一衍周、引言

　　滾齒是外齒輪加工的常用方法之一膜护。相對于插齒蛀蜀、銑齒等其他的加工方法沽叠，它具有加工效率高叹盼、齒形精度好等優(yōu)點报斗，而且用同一把滾齒刀加工相同模數(shù)但不同齒數(shù)的齒輪時，不存在理論齒形誤差运杭，減少了刀具的庫存需求夫啊，所以在實際生產(chǎn)中應(yīng)用也最為廣泛。

　　除了傳統(tǒng)的高速鋼整體滾刀辆憔，近年來在大模數(shù)撇眯、大直徑齒輪加工領(lǐng)域，刀片式滾刀越來越多地得到運用虱咧。相比高速鋼滾刀熊榛，他們的切削速度高，刀片壽命長腕巡，每片刀片有數(shù)個切削刃玄坦，而且無需重磨，優(yōu)勢明顯绘沉。

　　但由于刀片式滾刀的自身局限性煎楣，其主要應(yīng)用范圍還只僅限于齒輪的粗加工和半精加工，國內(nèi)未見有用于齒輪精滾的成功案例车伞。

　　肯納公司致力于將高效的刀片式滾刀應(yīng)用于大模數(shù)齒輪的精加工择懂，在原有設(shè)計的基礎(chǔ)上做了大量的試驗和改進喻喳，在刀具的精度和刀片壽命方面都有了長足的進步，使刀片式滾刀也能夠成功應(yīng)用于大模數(shù)齒輪的精加工蝶映。下面結(jié)合實際案例對這些改進作一個簡單的介紹巍坦。

　　二、工件簡介和難度分析

　　加工工件是一個模數(shù)36的外齒圈擦斑，齒數(shù)296抑驹，直徑10.8米，高度0.96米昵诅。精度等級AGMA10盈侣，相當于ISO中的8級精度，齒面光潔度要求Ra3.2貌梦。材料為高合金鋼瘩穆，經(jīng)過熱處理，硬度達到HB300左右尸饵。

　　前道工序由銑齒完成自驹，留1.3mm單邊余量到最終設(shè)計齒廓。

　　原工藝中精加工由插齒完成苔寝，周期10天以上肤叼，無法滿足客戶的生產(chǎn)需求。

　　將刀片式滾刀用于這個工件的精加工竹祷，有以下兩個難點：

　　●刀具精度：相對于8級的齒輪精度谈跛，要求滾刀的精度達到AA級，齒廓的精度要求最大允許21微米塑陵，刀片式滾刀難以做到感憾。

　　●刀具壽命：由于滾齒工藝的特殊性，加工途中不能換刀片令花。刀片的壽命要求達到284.16米阻桅，而且不能有明顯磨損以免影響齒面光潔度而無法達到Ra3.2〖娑迹客戶嘗試過用高速鋼和焊接硬質(zhì)合金滾刀加工嫂沉，但均因刀具壽命問題使齒面光潔度超標。

　　三扮碧、刀具設(shè)計和制造

　　通過和客戶之間的不間斷溝通趟章，在得到客戶需求的一個月后，圖紙設(shè)計順利結(jié)束芬萍。整個刀體最大切削直徑500毫米尤揣，總長569.14毫米，由5個獨立的切削環(huán)組成，通過高精度的聯(lián)結(jié)組成一體蝇莲。

　　針對上面提到的2處技術(shù)難點胶勾，在刀具設(shè)計中通過相對應(yīng)的設(shè)計優(yōu)化給出了解決方案

　　●刀體精度：借鑒肯納公司占領(lǐng)導地位的曲軸銑刀的經(jīng)驗，在刀體與刀片之間安裝調(diào)整墊片以便改善輪廓精度闭腊。當?shù)扼w加工完成以后爹窥，安裝調(diào)整墊片并在高精度測量設(shè)備上測量，測量數(shù)據(jù)輸入系統(tǒng)與UG軟件中的理論三維實體對照哀呕，修整墊片直到誤差接近于零膊许。這樣，避免了由于檢測刀片的精度原因影響刀體精度的可能性支捍。

　　●刀片精度：考慮到表面光潔度的原因拭秃，用一片長度約100毫米的長刀片直接完成齒廓側(cè)面的切削。同時抗稿，優(yōu)化磨削工藝和夾具的設(shè)計蔓献，保證刀片厚度方向的制造公差為+/-0.005毫米，滿足齒廓精度要求基公。

　　●刀片壽命：刀片的壽命與涂層有直接的關(guān)系幅慌，所以合適的涂層是改善刀片壽命的關(guān)鍵。結(jié)合客戶機床轰豆、夾具胰伍、工件材料等的實際情況，選擇刀片材質(zhì)為 SPTAVL酸休，這是一種在硬質(zhì)合金基體上復合涂層的刀片材質(zhì)骂租，涂層有TiN/TiCN/Al2O3，適合于鋼件雨席、不銹鋼和球墨鑄鐵等材料的高速切削菩咨，最佳的切削速度可以達到180m/min。由于出色的高溫穩(wěn)定性陡厘，這種材質(zhì)也同時適用于干切削或冷卻液切削，在這個案例中特占，考慮到刀體的直徑和機床的開放程度糙置，選擇不用冷卻液的干切削。

　　四是目、刀具應(yīng)用

　　刀具從德國工廠運抵客戶以后谤饭，順利在客戶的超大滾齒機上完成了安裝，并開始齒圈的精加工耗亮。

　　精滾分三刀完成诚悍，選擇關(guān)閉冷卻液，干切削

　　第一刀

　　切深0.6mm,切削速度80m/min，進給量6mm/rev毛师，鐵屑厚度約為0.055mm尼摩。

　　銑削方向為逆銑，即自上而下滾削

　　切削時間16小時

　　加工結(jié)束后族江，測量表面光潔度為Ra0.8-2.5惜荐，

　　第二刀

　　切深0.35mm,切削速度90m/min，進給量5mm/rev站号，鐵屑厚度約為0.04mm用缔。

　　銑削方向為順銑，即自下而上滾削

　　切削時間16小時

　　加工結(jié)束后尔减，測量表面光潔度比較均勻赠粘，為Ra1.0左右，

　　第三刀

　　切深0.35mm,切削速度90m/min缓艳，進給量5mm/rev扶踊，鐵屑厚度約為0.04mm。

　　銑削方向為順銑郎任，即自下而上滾削

　　切削時間16小時

　　加工結(jié)束后秧耗，測量表面光潔度Ra1.0

　　檢查刀片刃口，幾乎沒有磨損舶治，說明刀片壽命遠高于284.16米

　　五分井、結(jié)論

　　經(jīng)過測量，齒輪精度達到要求霉猛，齒面表面光潔度達到Ra1.0尺锚，工件完全合格。

　　工件的加工周期從10天以上減少為3天以下惜浅，客戶非常滿意瘫辩。從切削結(jié)果可以看出，在符合工件加工要求的前提下坛悉，我們可以留更小的余量并用兩刀完成切削伐厌，周期將縮短到2天以下。

　　可轉(zhuǎn)位刀片式滾刀在優(yōu)化設(shè)計的前提下琴市，完全可以用于齒輪的精滾加工邑丰。

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