涂层刀具应用与齿轮滚插加工硬度关系研究

针对普通高速钢刀具难以加工大模数中硬圆柱齿轮的问题,而刀具涂层具有提高刀具材料表面硬度和耐磨性却不降低其韧性的特点,选用TiN和TiNA1涂层试涂基体材料为普通高速钢、钴高速钢及粉末冶金高速钢的齿轮滚刀或插齿刀,并用此涂层刀具加工工厂常用的、经调质或免渗碳淬火后硬度为300～400HB的大模数中硬齿面齿轮.经加工试验,得出了刀具材料涂层与滚、插加工硬度关系,以累积经验,合理选用涂层刀具,从而方便、正确地加工中硬齿面齿轮,并解决生产中出现的非涂层刀具无法切削或切削加工质量精度达不到设计要求的难题.     

国外齿轮科技点滴

镀氮化钛高速钢滚刀用物理蒸镀法在高速钢齿轮滚刀刀齿上镀氮化钛和碳化钛工艺,近年来在日本已得到迅速发展和广泛应用。高速钢滚刀刀齿镀氮化钛后,切削普通合金钢齿轮时,寿命比无镀层滚刀约延长三倍左右。并可用以切削硬齿面齿轮。应用镀氮化钛高速钢滚刀切齿,滚齿机必须具有较好的刚性,并采用顺铣方法。加工硬齿面齿轮时,为防止切削刃碎裂,应增大齿坯倒棱量。     

小模数硬齿面齿轮的加工

小模数硬齿面齿轮具有广泛的应用价值，本文主要介绍了用进口硬质合金滚刀直接加工小模数硬齿面齿轮的刀具及工艺方法。     

日本刮削硬齿面齿轮的近况

由日本相浦正人教授首创的大负前角的硬质合金滚刀加工硬齿面的新工艺,可以代替磨齿工艺,大大降低了制造成本。在日本已日益广泛的应用于加工热处理后大模数重载齿轮以及机床齿轮、减速器齿轮等中等模数齿轮的硬齿面加工。其加工工艺路线为, (1)用带凸角滚刀滚齿—热处理—用硬质合金滚刀精     

中硬度齿轮的精密滚切

用超硬高速钢滚刀对低速重载中等硬度的齿轮采用精密滚切以后,不仅提高了一级精度、省去了磨齿工艺,而且提高了生产效率。一、滚刀的选用及其精度中硬齿面齿轮的滚齿,由于齿轮的硬度较高,采用W18Cr4V普通高速钢滚刀滚齿时,滚刀的磨损严重,齿面光洁度较低,滚刀的刃磨次数及刀具的耗损也较多。我厂近年来已采用M35、M42超硬高速钢滚刀以及与超硬高速钢相当的W6Mo5Cr4V2高速钢真空渗碳齿轮滚刀。这些滚刀的耐磨性较好,这对提高齿轮的齿形精度及齿面光洁度     

钴高速钢滚刀的使用与刃磨

近年来,随着我国重型机械的迅速发展,人们开始越来越广泛地应用中硬齿面的齿轮。在生产中应用普通高速钢滚刀来精切大模数和较大直径的中硬齿面的齿轮(HB285以内为软齿轮,HB280～400为中硬齿面,HRC45～64为硬齿面)加工刀具的耐用度下降,而且,由于刀具磨损加快,有时还会产生振动,因此,难以达到被加工齿轮齿面的表面粗糙度和尺寸精度的要求,严重影响了中硬齿轮的生产效率。     

中硬齿轮精加工刀具选用与刃磨

近年来，随着我国重型机械的迅速发展，人们开始越来越广泛地应用中硬齿面的齿轮。在生产中，应用普通高速钢滚刀来精切大模数和较大直径的中硬齿面的齿轮（小于285HB为软齿轮，280～400HB为中硬齿面，45～64HRC为硬齿面），加工刀具的寿命下降，而且由于刀具磨损加快，有时还会产生振动，难以达到被加工齿轮齿面的表面粗糙度和尺寸精度的要求，严重影响了中硬齿轮的生产效率。     

