一文读懂齿轮加工的技巧，你一定要看！
编者按可转位齿轮刀具数控技术的发展极大的推动了机床向数控、高速、高效和复合的方向快速发展。为满足高精和高效切削加工的需要，国内刀具的发展也与数控机床的发展保持了同步并取得了很大进展。近年来，齿轮刀具的发展趋势和特点主要表现在以下几个方面：
（1）齿轮刀具硬质合金化在传统意义上，齿轮刀具材料一般是高速钢（高性能粉末冶金高速钢也已普遍应用）。随着硬质合金材料的发展和加工技术的进步，在齿轮加工中使用硬质合金刀具的比例越来越高，在欧洲发达国家已高达70%以上。整体硬质合金齿轮刀具是专为加工精密金属小型齿轮而量身定制的成型刀具，现主要应用于医疗器械、汽车零部件及其它齿轮零件领域。齿轮刀具为一次成型加工，具有成本低，效率高，精度高等特性，可满足客户产品多样化小批量的加工需求。针对较大模数的齿轮，近年来国内外各刀具厂商如Gleason、Kennametal、Fette、Ingersoll、Sandvik Coromant等研发了硬质合金可转位齿轮刀具，大幅提高了齿轮加工的效率，也提高了刀具的寿命。特别是在风电行业大型内齿圈的高效加工中，硬质合金可转位刀具除了可用于粗切外，还可直接精切齿轮，加工精度可稳定达到GB8级。
（2）环保干切化环保干切在齿轮加工方面已得到应用，国内外主机厂如美国Gleason公司，日本三菱公司等均研发了专用干切滚齿机床。与传统湿切方式相比，干切方式不需要冷却液，既环保又降低了滚齿加工成本。在齿轮加工中使用干切的方式还可以采用更高的切削速度，提高加工效率。在干切加工中，刀具采用高性能粉末冶金高速钢制造，韧性好，加工难度小，其结构特点是小径加长结构，减少进刀出刀时间，并进行串刀，提高了刀具耐用度和加工效率。
（3）刀具规格超大化随着加工机床的大型化，重大装备对超大齿轮需求增加，出现了多种相配套的超大刀具。近年研发的超大弧铣刀就是与大型弧齿机配套加工1600~2000mm的超大螺旋锥齿轮，超大螺旋锥齿轮主要在船舶，冶金，石油机械等行业应用；M40～M45超大模数滚刀是与大型滚齿机配套加工大型圆柱齿轮，在水泥，冶金，起重，船舶等行业广泛应用；针对大型内齿轮的加工，除专用内铣刀外，专用插齿刀具已由以前的M18发展到现在的M25。各种超大规格刀具的研发也说明了工具企业创新能力的提升。森泰英格致力于高效可转位齿轮刀具的研发，旨在研究齿轮刀具应用，开发高效齿轮加工滚刀和齿轮铣刀等复杂刀具及高精度刀片。采取可转位式设计，硬质合金刀片通过螺钉直接固定在刀体上对被加工齿轮的毛坯进行切削。刀片刃口用钝后直接转位或更换即可，无需修磨，节省客户修磨成本，同时，刀片的刃口磨损不会影响刀体的继续使用。另外，刀片更换可在机床上进行，无需拆卸刀体，比使用传统刀具大大节省了辅助时间。除此之外，可转位刀具比高速钢刀具有更大的金属去除率，为客户显著的提升加工效率。其优势总结如下：
使用高精度磨制刀片，刀具整体精度高，加工后齿轮精度可达8级。
效率高，线速度可达100-120m/min，走刀3-5mm/r。
刀具切削刃出现个别刃口崩缺时，可直接转换刀片刃口或更换刀片，无需停机拆取刀体。
刀片具备多刃口设计，用户使用成本低。其齿轮滚刀和齿轮铣刀，优点分别如下：铣刀的优点滚刀的优点比可转位滚刀投资成本低可实现更高生产效率可用于加工内圆柱齿轮齿数不受限制齿轮滚刀的精加工和粗加工
因加工齿轮的模数大，则齿高较大，侧刃刀片参与切削的刃口更长，故刀具设计为刀片搭接式结构，齿顶圆弧刀片增加一倍，减少切削力，加工更平稳。模数20-40（粗加工）单螺钉压紧搭接侧刃刀片为双刀片搭接，将侧刃切削力分散到双刀片承担成本大大降低
模数20-40（精加工）双螺钉压紧搭接侧刃刀片为整刀片，切削更加稳定，也无多刀片搭接问题双螺钉压紧力更大
