滾齒進(jìn)給量的選擇
發(fā)布時(shí)間：
2014-07-07 11:17
1997年參觀德國(guó)漢諾威“歐洲機(jī)床工具展覽會(huì)-EMO′97”時(shí)，了解到歐美幾個(gè)齒輪滾刀廠為轎車齒輪加工發(fā)展的高效齒輪滾刀的滾削參數(shù)中，是從被加工齒輪的強(qiáng)度和齒輪滾刀材料的性能出發(fā)，計(jì)算滾刀切削時(shí)的頂刃最大許可負(fù)荷，然后給用戶一個(gè)“滾刀頂刃最大許可切屑厚度”推薦值，以此確定滾刀軸向進(jìn)給量的優(yōu)化選擇。
國(guó)外汽車齒輪材料一般多為硬度176～209HB的低合金結(jié)構(gòu)鋼。齒輪滾刀的材料多為高速鋼及硬質(zhì)合金兩種，近年各廠重點(diǎn)使用整體硬質(zhì)合金滾刀。
在轎車齒輪加工的滾剃工序中，滾齒時(shí)，齒部質(zhì)量要達(dá)到剃齒要求來(lái)選定滾削速度和最大進(jìn)給量。
1 滾刀進(jìn)給量
1.1 歐洲工具廠的推薦值
德國(guó)saacke,Fette和sazzor齒輪滾刀廠均推薦以齒輪滾刀頂刃的最大許可切屑厚度(h1max)來(lái)確定滾刀進(jìn)給量。
(1)硬質(zhì)合金滾刀的h1max規(guī)定按國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)對(duì)硬質(zhì)合金的分類：P類硬質(zhì)合金滾刀h1max為0.18mm；K類硬質(zhì)合金滾刀h1max為0.12～0.15mm。
P類硬質(zhì)合金常用牌號(hào)為P25～P40。這類整體硬質(zhì)合金滾刀在新刀時(shí)要進(jìn)行TiN表面涂層處理，但刃磨后一般不再進(jìn)行涂層。K類硬質(zhì)合金滾刀常用于對(duì)淬硬鋼齒輪的齒形精加工，牌號(hào)多為K10，對(duì)較小模數(shù)的滾刀要用細(xì)顆粒硬質(zhì)合金。在精滾齒時(shí)，新刀及每次刃磨后均進(jìn)行TiN涂層處理。轎車方向盤轉(zhuǎn)向器上的小齒輪淬硬后采用硬質(zhì)合金滾刀精滾工藝。
(2)高速鋼滾刀的h1max規(guī)定對(duì)中小模數(shù)的轎車齒輪(m=1.4～2.8mm)，一般選用h1max為0.2～0.25mm。對(duì)模數(shù)大的齒輪，可選用較大值為0.25～0.3mm。
上述歐洲工具廠的高速鋼滾刀材料常用含鈷5%的鈷高速鋼S6-5-2-5(S后的數(shù)字依次為鎢-鉬-釩-鈷的百分?jǐn)?shù))，淬火硬度為65～66HRC。
1.2 美國(guó)star工具廠的推薦值
美國(guó)star工具廠是美國(guó)主要的齒輪滾刀生產(chǎn)廠之一。該廠也是推薦滾刀頂刃的最大許可切屑厚度h1max來(lái)確定滾刀進(jìn)給量。
a. 對(duì)于P類硬質(zhì)合金滾刀的h1max規(guī)定為0.15mm。
b. 對(duì)高速鋼滾刀的h1max規(guī)定為0.2～0.25mm。該廠與德國(guó)Liebherr滾齒機(jī)廠交換過意見，兩廠分別導(dǎo)出的滾齒切屑最大厚度公式，得到的h1max值很相近。
2 滾刀頂刃的h1max與滾刀軸向進(jìn)給量fa的關(guān)系
根據(jù)滾刀頂刃最大切屑厚度h1max值換算成滾刀軸向進(jìn)給量fa值才能在滾削加工中應(yīng)用。德國(guó)人Dr.B.Hoffmeister博士于1979年在阿亨大學(xué)發(fā)表的論文中研究了滾齒中的頂刃最大切屑厚度，并建立了計(jì)算用數(shù)學(xué)公式，用它可以從頂刃切屑厚度計(jì)算工件每轉(zhuǎn)的軸向進(jìn)給量。此公式在頂刃切屑厚度h1max=0.35mm對(duì)m=1的滾刀和h1max=0.1mm對(duì)m=32的滾刀皆得到驗(yàn)證。德國(guó)的滾刀廠皆用Hoffmeister博士的公式從h1max值計(jì)算fa值。計(jì)算式為
fa=Fh1·Fm·Fz2·Fd·F(N/z0)·Fa
式中，，F(xiàn)h1、Fm、Fz2、Fd、F(N/z0)、Fa為6個(gè)影響因子，各有其計(jì)算式。由于各因子的計(jì)算方程式較為復(fù)雜，考慮工業(yè)應(yīng)用，近年有人將其簡(jiǎn)化列于表1。
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