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渐开线花键滚刀的设计与加工工艺

渐开线花键滚刀的设计与加工工艺任务书1.设计的主要任务及目标(1)了解渐开线花键滚刀的工作原理。

(2)掌握渐开线花键滚刀的齿形设计。

、(3)了解渐开线花键滚刀切削过程及其特点。

(4)了解渐开线花键滚刀结构参数的确定。

(5)了解渐开线花键滚刀的公差与技术要求。

(6)掌握渐开线花键滚刀的设计步骤。

(7)掌握渐开线花键滚刀加工工艺并编制加工工艺过程卡。

2.设计的基本要求和内容(1)要求了解渐开线花键滚刀的工作原理。

(2)要求基本掌握渐开线花键滚刀的齿形设计及结构设计,并能出产品图纸。

(3)要求了解渐开线花键滚刀加工工艺。

(4)根据设计的产品图,编制加工工艺过程卡。

3.主要参考文献(1)袁哲俊编《齿轮刀具设计》上、下册,新时代出版社,1983年(2)四川省机械工业局编《复杂刀具设计手册》上、下册,机械工业出版社,(3)太原工具厂齿轮刀具工艺资料4.进度安排审核人:年月日I渐开线花键滚刀的设计与加工工艺摘要:本篇论文就渐开线花键滚刀的设计与加工工艺进行了详细的阐述,渐开线花键滚刀的设计最主要的就是其齿形的设计。

本篇论文先对渐开线花键滚刀做了一些简单的介绍,然后根据已知被切齿轮参数,选定渐开线花键滚刀的模数、外径、长度、内径、容屑槽数等以及选定设计30°压力角渐开线花键滚刀,A级精度。

然后就是齿形计算,计算其轴向齿形尺寸、法向齿形尺寸、切削部分尺寸等等,列表总结了各个参数的计算精度,根据计算出来的各个参数绘制产品图以及规定技术条件。

最后部分是其加工工艺的设计,附上工艺卡。

关键词:渐开线花键滚刀、齿形计算、计算精度、技术条件、工艺卡Involute spline hob design and processing technology Abstract:the paper has a detailed elaboration about involute spline hob design and processing technology ,and the main design of involute spline hob is the tooth profile designing. This paper made some simple introduction about involute spline hob firstly,then according to the known by grinding wheel parameters, selected the modulus involute spline hob, outer diameter, length, diameter, let crumbs slot number and so on, and selected 30 ° pressure Angle involute spline hob, which is grade A precision. And next step is tooth shapeCalculation,including axial tooth size,normal tooth size, cutting parts, etc.,and the list summarizes the calculation precision of each parameter,according to the calculation of each parameter map product technical conditions and regulations.The last part is Design of process technology, attached a process card.Keywords:involute spline hob, tooth profile calculation, precision, technical conditions, process CARDSI I目录1 绪论 (1)1.1 渐开线花键滚刀简介: (1)1.2 滚刀的国内外发展现状: (3)1.3 齿轮滚刀材料与结构: (4)2 已知条件: (5)2.1 已知被切齿轮参数: (5)2.2 渐开线花键滚刀的结构参数: (5)3 齿形计算: (9)4 计算精度 (12)5 产品图的绘制: (13)6 技术条件 (14)7 工艺设计 (17)7.1 工艺路线: (17)7.2 剃前齿轮滚刀的加工方法: (17)7.3 工艺过程卡: (18)8 结论: (21)参考文献 (22)致谢 (23)II1 绪论1.1 渐开线花键滚刀简介为了更深入的了解渐开线花键滚刀,必须先了解齿轮滚刀的工作原理。

