铣刀盘的选择及刀齿材料分析

1.刀盘基本结构

（1）整体刀盘 公称直径：^[1] 、、、2in、，适合加工模数m_s≤2mm的小型圆弧锥齿轮，如图5-54所示。

（2）镶齿单面刀盘 分单面外切刀（切牙齿凹侧面）和单面内切刀（切牙齿凸侧面）刀盘直径在6～18in，专业批量生产采用单面刀盘。

（3）镶齿双面刀盘 如图5-55所示，内外刀齿在刀盘上交错排列，可同时切削牙齿的凸凹两侧。双面分为粗切和精切两大类，单件、小批量生产使用双面刀盘。

图5-54 整体刀盘

图5-55 双面切齿刀盘

2.刀盘公称直径D_H

D_H=R_a/sinβ_m

式中 R_a——被切齿轮的外锥距（mm）；

β_m——螺旋角；

刀盘直径和螺旋角直接影响牙齿的收缩程度，按公式计算出刀盘直径后，一般选取刀盘半径大于大轮外锥距，再按接近标准刀盘公称尺寸选择。刀盘直径越大，则被切齿轮大小端的螺旋角相差越小，越有利于提高齿轮传动时的平稳性，但刀盘直径也不宜太大。刀盘分左右切刀（图5-56），刀盘上标注“R”为右切刀，标注“L”为左切刀。铣刀盘中的刀齿材料为高速钢W18Cr4V表面有氮化钛涂层。

3.刀号N₀

切齿时，被切齿轮轴线仰起一个齿根角θ_f，使铣刀刀齿切到齿底面（图5-57）。刀齿的压力角中心线应垂直于齿轮节锥线，但刀齿在切齿时，刀齿的压力角中心线是垂直于齿根锥面。因此应对刀齿压力角进行修正，外切削刃应减少一个齿根角θ_f，而内切削刃应增加一个齿根角θ_f，在任意螺旋角情况下，外切削刃减小θ_fsinβ_m内切削刃应增加θ_f1sinβ_m，对于大小轮相配的两面上总误差为θ_f1sinβ_m+θ_f2sinβ_m，平均分配到大小轮上的误差

图5-56 左右切齿刀

图5-57 压力角产生误差

设刀号

式中 θ_f1——小轮齿根角（°）；(www.xing528.com)

θ_f2——大轮齿根角（°）；

β_m——中点螺旋角（°）。

刀号已标准化，每隔10′一个刀号，取值范围是。

由刀号公式中可见：加工不同的齿根角和螺旋角，所使用的刀号不同，这样同一尺寸的刀盘，需要配备许多刀号的刀齿。为了减少刀盘数量降低产生成本，在单件生产中大多采用“单刀号单面切齿法”，刀号一律选择为，这样外切刀的压力角小了75′，即20°-75′=18°45′，内切刀的压力角增加大75′，即20°+75′=21°15′。对于粗切刀，为了减少刀号数量，通常将外切刀压力角减小10′，内切刀的压力角增加10′不再引入刀号。

4.刀顶距W

刀顶距的选择是根据牙齿小头齿槽宽度而定，按下面公式计算

小齿轮

大齿轮

式中 R_a——外锥距（mm）；

S₁——小轮大端弧齿厚（mm）；

S₂——大轮大端弧齿厚（mm）；

h₁、h₂——小、大轮齿顶高（mm）；

α_o=20°；

β_i——小端螺旋角（°），

刀顶距已标准化：W=0.2mm、0.25mm、0.3mm、0.35mm、0.4mm、0.45mm、0.5mm、0.65mm、0.75mm、0.85mm、1.15mm、1.25mm、1.52mm、1.78mm、2.03mm、2.29mm、2.54mm、2.79mm、3.05mm、3.30mm、3.56mm、3.81mm、4.06mm、4.32mm、4.57mm、4.83mm、5.0mm、5.33mm、5.59mm、5.84mm、6.10mm、6.60mm。

对于单件小批量生产，采用单刀号单面切齿法加工，大小齿轮采用同一个双面刀盘，因此刀顶距W应小于齿轮小端齿槽底宽度，并且还要保证粗切后在齿面留有精切余量，精切余量可参考表5-4进行选取。

为了保持外切刀齿的内侧刃和内切刀齿的外侧刃不参加切削，刀顶刃宽度S_B应小于刀顶距W，可取S_B=（0.5～0.75）W（图5-58）。

图5-58 刀顶距结构图

表5-4 精切余量ΔW