目前。国内使用的蜗轮滚刀的参数一般均与蜗杆参数一致,但由于箱体的制造误差,安装误差和工作时的受力变形和热变形等多种因素的影响,将不可避免地使接触区偏移,无论对啮合传动或寿命都极为不利,特别是在配接触面时,需花费大量时间,由于滚刀的制造误差,加工时的中心距误差以及温度差等种种原因,当蜗杆的螺旋线误差合格时,接触区不合格,而当接触接触区合格时,蜗杆的螺旋线误差不合格,给生产造成很大困难。
目前,在国外广泛使用“大直径蜗轮滚刀”也就是说,使滚刀的分度圆直径稍大于蜗杆的分度圆直径。用这样滚刀加工出的蜗轮,在齿长方向曲率半径稍大于蜗杆的曲率半径,起到了“鼓形齿”的作用,也就是说,接触区不是在全齿长上接触,而只是在齿中部接触,控制滚刀分度圆的加大量,就可控制接触区的长短,加大量越小,接触区越长,而加大量越大,接触区越短,由于形成了“鼓形齿”的局部接触,不仅可完全克服由传统蜗轮滚刀加工时的缺点,而且也有利于油膜的形成,改善蜗杆,蜗轮的啮合质量,提高他们的承载能力和寿命,同时也使配接触面更加容易,从而大大提高劳动生产率。
天津第一机床厂从1984年采用“大直径蜗轮滚刀”至今已十几年,收到了良好的效果,他们使滚刀的分度圆直径比蜗杆加大2%~6%。他们的经验是:多头和螺旋外角大者,适于取小值,而单头和螺旋外角小者,适于取大值。之所以选择加大2%~6%是考虑到,加大量太小将失去它的作用,而加大量太大又将使接触区变得太短,影响其承载能力。由于滚刀分度圆直径加大,将使其螺旋升角减小,因此,在使用“大直径蜗轮滚刀”加工蜗轮时,不能像使用传统的蜗轮滚刀那样,使滚刀处于水平位置(即和蜗轮轴线垂直),而必须使它回转一个小的角度,其值应等于蜗杆的螺旋升角与滚刀螺旋升角之差。这样滚出的涡轮的螺旋角才能正确。
2.4锥齿轮刀具
2.4.1锥齿轮刀具的种类和用途
根据被切锥齿轮节锥齿线的形状,锥齿轮刀具分为直齿轮刀具和曲线齿锥齿轮刀具两大类,曲线齿锥齿轮刀具又可分弧齿锥齿轮刀具,延伸外摆线锥齿轮刀具和准渐开线齿锥齿轮刀具等,根据切齿方法的不同,锥齿轮刀具可分为成形法刀具和滚切法刀具两种。
各种常用的锥齿轮刀具的用途和加工范围见表3-144.
表3-144各种常用锥齿轮刀具的类型和加工范围
被切齿轮种类 |
刀具名称 |
加工范围 |
说明 |
直齿锥齿轮 |
锥齿轮铣刀 |
M=(0.3~16)mm |
在普通铣床上按成形法铣制低精度的直齿锥齿轮,或用于滚切法精刨前粗切齿槽 |
成对滚切刨刀 |
M=(0.3~20)mm |
在刨齿机上按滚切法加工直齿或切线齿锥齿轮 |
成对滚切铣刀盘 |
M=(1~10)mm |
在专用铣齿机上按滚切法铣制直齿锥齿轮,生产效率高,适用于大量生产 |
弧齿锥齿轮 |
铣刀盘 |
M=(0.5~25)mm |
在铣机上按成形法或滚切法铣制弧齿锥齿轮,可用于成批、大量生产,也可用于单件小批生产 |
螺旋成形法和单循环法拉刀盘 |
螺旋成形法m≤7.5mm
单循环法m,≤15mm |
在拉齿机上按螺旋成形法或单循法精切半滚切传动中的大轮,适用于大量生产 |
延伸外摆线齿锥齿轮 |
铣刀盘 |
Mn=(1.9~11.8)mm |
在专用铣齿机上按滚切法铣制延伸外摆线齿锥齿轮,可用于成批、大量生产,也可用于单件小批生产 |