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大模数修形梳齿刀的研制与应用

更新时间: 2022-02-26 10:41:58   浏览:456  来源: web3.youzsep.cn

摘要:研究大模数修形梳齿刀的齿形修形设计与被加工齿轮齿顶修形量的关系和齿顶圆弧与齿形的过渡关系,设计不同类型的梳齿刀,达到梳齿过程平稳,没有切削振动现象,保证齿形精度和齿形修形合格,齿面表面粗糙度值满足设计要求。




我公司的马格梳齿机(SH1200)是目前世界上屈指可数的3台加工直径超过10m的齿轮精加工设备之一,其加工齿轮用刀具是梳齿刀。梳齿刀是按照齿条与齿轮啮合原理,利用展成方法加工直齿、斜齿和人字齿轮的一种刀具,也称齿条刀。直齿、斜齿梳齿刀用于加工M1~M70mm甚至更大规格的直齿、斜齿和人字齿轮,也可加工空刀槽很小和无空刀槽的人字齿轮。根据梳齿机刀座的不同,设计的是马格型梳齿刀。马格型梳齿刀制造时没有前角,安装在机床上后,依靠刀架的倾斜而获得6°30′的工作前角。按照加工性质的不同,梳齿刀分为粗切梳齿刀、半精梳齿刀和精切梳齿刀3种。根据需要也可设计成磨前梳齿刀、挖根梳齿刀等多种形式。

1.试验分析

工件名称:φ5.2mm×48m干燥机大齿圈,材质是ZG42CrMo,法向模数Mn=50,齿数z=144,压力角αn=20°,β=0°(直齿),齿顶修形E=0.94,修形高度Δh=31.42mm,齿根圆弧半径r=19.5mm,齿厚公差Δs=-3.526mm,精度等级AGMA10,齿面表面粗糙度值Ra=3.2μm,设计要求热处理硬度:280~320HBW。

2.设计分析

φ5.2mm×48m干燥机大齿圈为Mn50的修形齿轮,Mn50超大模数修形梳齿刀的设计制造在国内还是空白,因此梳齿刀具的设计及制造需要创新。创新点:①需要研究精梳齿刀切削刃齿形修形部分的参数设计与被加工齿轮齿顶修形量的关系,保证被加工齿轮的齿形精度。②研究精梳前挖根梳齿刀的齿顶圆弧与齿形的过渡关系,如果精梳齿刀齿顶圆弧参加吃刀,会使切削产生的弯矩增大,切削抗力急剧增加,导致切削不平稳,产生振动现象,轻者会引起齿面有波纹,表面粗糙度差,严重者会引起啃刀甚至打刀。

3.刀具设计形式

Mn50齿轮的齿形尺寸不比中小模数,是超大型规格,并且该齿轮要求对齿形修形。据梳齿刀的设计原理,结合日本川崎公司φ5.2mm×48m干燥机齿轮的齿形参数要求,设计了一种挖根梳齿刀(见图1、图2);一种精梳齿刀,如图3、图4所示。


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