插齒迄今仍是加工帶臺肩齒輪、多聯(lián)齒輪侣沐、內(nèi)齒等的常用方法。先進的插齒刀制造工藝很受齒輪刀具制造商的歡迎松摘，本文主要研討齒形具有齒頂?shù)菇侵妪X刀的成形磨削工藝督垮。

幾年前，有些齒輪專家曾預(yù)言乳栈，今后插齒刀在齒輪加工方面的應(yīng)用將大為減少影啸，到那時，將沒有汽車齒輪生產(chǎn)企業(yè)再使用插齒刀组伤，在設(shè)計制造齒輪傳動裝置時羡财，也不再采用插齒工藝加工齒輪。

一般認為：插齒工藝是在齒輪不能用滾刀加工的情況下采用的齒輪加工方法遗秩，這種加工方法費用高伐怀、齒輪質(zhì)量差。事實上绎狭，插齒是為帶臺肩的齒輪進行齒形加工而采用的细溅。如圖1所示，帶臺肩的齒輪由于刀具干涉的問題一般不能采用滾齒加工儡嘶。

圖1 用插齒刀對帶臺肩的齒輪進行插齒加工

除此之外喇聊，插齒刀也廣泛用于是直齒、斜齒的內(nèi)齒輪加工蹦狂。大致上誓篱，如果齒輪采用內(nèi)齒拉削工藝比較困難，就需要采用插齒刀加工凯楔。

插齒加工的缺點在于窜骄，與滾齒相比锦募，其加工的循環(huán)時間較長。另外啊研，插齒刀在加工齒輪時御滩，由于兩者嚙合運動，插齒刀的整體誤差党远、插齒刀刀齒上可能出現(xiàn)的誤差或變形（如裂紋削解、刀齒磨損及刀齒的損壞），會傳遞到加工齒輪上蒸败。一旦齒輪的輪齒被破壞是不能使用的圾恐。

盡管如此，當時對插刀的悲觀預(yù)言后來卻沒得到證實雅沽。相反擂椎，插齒刀還是齒輪加工行業(yè)最廣泛使用的刀具之一。為什么會這樣呢蚜症？其主要原因為：首先融卿，用滾齒工藝加工生產(chǎn)齒輪比用插刀需要費用多，其次慎接，隨著技術(shù)的發(fā)展油蒙，高精度、高效率的現(xiàn)代插齒機與插齒刀目前可以達到幾年前難以想像的切削速度和效率药妄。

總的來說保地，大部分齒輪刀具效率的提高，要歸功于采用更好的刀具材料以及TiN涂層技術(shù)與設(shè)備的改進刀昼。至于機床嗓奢，具有優(yōu)化所有加工動作、操作功能的現(xiàn)代數(shù)控系統(tǒng)可大大縮短加工的循環(huán)時間浑厚。

除了上述所說的之外股耽，還有許多還沒完全執(zhí)行的方案可使?jié)L刀和插齒刀在技術(shù)上的差距進一步縮短。這關(guān)系到通過生產(chǎn)齒輪刀具的新型機器瞻颂。即使不能充分利用齒輪刀具而且重磨次數(shù)有限制豺谈，這些機器也有利于降低生產(chǎn)費用。說明如下：如圖2所說明贡这，磨削插齒刀時難以讓根圓直徑Di和齒頂?shù)菇歉叨萐m保持一致茬末。這是因為重磨后插齒刀與齒輪的軸距及插齒刀齒厚這兩參數(shù)的減少，不可能同插刀本身的齒頂?shù)菇歉叨燃霸谟旋X頂?shù)菇遣课簧系男倍热〉靡恢隆?