大模数齿轮用硬质合金粗切滚刀的研究──关于逆导程切削刃齿槽硬质合金滚刀

日本工学博士熊本工业大学相浦正人教授，是当今日本和国际上齿轮加工技术研究的知名学者。多年来，相浦先生已发表论文近３００篇，并拥有多项发明专利。在对切齿过程中硬质合金（或高速钢）刀具磨损和破损机理进行实验研究的基础上，研制出新一代高速防震结构滚齿机、硬质合金滚刀（包括涂层滚刀）、专用切削油等。并在硬质合金滚刀高速及硬齿面滚齿、蜗杆剃滚、蜗杆珩齿、内齿轮加工等方面研究，有很高造诣。应用相浦先生的一系列研究成果，日本大批量生产的汽车行业中、小模数齿轮切齿已实现了自动化、高效率、低成本、低能耗的新水平。此外，矿山及通用机械等行业的大模数齿轮切齿及硬齿面切齿，已实现了较高的加工效率。 相浦先生对我国科技人员怀有友好情谊，曾先后四次来华讲学和进行技术交流。 本刊征得相浦先生同意，拟从本期开始陆续发表他的有关论著。此次刊出的是第一篇文章。本文论述了从硬质合金滚刀的磨损和崩刃发生的条件入手，改进刀具及切削参数，从而提高大模数齿轮加工效率的实验过程，相信对读者会有一定的借鉴意义。     

内齿轮滚刀

用滚刀加工圆柱齿轮是齿轮齿形加工中常用的方法。一般地说,滚齿的生产率比插齿高,并能达到一定的精度及粗糙度。近年来,由于刀具结构的改进及优质高速钢、硬质合金材料用于滚刀,中硬齿面齿轮、硬齿面齿轮齿形的最后精加工,也可以用滚刀加工。而内齿轮的加工,目前仍沿用插齿和成形片铣刀铣齿的传统方法。内齿轮的滚齿加工国内外仍处于试验阶段。现在试用的内齿轮滚刀有以下两种:     

内啮合齿轮的加工

<正> 大型内啮合齿轮(包括斜齿轮在内)是在立式滚齿机上应用专门刀架按单一分度法或连续分度法进行加工的。这种方法的生产率不如加工同样参数的外齿轮来得高,因为加工时的系统刚性较低,沿滚刀齿的切削载面分布不均匀,而且相对于模数而言,刀具的直径较大,如在重型机床上所用的刀具直径等于400毫米。苏联中央机器制造工艺研究院设计了一种切削内啮合齿轮用的装配式蜗形滚刀。它是按连续分度法经两次行程加工齿轮的。精切时,     

涂层对小模数滚刀耐用度的影响

<正> 苏联乌里扬诺夫斯克工学院研究了涂层对小模数滚刀耐用度的影响。他们在530型机床上用20X13耐热钢进行了滚切试验,所用P6M5、P9K5、P9K10高速钢和BK8、BK6M硬质合金滚刀的直径为28—32毫米,模数为0.5毫米;滚刀上氮化钛(TiN)涂层是用离子轰击沉积法和气相沉积法获得的。滚切小模数齿轮时,切除层厚度仅0.5—10微米。在加工高强度塑性钢时,这决定着刀具的磨损规律。车削时,坯件表面所产生的硬化层对小模数滚刀的耐用度影响极大。当切去层厚度很小时,一些刀齿只沿被加工表面滑动,不参加切削,因此使金属发生弹性和塑性变     

装配式圆柱齿轮滚刀

本文介绍一种淬火圆柱齿轮精加工新方法。精加工工序是由硬质合金单刀组成的装配式滚刀来完成的(见图)。这种滚刀分别加工齿轮齿的渐开线部分和渐开线末端齿根处平缓的曲线部分,精加工工序不加工过渡曲线。圆柱齿轮精加工工艺过程是对原苏联已经掌握和应用的圆锥齿轮精加工工艺的发展。切齿刀头的硬质合金刀片分别作为滚刀单侧硬质合金齿。滚刀单侧工作,也就是首先加工齿轮的一侧,然后用另一把滚刀来加工另外一侧。滚刀周节精度用螺钉4调整,用同一把刀子,可加工不同的周节。模数为8～16mm的齿轮,刀具2加工齿轮渐开线部分,当切削刀具2加工后出现台阶时,刀具3加工齿根渐开线端平缓的径向段。     