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齿轮参数模数18.2齿数36齿宽400mmVc120m/minAp41.6mmF6mm/min(轴向进给量)
齿轮参数模数40齿宽1400mmVc100m/minAp89mm余量0.3mm结论：和进口刀片寿命一致，加工后齿轮精度7级点击此处，索取产品资料齿轮铣刀的精加工和粗加工
齿轮粗铣刀适用于圆柱齿轮粗加工，其优势如下：
外齿轮，内齿轮都可加工
余量均匀，切削平稳
较高进给，提高金属去除率
齿轮精铣刀适用于圆柱齿轮精加工，其优势如下：
外齿轮，内齿轮都可加工
刀片渐开线型，切削热小，表面质量好
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齿轮参数Vc115m/minAp36mm余量0.35mm (每齿进给量)加工齿轮表面台阶0.05mm顶齿刀片寿命150m/刃
齿轮参数Vc140m/minAp18mm余量0.30mm (每齿进给量)加工齿轮表面无接痕Ra=2.0 顶齿刀片寿命110m/刃点击此处，索取产品资料滚齿是比较经济且常用的齿轮加工方法。在滚齿加工中，滚刀的制造精度、安装误差、修磨误差是造成被加工齿轮齿形误差和基节偏差的主要原因，而齿形误差和基节偏差会引起传动比瞬时变化和突变，最终影响齿轮工作平稳性，导致产生噪声和振动。因此，在滚刀加工、修磨、检测过程中保证其装夹精度，是提高滚齿精度的重要因素。结合我公司在精密夹持技术领域的丰富经验，针对滚刀装夹、修磨及检测，开发了液胀滚刀杆、液压螺母等高技术产品，以提升滚齿加工精度。影响齿轮传动工作平稳性的主要因素是齿轮的齿形误差和基节偏差。齿轮传动由于传动比瞬时变化和突变而产生噪声和振动，从而影响工作平稳性精度，导致噪音产生。森泰英格在精密夹持技术领域拥有丰富的经验，为提升齿轮加工精度，开发了液胀滚刀杠、液压螺母等高技术产品。下面就让我们一起了解一下：液胀滚刀杠
加工用液胀滚刀杠
液胀滚刀杠利用等静压膨胀技术，消除滚刀和刀杆之间的间隙，从而提高滚齿精度。
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加工机床滚齿机工件滚刀加工方式滚齿驱动方式手动加压特点7:24短锥定位接口；液胀定心，驱动键传递扭力；端面及径向跳动≤0.005mm；多段油腔设计；用于滚齿加工；最小直径22mm。检测用滚刀杠
液胀滚刀杆在修磨和检测的过程中，不需要传递较大的切削力，只需要实现高精度定心即可，故而无需再设计变径套与键的结构，可直接胀紧滚刀内孔。
滚齿夹具加工案例
加工机床工具磨床工件滚刀加工方式滚刀修磨/检测驱动方式手动加压特点端面及径向跳动≤0.005mm；多段油腔设计；夹持大长径比滚刀；调整垫圈可夹持不同长度滚刀。点击此处，索取产品资料液胀滚刀座
液胀滚刀座可以作用于两端为定位轴结构的滚刀装夹。滚刀座夹持两端外圆轴，其底部设计有传递扭矩用的键结构，可配合滚刀上的相应部位使用。
液压螺母
在滚刀装夹中，液压螺母可以替代传统螺母。液压螺母的优势非常明显，不仅可以避免滚刀杆承受较大扭转力矩，使其只存在轴向拉力，有利于提高滚刀杆的精度和稳定性，延长了其使用寿命；同时，其操作相对便利，大幅降低工人劳动强度。
点击此处，索取产品资料实践证明，正确合理的使用液胀滚刀杆及液压螺母，能够有效控制滚刀的安装误差、修磨误差，大幅减小滚刀对滚齿加工精度的影响影响，提高齿轮的加工质量。当然，齿轮加工精度除滚刀影响外，还与机床自身精度、齿坯加工精度、工装卡具等因素有关，需要在生产实践中针对具体情况不断去探索总结，从而更好地指导生产。-End-☞来源：金属加工 ☞本文编辑：sophia ☞媒体合作: 010-88379864