德國(guó)saacke,Fette和sazzor齒輪滾刀廠均推薦以齒輪滾刀頂刃的最大許可切屑厚度(h1max)來(lái)確定滾刀進(jìn)給量支际。硬質(zhì)合金滾刀的h1max規(guī)定 按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)對(duì)硬質(zhì)合金的分類：P類硬質(zhì)合金滾刀h1max為0.18mm焊蕉；K類硬質(zhì)合金滾刀h1max為0.12～0.15mm蘑杭。P類硬質(zhì)合金常用牌號(hào)為P25～P40访跪。這類整體硬質(zhì)合金滾刀在新刀時(shí)要進(jìn)行TiN表面涂層處理，但刃磨后一般不再進(jìn)行涂層宛办。K類硬質(zhì)合金滾刀常用于對(duì)淬硬鋼齒輪的齒形精加工化威，牌號(hào)多為K10，對(duì)較小模數(shù)的滾刀要用細(xì)顆粒硬質(zhì)合金属荤。在精滾齒時(shí)肪误，新刀及每次刃磨后均進(jìn)行TiN涂層處理。轎車方向盤轉(zhuǎn)向器上的小齒輪淬硬后采用硬質(zhì)合金滾刀精滾工藝就初。高速鋼滾刀的h1max規(guī)定 對(duì)中小模數(shù)的轎車齒輪(m=1.4～2.8mm)擒买，一般選用h1max為0.2～0.25mm。對(duì)模數(shù)大的齒輪耀里，可選用較大值為0.25～0.3mm蜈缤。

    國(guó)外汽車齒輪材料一般多為硬度176～209HB的低合金結(jié)構(gòu)鋼。齒輪滾刀的材料多為高速鋼及硬質(zhì)合金兩種冯挎，近年各廠重點(diǎn)使用整體硬質(zhì)合金滾刀底哥。

1 滾刀進(jìn)給量

歐洲工具廠的推薦值

    上述歐洲工具廠的高速鋼滾刀材料常用含鈷5%的鈷高速鋼S6-5-2-5(S后的數(shù)字依次為鎢-鉬-釩-鈷的百分?jǐn)?shù))，淬火硬度為65～66HRC房官。

美國(guó)star工具廠的推薦值

    美國(guó)star工具廠是美國(guó)主要的齒輪滾刀生產(chǎn)廠之一趾徽。該廠也是推薦滾刀頂刃的最大許可切屑厚度h1max來(lái)確定滾刀進(jìn)給量。對(duì)于P類硬質(zhì)合金滾刀的h1max規(guī)定為0.15mm。對(duì)高速鋼滾刀的h1max規(guī)定為0.2～0.25mm孵奶。該廠與德國(guó)Liebherr滾齒機(jī)廠交換過(guò)意見疲酌，兩廠分別導(dǎo)出的滾齒切屑最大厚度公式，得到的h1max值很相近了袁。

2 滾刀頂刃的h1max與滾刀軸向進(jìn)給量fa的關(guān)系

    根據(jù)滾刀頂刃最大切屑厚度h1max值換算成滾刀軸向進(jìn)給量fa值才能在滾削加工中應(yīng)用朗恳。德國(guó)人Dr.B.Hoffmeister博士于1979年在阿亨大學(xué)發(fā)表的論文中研究了滾齒中的頂刃最大切屑厚度，并建立了計(jì)算用數(shù)學(xué)公式载绿，用它可以從頂刃切屑厚度計(jì)算工件每轉(zhuǎn)的軸向進(jìn)給量渠余。此公式在頂刃切屑厚度h1max=0.35mm對(duì)m=1的滾刀和h1max=0.1mm對(duì)m=32的滾刀皆得到驗(yàn)證。德國(guó)的滾刀廠皆用Hoffmeister博士的公式從h1max值計(jì)算fa值研歧。計(jì)算式為 fa=Fh1·Fm·Fz2·Fd·F(N/z0)·Fa (1)

    式中采散，F(xiàn)h1、Fm氧悦、Fz2猩琳、Fd、F(N/z0)国享、Fa為6個(gè)影響因子慰适，各有其計(jì)算式。由于各因子的計(jì)算方程式較為復(fù)雜闺撩，考慮工業(yè)應(yīng)用饺斧，近年有人將其簡(jiǎn)化列于表1。 表1 fa的各影響因子計(jì)算方程式(簡(jiǎn)化式) 影響因子名稱 計(jì)算方程式

頂刃切屑厚度h1因子Fh1 Fh1=h1max1.9569

齒輪法向模數(shù)m因子Fm Fm=0.0446m-0.7730

齒輪齒數(shù)z2因子Fz2 對(duì)z2≤120Fz2=z21.0607

滾刀外徑d(mm)因子Fd Fd=(d/2)1.6145×10-2×b0.4403

Fd=(d/2)0.4403 (b=0°)

