滚刀心轴和滚刀安装的要求介绍

1.滚刀心轴和滚刀安装的要求

在安装滚刀时，滚刀内孔和滚刀心轴的配合应精确牢固、安装可靠。滚刀心轴的长度应尽量短以增强心轴的支承刚度，轴承间的距离也应尽量小一些。滚刀键槽与滚刀心轴的键的受力侧面应在接触后再紧固，紧固后滚刀的跳动必须达到一定的要求。将滚刀装入滚刀心轴时需注意以下几点：

1）滚刀与滚刀刀杆的配合间隙要尽可能小，约在几个微米之间，以用手能把滚刀推入刀杆为准。间隙太大，切削时易引起振动。安装时，不得锤击滚刀，以免刀杆弯曲。

2）保证滚刀杆、刀垫、螺母的制造精度及安装精度要求。

刀垫：两端面平行度误差在0.003mm以内，表面粗糙度Ra0.8μm以内且需经淬火处理。当刀垫内孔与刀杆配合间隙较小时，要求刀垫端面与内孔垂直。

螺母：拧在刀杆上后，其端面对刀杆轴线的垂直度误差不大于0.01mm，端面的表面粗糙度Ra为1.6μm以内。

3）安装坚固，刀杆尽可能短粗，两支承点距离应短些。

4）滚刀的键槽与刀杆的键的配合，如图13-7所示将滚刀沿回转方向反向旋转，以消除回转方向的间隙。两侧面贴紧后，边按紧边夹紧。

图13-7 滚刀与刀杆的键的间隙n—滚刀的回转方向

滚刀心轴和滚刀安装的要求见表13-16。

2.滚刀安装角的调整

滚齿时为了使滚刀的螺旋方向和被切齿轮切于一假想齿条，必须使滚刀轴线与齿轮端面倾斜一γ_安（安装角）的角度，这个角度的大小根据滚刀和工件的螺旋角的大小和方向来确定。

在滚切直齿圆柱齿轮时

γ_安=γ₀

在滚切斜齿轮时

γ_安=β±γ₀

式中 γ₀——滚刀的名义导程角（°）；

β——齿轮的分度圆螺旋角（°）。

表13-16 滚刀心轴和滚刀安装的要求

加工变位齿轮时，当滚刀的导程角大于4°且工件的变位系数超过±0.4时，应对滚刀导程角进行修正，并按修正后的导程角调整滚刀架安装角。修正后的滚刀导程角按下式计算：

式中 γ₀——滚刀的名义导程角（°）；

x_n——齿轮的法向变位系数。

γ₀′的数值也可查图13-8。(www.xing528.com)

图13-8 修正后的滚刀导程角γ₀′

滚切斜齿轮时，滚刀与工件的螺旋方向相同时取“-”号，相反时取“+”号。滚刀的安装角应与滚刀的导程角、工件的分度圆螺旋角的大小及方向相适应，见表13-17，其角度应精确到6′～10′。

表13-17 滚刀安装角的调整

注：β—工件螺旋角，γ₀—滚刀导程角。

切削螺旋角较大的斜齿轮时，滚刀轴线倾斜角较大，滚刀在水平面的投影长度缩短，滚刀切入齿坯的前几个齿承受很大的过载负荷，为使滚刀工作刀齿之间的负荷分配均匀，当被加工齿轮的螺旋角大于20°时，可使用带切削锥滚刀。切削锥的部位根据被加工齿轮的螺旋方向、滚刀的螺旋方向及滚切齿轮时的进给方向而定，见表13-18。

表13-18 用带切削锥滚刀滚切斜齿轮时滚刀切削锥的部位

注：β—工件螺旋角，γ₀—滚刀导程角。

3.滚刀轴向位置的确定

滚刀的每一齿或齿槽和工件对中与否，对工件齿形误差的大小无影响，但对齿形误差的形状有影响（特别是滚切少齿数工件时），由于滚齿展成的齿形不是连续的曲线，而是切削刃形成的包络面，因此，当滚刀不对中心时，展成齿形的切削刃的左右位置不对称，多角形误差、齿根圆角形状及根切都左右不对称。在通常情况滚刀没有必要对刀。

滚刀安装位置如图13-9所示，为了保证滚刀完整地展成齿形及合理利用端部的粗切削部分，采用滚刀轴向移位来使滚刀全长尽量有效使用。将与粗切削端部距离K的位置定为中心位置，滚切大直径齿轮和斜齿轮时，应保证从中心至精切削端距离大于齿形展成区域k₀。

图13-9 滚刀安装中心位置和轴向移位范围

在滚切过程中，滚刀切削刃参与一次切削部分长度如图13-9所示的长度K，l-K部分不参与切削，K部分切削刃磨损最严重处是粗切削部分的几个切削刃，因此，每滚切完几个齿轮，将滚刀适量进行轴向移位，使磨损严重的切削刃离开切削区。精滚齿时，使滚刀展成部位向粗切部位移动，见表13-19。粗滚齿时，滚刀移位的方向与表13-19所示方向相反。

表13-19 滚刀粗切部位置和移位方向

（续）

滚刀移位量要根据滚刀材质、切削用量、齿坯的切削性、切削长度（齿数、切削宽度）、模数及螺旋角等因素，并考虑滚刀的磨损状态和磨损量凭经验或用试切法确定，通常是零点几毫米到十几毫米，大模数齿轮达几十毫米。要求切削刃对中时，移位后滚刀仍需对中，此时的最小移位量用表13-20的公式计算，或取其整数倍即可。

表13-20 滚刀的最小移位量 （单位：mm）

注：m_n—法向模数，γ—滚刀导程角，z_k—切削刃槽数。