齿轮工艺员必备的滚刀知识_机轴、转子轴，齿轮轴生产商-重庆迅光机电制造有限公司

齿轮工艺员必备的滚刀知识

一、齿轮滚刀概念

△ 齿轮滚刀实质上是一个渐开线圆柱斜齿轮，其齿数很少（常见的为一齿），而螺旋角很大（接近90度），故外型不象齿轮而呈蝸杆状（该蝸杆称之为滚刀的基本蝸杆）。

△ 常见的大部份滚刀的基本蝸杆为阿基米德蝸杆。

△ 齿轮滚刀端面上标志 m α 是为mn αn HSS为高工钢 D+F为切深。

△ 滚齿时滚刀转一圈，齿轮转n齿 (n为滚刀头数常为1)。

△ 滚刀常用精度为AA A B 可加工7至9级齿轮。精度有GB JB 企标之分，以GB精度最高(与ISO等效)。

△ 加工齿数较多的齿轮时，滚刀应长些，否则刀子易磨损，若用较短的滚刀则应增加切削锥，以减轻负荷。

△ 标谁齿轮滚刀是用来加工ha*=1 C*=0.25 αn=20度的渐开线圆柱外齿轮。齿轮可以是变位的或不变位的，可以是斜齿或直齿。

△ 只要滚刀的基节和工件的基节相等，且滚刀齿深足够，且该滚刀就可加工该工件，不必拘宜于非要m α 对应相等。

二、普通齿轮滚刀的结构尺寸

表一国内工具厂常用的小结构尺寸mm

模数 Module	外径 Oustside Dia	长度 Overall Length	孔径 Hole Dia
1	50	40	22
1.25	50	40
1.5	55	45
1.75		45
2		50
2.25	60	50
2.5	65	55
2.75	65	55
3	70	60	27
3.25	75	65
3.5	75	70
3.75	80	70
4	80	75
4.25	85	80
4.5	85	85
5	90	90
5.5	100	95	32
6	105	100
6.5	110	100
7	115	105
8	125	115
9	140	130	40
10	150	135	40

表二 GB6084规定的结构尺寸(普通型) mm 　　　　　

模数 Module	外径 Outside Dia.	长度 Overall Length	孔径 Hole Dia.
1	50	32	22
1.25
1.5		40
1.75	63	50	27
2
2.25	71	55
2.5
2.75		63
3
3.25	80	71	32
3.5
3.75	90	80
4
4.5		90
5	100	100
5.5	112	112	40
6
6.5	118	118
7		125
8	125	132
9	140	150
10	150	170	50

我公司由于产品特点，刀具尺寸略有不同。

三、滚刀常用材料

1. 钨钢（硬质合金）

2、普通高速钢（M2）

3. 钴高速钢（M35 M42）(SKH55)

4. 粉末冶金高速钢：

1) ASP 2030(ASP30)

2) ASP 2052(ASP52)

3) ASP 2060(ASP60)

四、滚齿工艺误差分析

齿轮的加工误差来源于齿坯-机床-刀具工艺系统的各误差。下表列出了其相互影响关系。

No.	工艺误差因素	周节累积误差	基节偏差	齿形误差	齿向误差	齿厚误差
	机床方面
1	分度蝸轮偏心	★
2	分度蝸杆周期误差		★	★
3	分度链中间齿轮偏心		★	★
4	机床工作台周期性游动	★
5	进给丝杆的周期误差				★
6	刀架道轨的倾斜				★
7	机床工作心轴的跳动	★
	滚刀方面
1	前刃面径向性误差		★	★
2	容屑槽周节累积误差			★
3	前刃面导程误差		★	★
4	齿形角制造误差		★	★
5	齿距误差		★			★
	安装方面
1	齿坯安装偏心	★
2	齿坯安装倾斜	★			★
3	滚刀安装径跳轴跳			★
4	工件径向跳动
5	工件端面跳动				★	★
6	分度挂轮误差		★	★
7	差动挂轮误差		★	★
8	切深误差					★