圖2 根圓直徑與齒頂?shù)菇窃诓妪X刀插齒過程中因壽命變化而有所變化

再如圖1所示盖矫，軸距I的減小嚴格遵照數(shù)學(xué)定理丽惭。數(shù)學(xué)模型包含著讓軸距變化與插齒刀高度H不相稱的三角方程。相反辈双，齒頂修形St和齒頂?shù)菇堑男倍纫灾本€關(guān)系對應(yīng)责掏。二者根據(jù)插齒刀高度的減少遵照線性關(guān)系公式而變柜砾。

達到上述目標的必要條件在于通過平移砂輪而得到想要的插齒刀。這類砂輪换衬，除了在刀具雙齒面上開展?jié)u開線運動芬莫，還開展使齒頂?shù)菇切倍染€性的軸向運動。

如今歪眨，先進插齒刀的制造工藝很受刀具生產(chǎn)商歡迎众被。一直以來，許多制造商還采用帶有固定砂輪的機器蛉增。這些機器使用的砂輪對齒頂?shù)菇堑男倍犬a(chǎn)生很大影響唤抚。也就是說，斜線的齒頂?shù)菇浅霈F(xiàn)在齒輪的齒根上践寄。因而说庶，在刀具壽命過程中，齒輪上的倒角變化很大檩渐。

除了剛才介紹的原因秆牍，倒角變化也取決于插齒刀高度H及磨削齒面、齒根的砂輪直徑數(shù)值剃拇。用于磨剃齒刀的現(xiàn)代刃磨機可以毫不費力地磨削插齒刀混砸。這樣有助于直接地編制軟件程式以及加快磨削循環(huán)時的速度。然而硬纤，由于使用的是平移砂輪，故齒頂?shù)菇堑男倍炔痪鶆虻膯栴}還存在赃磨。與插齒刀磨削機使用的砂輪相比筝家，平移砂輪的直徑比較大（750毫米左右），而固定砂輪的直徑只有大約250毫米邻辉。圖3可看到兩種磨削方法溪王。

圖3 成形磨削加工的兩種不同方法：固定砂輪磨削，和平移砂輪磨削

如果我們要使插齒刀在15-20毫米的高度上充分利用刀具值骇，那么這時齒輪倒角變化是很大的莹菱。但如果有效齒高可縮小百分之五十，即對于汽車行業(yè)的齒輪而言可縮小至到7.5-10毫米吱瘩。進一步講道伟，刀具的應(yīng)用取決于齒形的類型。

不算齒頂?shù)菇窃趦?nèi)使碾，齒形具有瘤頭蜜徽、齒頂全弧直徑和大螺旋角的插齒刀，經(jīng)過傳統(tǒng)磨齒機磨削這一類刀具票摇，有效齒高數(shù)值有限拘鞋，如12-14毫米窜旺。若同樣插齒刀具經(jīng)過剃齒刀磨齒機進行磨削，刀具的真實應(yīng)用更有限驶闰，大概減小一倍杏紫。這個辦法的好處僅限于在制作原型、小批齒輪范圍內(nèi)使用的插齒刀阔垢。

從圖4可看出插齒刀的位置與砂輪的軸線有偏置申蔗。這樣的偏置使刀具齒根上的斜度由我們確定。我們假設(shè)將刀具的有效齒高減少一倍藤棕，倒角和根圓直徑的變差也有所降低自拖，或許同標準刀具上比起來更小。因此朴树，用相同插齒刀可獲得的齒輪宏查，數(shù)量是在標準條件下能生產(chǎn)的一半。但由于消耗鋼材量少榨惭，價格也減小一半左右骡拐。價格大幅度下降又跟磨削施工最短的循環(huán)時間、刀具最小的齒厚都有關(guān)忿项。另外蓉冈，用相同刀具可獲得的加工件數(shù)少，這就需要多制造帶有同樣特點的刀具轩触。

圖4 進行成形磨削時插齒刀的軸線與砂輪的軸線位置偏置

為了進一步縮短磨削循環(huán)時間寞酿，可以通過剃齒刀刃磨機同時磨削雙齒面，對砂輪做出相應(yīng)的輪廓脱柱。在這種情況下伐弹，插齒刀的有效齒高更加有限。應(yīng)該注意榨为，至此所講的只涉及到齒形具有齒頂?shù)菇堑牟妪X刀惨好。沒有齒頂?shù)菇堑目梢杂媚ヌ挲X刀的現(xiàn)代刃磨機隨便磨削。許多刀具用戶寧愿使用剃齒刀随闺，主要是因為該刀具有一系列不可忽視的優(yōu)越性日川，例如:供應(yīng)時間快、倉庫內(nèi)貨價低矩乐、原型與小批的產(chǎn)生龄句、有能力將裂紋或意外損耗縮到最小。

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