2 非圆柱形滚刀4.3 柄式/多联滚铣刀4.4 多头/多槽/大直径/超长度滚刀4.5 一次性滚刀/插刀4.6 双压力角滚刀剃刀4.7 强力剃刀（高速剃齿刀，同期式剃齿

3、刀）4.8 交错式滚插剃（跳牙）4.9 倒角滚刀4.10 蜗杆式剃刀4.11 齿向锥度剃刀4.12 齿条铣刀4.14 筒式插刀4.15 环形槽剃刀4.16 高速/干切滚铣刀4.17 零造型误差滚刀4.18 特殊刃型滚刀4.19 蜗轮滚刀4.20 高精度高性能特殊齿形滚刀难点：** 分析与经验并重，原理层面和应用方面都必须能够把握** 大部分特殊刀具需要软件支持和切削试验验证** 大部分特殊刀具需要具备相应的制造能力5，齿轮刀具原理/理论5.1 滚刀的空间造型设计5.2 剃刀偶接触理论（类似平衡剃齿）5.3 修形剃刀齿形齿向修形量的求解5.4 滚插刀铲磨的误差控制5.5 齿轮加工切削

4、热场分布及影响5.6 齿轮加工切削力和振动5.7 切屑研究和控制5.8 高速干切滚插理论和试验5.9 滚插刀刀刃钝圆的影响和最优解5.10 高速剃齿（强力剃齿/同期式剃齿）5.11 定量分析刀具精度（设计，制造，安装，磨损）对齿轮精度和切削条件的影响难点：** 数学** 有些需要软件支持** 齿轮刀具的复杂性造成深入研究的极大困难** 需要大量的切削试验6，IT6.1 普通齿轮刀具设计软件6.2 特殊齿轮刀具设计软件6.3 虚拟（模拟）加工6.4 CADCAECAM集成在统一的CIMS（计算机集成制造系统）中难点：** 保密和IT开发能力的矛盾** IT本身就是高难度，而齿轮刀具的

5、复杂性大大增加了IT开发的难度** IT投入的成本控制7，优化和支持生产7.1 降低规格数7.2 简化工艺7.3 支持工艺革新难点：** 管理层面的参与和支持** 设计工程师的能力够强8，持续发展8.1 全球视野8.2 持续改进，不断创新的文化8.3 设计团队8.4 产学研结合难点：** 更多的是一个管理层面甚至体制的问题…………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………正文0，前言1，整体方案设计。业界有一句话说得非常狠：做齿轮刀具的，必须要比做齿轮的和做齿轮机床的都更懂齿轮！这是很有道理的。也正因为如

6、此，对齿轮制造系统进行整体方案设计和整体优化的，往往由齿轮刀具供应商完成。在整体方案的设计中，以自上而下的设计思想为指导，以整体优化为目标，达到和超过齿轮加工精度，效率，成本的客户要求。基本的设计思路：1.1 理清客户要求。被加工工件，加工节拍，整体方案的层次（有的要求高的甚至需要刀具供应商为其设计设备工装投入方案）1.2 清楚客户现有条件。包括设备能力，技术能力，操作能力，热处理水平，批量大小，预算等1.3 确定工序。滚+剃，滚+磨，插+剃，粗滚+精滚，怎么剃，怎么磨等1.4 将加工要求分解至每部工序，并确定前后工序的配合要求。1.5 确定单个刀具的几个重要指标，包括（单次修磨寿

7、命级别，单件加工时间，切削速度级别，修磨寿命等）如果发现有指标过高，应返回1.3重新确定工序1.6 确定刀具定购数量，周期和交货期。1.7 确定刀具基本参数，包括（结构形式，材料，涂层，孔径，外圆，长度，头数，槽数等）1.8 报价（附技术方案）。如果不能通过，返回1.5或者1.31.9 进行刀具结构设计。1.10 给出加工工艺，包括（切削速度，走刀量，进给速度，切削深度，窜刀策略，单次修磨量，修磨间隔等）。并验算1.5中的的指标。如果怎么都达不到，返回1.7重新确定；