五、滚刀安装：

滚刀安装应根据压力角、模数、精度以及刀杆直径选择相应的滚刀，滚刀在刀杆安装夹紧后，应使用百分表，检查滚刀上两个凸台的径向跳动（有些滚刀只有一个凸台），两凸台的跳动方向和数值应尽可能一致，以避免滚滚刀安装的偏斜。根据加工零件的不同精度等级，滚刀安装允许的径向跳动值为：（依GB精度）

滚切7、8级精度齿轮，A、B处允许的径向跳动值为0.01mm。

当滚刀径向跳动超过允许值不大时，可以松开滚刀紧固螺冒，转动滚刀或垫圈，再重新夹紧进行检查。反复多次直至到达滚刀的安装精度要求。

六、切削规范

切削规范主要包括切削速度V 走刀量S 及吃刀深度t

切削规范与刀具寿命关系密切，刀具一般磨损达0.2-0.3mm左右时应及时刃磨，从刃磨一次可加工一个班的观点出发，传动滚刀的 V=30-40 m/min左右，S=0.75-1.25 mm/per

m<3 可一刀切至全齿深，m3-6 分二刀切 m>6 分三刀切。

高速滚刀的速度可提高，一般 V在80 m/min以上，但须在CNC滚床上滚。

V=πnD/1000 m/min

n 滚刀转速 1/min

D 滚刀外径 mm

滚齿可采用顺滚或逆滚，一般采用逆滚(由上向下滚)较多。

逆滚切削时振动小，切削平稳，当机床走刀机构存在间隙时，刀齿也不会断裂或崩刀，但刀具易磨钝；刀齿切出时毛刺较大。

顺滚刀具寿命长，消耗功率小，但机床的走刀机构必须要有消除走刀丝杆与螺母间隙的装置，否则易使滚刀产生断裂或崩刃，同时要求机床的刚性较高。

七、滚齿单件工时计算

T=Z(b+8)/Nns min

T 滚齿单件工时 min (不包括辅助时间)

Z 齿轮齿数

N 滚刀头数

n 滚齿转速 1/min

s 走刀量 mm/per

8 滚齿时刀子的过头量，可修正。

八、齿轮运转噪音之对策

齿轮噪音形成的原因有许多，尤其高负荷高转速的运转中，噪音与振动始终是急需要去克服的问题。兹将减低噪音之要点及对策整理於下，若按照这说明详加注意噪音问题应可大幅改善。

1. 选用良好精度的齿轮

将节距误差、齿形误差、齿沟偏差、齿筋误差改小，则噪音自然会变小。研磨齿面，除可改善齿轮各个精度外，还可改良齿面粗度。故对减低噪音有很好的效果。

2. 采用光滑的齿面

研磨、擦磨（Lapping）、砥磨（Honing）均可达到很理想齿面粗度，另在油中热身一段时间也可以改善齿面粗度，这对噪音均有降低作用。

3. 正确的齿面接触

实施齿面鼓形加工（Crowing）或削端加工（Relieving）防止单片接触，噪音自然会降低。适当的齿顶修缘对降低噪音也有效。消除齿面上的碰伤或打痕。

4. 适当的齿隙

若为脉动性的传动，则较小的齿隙对噪音的降低有帮助。一般较均衡性的负荷，齿隙略大对噪音降低有利。

5. 较大的咬合率

咬合率越大噪音越小因此减小压力角或加高齿深均可以增加咬合率。重叠率加大也可以降低噪音，因此螺旋齿轮比正齿轮噪音小。

6. 较小的齿轮

采用较的小模数及较小的外径

7. 较高的刚性

加宽齿幅，高刚性的形状对噪音的降低有利。加强齿轮箱及轴类的刚性。

8. 采用振动渐衰率高的材质

若为轻负荷低回转的齿轮，采用塑胶齿轮是很好的选择，但要注意温度上升问题。铸铁齿轮比钢齿轮对降低噪音有效。

9. 适当的润滑

实施充分的润滑。粘度高的润滑油噪音较低。

10. 低速运转及低负荷

齿轮的转速尽量压低，负荷尽量减轻可减少噪音。

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