滾刀刃齒數(shù)N和滾刀頭數(shù)z0因子FN/z0 F(N/z0)=(N/z0)1.7162

滾刀切入深度a(mm)和齒輪齒形位移修正系數(shù)cp因子Fa Fa=a-0.6243

cp影響極微娩鬼，皆以cp=0計(jì)算fa——滾刀軸向進(jìn)給量/工件每轉(zhuǎn)读囤，mm/rb——齒輪分圓螺旋角，公式中為弧度值(以度數(shù)為單位的b角佣盒，要乘p/180)

3 h1max或fa的選取

    滾削實(shí)例的原始數(shù)據(jù)及按公式(1)計(jì)算所得的fa或h1max挎袜。這是德國(guó)saacke廠在1997年國(guó)際展覽會(huì)上作為新產(chǎn)品宣傳的TiALN涂層硬質(zhì)合金整體滾刀加長(zhǎng)結(jié)構(gòu)。?60(D)mm×150(刃長(zhǎng))mm×?27(孔)mm,體現(xiàn)了小直徑肥惭，加長(zhǎng)盯仪，多刃齒，多頭的現(xiàn)代滾刀蜜葱，它代表了現(xiàn)代硬質(zhì)合金滾刀滾齒的最高水平全景。用來(lái)加工20MnCrS5含硫易切滲碳鋼齒輪(含硫0.03%)，滾齒速度Vc=395m/min(2095r/min)牵囤，用fa=1.8mm/r(188mm/min)爸黄，用公式(1)計(jì)算，可得h1max=0.14mm揭鳞，此值與該廠推薦的不超過(guò)0.18mm最大許可切屑厚度相符炕贵。刀具壽命為32m/刃齒梆奈，全刀可加工12600個(gè)齒輪。

    這是成都工具研究所研制的鑲齒硬質(zhì)合金滾刀称开，1982年開始應(yīng)用至今亩钟。齒輪材料為40Cr與20CrMnTi，硬度為176～209HB舞涮，滾齒速度Vc=175m/min(497r/min)林慷。進(jìn)給量fa=1.8mm/r(31～23mm/min)。用公式(1)計(jì)算豺研，可得加工29齒齒輪時(shí)h1max=0.14mm髓无，在國(guó)外推薦的最大切屑厚度范圍內(nèi)阔踢。此刀在80年代初與世界先進(jìn)水平相當(dāng)允逝。 表2 齒輪、齒輪滾刀及切削參數(shù)數(shù)據(jù) 滾刀編號(hào) 齒輪 齒輪滾刀 切削參數(shù)

    這組數(shù)據(jù)為德國(guó)Fette工具廠1993年在德國(guó)Nord齒輪廠作的圓磨滾刀與整體多頭蛋昙、多刃齒輪滾刀加工轎車齒輪的經(jīng)濟(jì)分析的一部分宵绒。齒輪材料的抗拉強(qiáng)度為650N/mm2。Fette廠在數(shù)據(jù)中既給了fa值沧源，也給了h1max值浴恐。經(jīng)將h1max值代入公式(1)，求得的fa值和已知fa值相同波财。這個(gè)試驗(yàn)是在給定相同的h1max值前提下進(jìn)行的总枢，說(shuō)明該廠是用公式(1)來(lái)決定相應(yīng)的fa值(表1中的6個(gè)因子計(jì)算式即為該廠提供)。

    3號(hào)與4號(hào)兩把滾刀退疫，主要是刃齒數(shù)相差大渠缕。前者圓磨滾刀為12齒，后者整體滾刀為20齒褒繁，由于F(N/z0)因子與滾刀刃齒數(shù)N的關(guān)系為1.7162次方亦鳞，所以兩把刀在相同的h1max=0.25mm條件下，其相應(yīng)的fa值各為1.2和3.0mm/r棒坏，相差2.5倍燕差。

    這是意大利SU齒輪刀具廠1995年報(bào)道的一把整體多槽不重磨滾刀加工轎車齒輪的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，注意滾刀直徑小(?50mm)坝冕，刃齒數(shù)多(22齒)徒探，頭數(shù)多(3頭)，每個(gè)刃齒的全高為5mm喂窟，但可承受h1max=0.23mm的切屑負(fù)荷刹帕，滾刀材料為含鈷5%的鈷高速鋼S6-5-2-5。不重磨滾刀只在美國(guó)有市場(chǎng)谎替。

    從上述5把不同類型的滾刀可以看到偷溺，它覆蓋了現(xiàn)代滾刀的不同品種和結(jié)構(gòu)蹋辅，1、4和5號(hào)滾刀為整體結(jié)構(gòu)娱陈，分別代表現(xiàn)代流行的先進(jìn)滾刀類型挥疲，2和3號(hào)滾刀為鑲齒結(jié)構(gòu)，刃齒數(shù)較少雳誉，分別代表80年代在世界上流行饼贰，但目前在歐美已讓位給在每次刃磨后能重新進(jìn)行PVD-TiN涂層的、更先進(jìn)的整體滾刀各祠。表2中的各滾刀所采用的h1max值說(shuō)明酌尔，符合工具廠的推薦許可值。計(jì)算fa值的公式(1)在實(shí)際生產(chǎn)中已獲得應(yīng)用
 
 

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