大型淬火齿轮轮齿的精加工

<正> 高速钢滚刀可用于精加工硬度不超过HRC45的轮齿,中模数和大模数硬质合金精滚刀,制造复杂,并因材质脆引起崩刃而丧失其切削性能的或然率大,故在使用时不够可靠。作者研究了一种精加工圆柱齿轮的新方法,即用双刃刀具在齿轮铣床上以滚切法进行加工,刀具的每一切削刃形成一个侧齿面(图1),切削刃的形状和相对于刀具旋转轴线的位置,根据被加工齿轮的参数不同进行计算,而机床的调整与采用滚刀时相同。当切削刃作成直线形时,在很多情况下,形成的固有误差不超过8级精度(1643-72)有效齿形误差的公差一半,而误差的特性相当于齿轮齿顶修缘加工情况。     

中等精度中等硬度的大直径齿轮经济加工工艺

我厂是重型机床生产厂,在各种齿轮箱内均有模数和直径较大而硬度和精度中等的齿轮(如模数4～8、直径250～400mm、硬度 HRC 42左右、精度 7～8级),像这样的齿轮采用磨省工艺即不经济,也没有必要,采用珩齿工艺也很困难。为此我们采用普通高速钢滚刀来进行精液(文中简称中硬滚)。经多年的实践,共加工了数千件不同规格的齿轮,证明该工艺在加工效率、精度、粗糙度和生产经济性等方面均有很理想的效果。 一、中硬齿面滚齿工艺 1.设备、刀具和工装 作为精液用的设备应与粗滚设备分开,并具有较好的刚性和精度。我厂一般安排在捷克一FO—10和国产的…     

微小型齿轮的微细滚削加工研究

用自行设计的微小型硬质合金齿轮滚刀进行了模数为0.175mm的微小型齿轮滚削加工研究.首先设计了相应模数的微小型齿轮滚刀,并详细阐述该刀具的设计过程,包括刀具材料的选择、结构形式的设计、齿形设计和刀具局部强度的校核等.简述了该滚刀的制造加工工艺,在微小型数控滚齿机上进行了微小型齿轮的滚削加工试验研究.结果表明,采用范成...     

涂层装配式滚刀

<正> 西德Sazor公司认为有必要对滚齿刀进行TiN涂层,因此他们在出厂前用本公司的设备对全部产品进行了涂层处理。该公司的装配式滚刀材质为钴高速钢,组织晶粒微细,经涂层后可延长刀具寿命。与非涂层滚刀相比,TiN涂层滚刀的使用寿命要长得多。而且,被加工工件     

短直刃小压力角硬齿面滚刀的分析与探讨

短直刃小压力角硬齿面滚刀的分析与探讨陈永丰目前，我国对于大型齿轮硬齿面加工的研究已有很大发展。为解决大模数硬齿面齿轮的滚齿问题，我们通过对短直刃小压力角硬齿面滚刀的研究得知：这种刀具的结构简单，刃形短而直，制造容易，成本低，精度却很高。它具有以下特点...     

新型镀TiN高速钢滚刀

前言镀有TiN的高速钢滚刀能减少磨损,本文报道了有。无镀TiN的高速钢滚刀在高刚性滚齿机上大批量加工模数较小的齿轮(如汽车传动齿轮)时滚刀损伤的研究,并阐述了如何有效地使用这种滚刀,有以下几点: (1)、TiN镀层的要点; (2)、改善后刃面的表面粗糙度; (3)、镀TiN滚刀的后角应较小些; (4)镀TiN带凸台齿形滚刀可减少磨损。一、高速或高效滚齿时滚刀的损伤 1.棱角磨损     

新型淬硬齿轮用硬质合金滚刀材料

硬齿面齿轮加工的传统方法是:先以高速钢滚刀粗切,再经渗碳淬火或高频淬火后进行磨削。由于热处理变形量较大,工件要留有较大磨削余量,效率较低。国外自六十年代开始进行硬质合金滚刀加工硬齿面齿轮的试验研究,目前日本已能提供m2～25模数的焊接结构硬质合金滚刀,其前角一般为—30°,西德则采用镶片结构滚刀。     

TiN涂层精密复杂刀具切削特性的研究

本文研究了精密复杂高速钢刀具经TiN涂层后的切削特性、重磨后的特性和高速切削特性。实验证明,经TiN涂层处理的齿轮滚刀可提高切削寿命6倍以上,插齿刀可提高5倍以上,拉刀可拉削HRC25～36的难加工材料,光洁度可提高1级,TiN涂层后的滚刀、插齿刀经重磨开刃后,其切削寿命仍然比未涂层的新刀提高6倍以上,对于齿轮刀具、拉削刀具等刃磨前刃面的刀具,TiN涂层仍然保持刀具的高寿命。