滚刀的原理及使用注意事项

一、滚刀简介

滚刀是刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具﹐用于按展成法加工圆柱齿轮﹑蜗轮和其他圆柱形带齿的工件(见齿轮加工﹑齿轮)。根据用途的不同﹐滚刀分为齿轮滚刀﹑蜗轮滚刀﹑非渐开线展成滚刀和定装滚刀等。

齿轮滚刀是常用的加工外啮合直齿和斜齿圆柱齿轮的刀具。加工时﹐滚刀相当于一个螺旋角很大的螺旋齿轮﹐其齿数即为滚刀的头数﹐工件相当于另一个螺旋齿轮﹐彼此按照一对螺旋齿轮作空间啮合﹐以固定的速比旋转﹐由依次切削的各相邻位置的刀齿齿形包络成齿轮的齿形。

常用的蜗轮加工刀具是蜗轮滚刀。蜗轮滚刀基本蜗杆(见蜗杆传动)的类型和主要参数(模数﹑齿形角﹑分度圆直径﹑螺旋升角和螺纹头数等)应当与工作蜗杆相同﹐因此蜗轮滚刀常是专用的。

二、滚到的工作原理

刀转一转﹐齿轮绕本身轴线转过一个齿﹔多头滚刀转一转﹐齿轮转过的齿数与滚刀头数相等。蜗轮滚刀的滚刀在螺旋升角小于5°时﹐常制成直容屑槽﹐便于制造和刃磨﹔螺旋升角大的滚刀常制成螺旋容屑槽﹐以免刀齿的一侧刃以大负前角(见刀具)切削的不利情况。 用高速钢制造的中小模数齿轮滚刀一般采用整体结构。模数在10毫米以上的滚刀﹐为了节约高速钢﹑避免锻造困难和改善金相组织﹐常采用镶片结构(图1 齿轮滚刀 )。镶片滚刀的结构形式很多﹐常用的为镶齿条结构﹐即刀齿部分用高速钢制成齿条状﹐热处理后紧固在刀体上。用硬质合金制造滚刀﹐可以显著提高切削速度和切齿效率。整体硬质合金滚刀已在钟表和仪器制造工业中广泛地用于加工各种小模数齿轮。中等模数的整体和镶片硬质合金滚刀已用于加工铸铁和胶木齿轮。

三、滚刀使用注意事项

齿轮滚刀是按螺旋齿轮啮合工作原理以及加工直齿和斜齿圆柱齿轮的一种选择刀具。它相当于没有一个齿数很少，螺旋角很大的斜齿轮其外貌呈蜗杆状。合理有效使用不同齿轮滚刀，需做到通过以下问题几方面：

1、正确安装：滚刀安装在滚齿机的主轴上，滚刀两端凸起的径向圆跳动不超过0.005mm。

2、适时窜位：滚刀滚齿时，通常只使用中间的几个齿来切削工件，因此这些齿容易磨损。 为了使各刀齿磨损均匀，延长滚刀使用寿命，在滚刀切出一定数量齿轮后，可采用手动或电动沿滚刀轴线移动一个或多个齿距方法，提高滚刀寿命。

3、及时重磨：当发现齿表面粗糙度大于 ra3.2 μm，有光斑，声音不正常，或滚刀齿背磨损大于0.2ー0.5 mm，粗齿大于0.8ー1.0 mm 时，应重磨滚刀。应注意滚刀的再磨削，使刀刃保持在基本蜗杆的螺旋面上。如果滚刀的重磨不正确，滚刀的原始精度就会丧失。

滚刀的刃口磨削应在专用辊磨机上进行。 如果没有专用工具磨床，可以在工具磨床上安装专用夹具来重新研磨滚刀。 专用夹具使滚刀螺旋运动，精密分度。 小心不要徒手研磨。

4、合理使用：提高滚刀耐久性的方法包括滚刀表面（硫、氧、氮、硼、碳）、氮化钛和刀法。在传统的滚齿过程中，滚刀的B齿承担主要切割。在滚动几个齿轮后，使用厚度S=t0向左或向右移动S距离，使a齿或C齿轮流作为主切割。这处理更多的齿轮为滚刀不重磨，从而提高滚刀的寿命。

5 、其他

1）在滚削不同精度的齿轮时，应选择不同精度等级的齿轮滚刀

2）齿轮在滚齿之后，还有磨齿工序，应选用磨前滚刀，在滚齿之后还有剃齿工序，则应用剃前滚刀。

3）齿轮滚刀在搬运，安装及使用过程中应小心轻放，以免碰伤刀齿，不要用硬物击打滚刀表面。

4）适当注意滚刀的轴向安装位置是否是正确的，滚齿的时候，滚刀边齿不应该参加切削。

5）滚刀磨损之后，必须及时换新滚刀代替滚齿，磨损的滚刀拿去重磨复涂，滚刀刃磨后应该仔细检查重磨状态。

6）整体滚刀的刀齿厚度用掉了70%-80%，镶片滚刀耗损达到了刀齿厚度的60-70%时，应及时报废处理。