齿轮刀具设计问题收集贴

logxing

本贴收集齿轮刀具设计过程中想要解决的问题或是想要做的课题简介或是需要的软件的功能描述。

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大家可以发表自己对齿轮刀具设计重点难点的理解。如果你是刀具的使用者，你可以说说希望设计者提供怎样的技术支持。例如，滚刀变位设计时，给出参数详细的展成图来方便用户确认。另外，如果大家需要计算小软件也可以说，例如任意直径下的弦齿厚。这些计算虽然书上有，但很多人也可能是偶尔使用一下，懒得查书，做成软件会方便些。

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本贴的目的是让大家了解一下齿轮刀具设计的现存问题和发展趋势和研究方向等信息。

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对于设计软件的编写也有一定的指导意义。

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logxing

可能从事刀具设计的人比较少。希望大家踊跃发言啊。
( D7 e, e3 w* x1 v4 v使用刀具过程中出现的问题或对刀具设计的建议也可以说。
. Z. Y7 s3 o1 @% `! R4 n4 s
& H. g: o" _9 m- j5 x* x) ]  s我先简单说说我对齿切刀具（非标准）设计的重点的理解。
0 Z( a8 J3 @* z- k
/ Y) _4 p0 G4 J: k1 B  K滚刀：
. h. t3 k* j! i, Z9 ]9 R是最常用的齿切刀具了。重点主要是齿形和沟槽。齿形的难点主要是倒角和触角的展成。沟槽要注意切削速度大的时候，切屑就多，沟槽的设计也要相应改变（如干式切削时）。另一个难点是有的时候用户对齿根部过渡曲线有较严格的要求，比如要求光洁度比较高或圆弧比较大。这时往往需要变位设计。
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6 g% W  N- Q5 I$ l! x剃齿刀：
汽车用齿轮比较常用。设计的重点主要是啮合角。适当的啮合角可以很好地避免齿形中凹的现象。另外对于打齿，干涉也要做精确计算。不过其实更为重要的是径向剃齿刀的设计。他的重点在于切刃的偏移量。设计合理的话，同一个径向剃齿刀加工两个不同工件也是可能的。另外一个难点是很多用户都要求齿形和齿向修形，但修形量并不能简单的对应到剃齿刀的齿形和齿向上去。所以往往是进行试加工，然后测量齿形，再对剃齿刀进行修正，反复几次直到满意，十分费时间。而且这东西是和啮合角有关的，剃齿刀重磨之后往往需要重新试加工，这个地方的理论是个难点。
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% Q: F0 s/ i7 {0 M. }插齿刀：
/ o7 K6 y* L) m) b' W虽然效率不如滚刀，但却是不合缺少的。重点和剃齿刀类似的是啮合角，和滚刀类似的是倒角和触角的展成。另外由于种种制作工艺造成的理论误差，随着插齿刀重磨，展成图是会变化的。也就是切出的齿根，倒角量，渐开线起始径都会变化。如不进行精确的计算的话就会给用户造成损失。

: u& U' y9 ]. {" M- H# ]: V8 E大家也说说自己理解的重点和难点吧。

阿松

其实刀具比齿轮本身要复杂。

* X( N% J1 A% b- H+ N我先提一个问题：滚刀的对中和那些因素有关系？

logxing

对中是什么啊？

阿松

滚齿时，如果滚刀放在任意位置，有可能造成左右齿形不对称。所以在放置滚刀时滚刀的轴向位置是要注意的。这说明虽然滚刀属于齿条型刀具，但它毕竟不是齿条，有它的特殊性和局限性。

logxing

你说的是滚刀的安装角吧。刚才看到了一个powerpoint就截了一张图。垂直于滚刀的轴去看确实不是和工件对应的齿条。

阿松

不是安装角。是滚刀的轴向位子有讲究的，一般操作过滚齿机的会知道的。不过造成的原因我还没想明白。
% p5 r  p; ^: k" v我一开始也很难理解，但确实是有影响的，可以从两侧齿顶倒角的大小不同看出来。

Ljdqe

这个问题我在资料上也看到，但问老师傅他们也没有听说过，我也为这个问题困扰，比如假设单头滚刀M5，容屑槽10齿，那么即便没有对中，哪对中偏差也不应该大于 3.14×5÷10÷2≈0.79，这0.79的偏差对齿型不分中的影响又有多大？一直不明白

logxing

知道是什么意思了，这个是滚刀的使用问题而不是设计问题，之前我没有想过。原因我的理解大致是左右齿面切刃没有同时进入和退出切削状态。具体的再慢慢想。这个可以作为一个仿真的课题。

8 Z5 W# L' G1 ^) O. p- z, G- ~: a  P找了点资料供参考：

滚刀的对中：
5 H7 F# |5 M/ F$ J! h/ }  L为了使切出的齿形对称，要求滚刀中间的一个刀齿或刀槽的对称线要通过齿坯的中心。
  W* ?; A( X" [! t  v) Q对精度要求不很高的齿轮可用下述简易方法对中，将滚刀中间的一个齿槽移近齿坯中心位置，再用纸塞进齿坯外圆与滚刀之间，摇手柄使滚刀径向移至齿槽将纸压紧，然后看纸上是否出现两个刀尖痕迹，若出现了两个刀尖痕迹就说明滚刀对中了。

" d: c+ w, }# E) V3 S9 G/ M严格准确对刀是很难的复杂问题。一般生产中常采用的是滚刀对中即“啃刀花”的方法对刀。实践证明啃刀花方法对刀可保证齿轮两侧齿形大致对称。且齿形误差也较小。所谓啃刀花，是在齿坯上切出深度小于11的切痕。在用凸齿滚刀滚削凹齿齿轮时，齿坯上有一个刀花，位在中央且左右应对称。用凹齿滚刀加工凸齿齿轮时，齿坯上有两个刀花，其位置、形状应当对称相似。如不符合上述情况，需调整滚刀直至符合为止。

Ljdqe

对对对对，就是他
3 p! E9 k& S/ X0 ?你找到的好像是介绍圆弧齿轮的，不知是否？