我们先说一下齿轮滚刀的工作原理,齿轮滚刀是一种最常见的刀具,它既可以加工直齿和斜齿圆柱齿轮也可以加工变位齿轮和非变位齿轮。

齿轮滚刀按结构形式可分为整体滚刀和镶齿滚刀。

按精度等级可分为四级:AA级、A级、B级、C级,在一定工艺条件下,分别用于加工7、8、9、10级精度的齿轮。

齿轮滚刀加工齿轮的原理图如下图,其工作原理好比俩个相错轴渐开线圆柱齿轮的啮合传动过程。

滚刀刀齿的左右两侧刃口与理论切削刃口的形状相符是为了能够正确的切出渐开线齿轮。

滚刀其实就是一个渐开线斜齿圆柱齿轮,只不过是具有一定切削角度的齿轮。

滚刀的头数即相当于螺旋齿轮的齿数。

渐开线花键滚刀和齿轮滚刀一样是按展成法加工直齿轮以及斜齿轮的刀具。

滚刀它可以加工直齿轮、斜齿轮、非变位齿轮、变位齿轮。

齿轮滚刀按结构形式分类可分为整体滚刀和镶齿滚刀,生产实际中一般最常见的是整体齿轮滚刀。

本文要设计的渐开线花键滚刀选择整体滚刀的结构形式。

渐开线花键滚刀精度按GB 5104-85规定的30压力角渐开线花渐开线花键滚刀,精度分为A级和B级和C级三种,本文选用的键滚刀,选用A级精度。

滚刀分为俩种型式:I型为平齿顶滚刀,用于加工平齿根的花键轴;II型为园齿顶滚刀,用于加工圆齿根的花键轴。

渐开线花键滚刀是用来加工渐开线花键轴的。

它的设计方法与齿轮滚刀的设计方法基本一致。

渐开线花键滚刀精度按GB 5104-85 规定的渐开线花键滚刀,精度分为A级和B级和C级三种,A级为精加工滚刀(不留磨滚刀),B级为粗加工滚刀(留磨滚刀)。

30、与标准标准GB 3478·1-83《圆柱直齿渐开线用于加工)m mm、压力角为~105.0(花键(齿侧配合)模数、基准齿形、公差》相符的渐开线花键轴。

GB 5105-85规定的渐开线花键滚刀精度等级为C级一种精度等级。

用于加工)5.2.0(m mm、压力角为25~45、与标准GB 3478·1-83《圆柱直齿渐开线花键(齿侧配合)模数、基准齿形、公差》相符的渐开线花键轴。

设计渐开线花键滚刀时,要参考标准滚刀的设计程序、计算公式、图表和依据外齿形花键的主要参数进行刀具设计。

渐开线花键滚刀可分为30°压力角渐开线花键滚刀和45°压力角渐开线花键滚刀:30压力角渐开线花键滚刀,滚刀分为俩种型式:I型为平齿顶滚刀,用于加(1)工平齿根的花键轴;II型为园齿顶滚刀,用于加工圆齿根的花键轴。

滚刀为单头、右旋、容屑槽做成平行其轴心线的直槽。

滚刀的结构型式见图1。

渐开线花键滚刀的基本尺寸应符合表1的规定。

(2)45°压力渐开线花键滚刀滚刀为圆齿顶一种型式,用于加工圆齿根的花键轴。

滚刀为单头、右旋、容屑槽做成为平行其轴心线的直槽。

45压力角,不做介绍)。

滚刀的结构型式见图1。

滚刀的基本尺寸(这里由于不选用轴向齿形如下路所示:1.2 滚刀的国内外发展现状我国的滚刀设计技术虽然现在已达到世界较先进水平,但是由于起步较晚,仍然和一些欧洲国家存在差距。

在几百年以前人们就开始使用磨前滚刀了,磨前滚刀的设计在国内也有相当熟练的技术,意大利的SU公司和西班牙的FHUSA等公司的磨前滚刀现都已得到广泛应用,代表着世界最先进水平。

此外对于一些新型滚刀和特殊型滚刀国内外学者和技术人员也进行了相当长时间的研究并有了很大的成果。

欧洲许多国家目前使用的刀具制造设备基本上已实现数控化。

刀具的设计、制造现已经普遍采用CAD/CAM/CAPP技术,技术人员只需要输入相应的刀具图号,数控加工机床即可自动从中央计算机系统中提取机床调整数据和加工工艺数据,从而实现自动加工。

设计新的刀具时,会根据用户对工件的要求,先采用CAD进行滚刀的齿形设计,之后还用计算机模拟描绘设计的刀具所加工出来的齿轮齿形。

若不符合用户的需求则重做,若符合用户的要求,在确认无误后再将设计数据输入数控砂轮修整器,进行齿轮的磨削。

在刀具磨削的过程中均采用带数控砂轮修整器的数控工具磨床,而且配备了完善的加工软件,可以根据刀具轮廓形状自动计算和挑选砂轮的形状和运动修正。

数控车床和数控铲齿机用来做齿轮滚刀的车齿、铲齿工序;用数控滚刀铲磨机来铲磨齿形,用数控砂轮修整器修整砂轮的运动形式,对于一些模数不大于5mm的滚刀,其齿形的两个侧面、齿底面、齿顶面、齿底圆弧、齿顶圆弧都可以通过单次修整砂轮运动一次性完成加工。

1.3 齿轮滚刀材料与结构通过查阅相关资料对齿轮制造行业的了解,得出了一些关于目前齿轮滚刀的制造材料以及使用方式的结论。

就目前而言齿轮滚刀的制造材料主要是M35+TiN、M35+TiNC、ASP60+TiAlN、硬质合金四类。

其中M35M35+TiN和M35+TiNC主要用于湿式切削,这俩种材料对于湿式切削而言哪个更好需要长期的生产实践和研究。

而ASP60+TiAlN和硬质合金用于干式切削,硬质合金虽然具有硬度大、耐磨、强度和韧性较好、耐热、耐腐蚀等一系列优良性能,但是通过一系列的生产实践表明,ASP60+TiAlN滚刀效果更好。

随着科技的进步和人们的不断研究齿轮滚刀的结构也在不知不觉中慢慢变化着。

第一个方面比如说滚刀滚齿头数和滚刀加工被切齿轮的速度有关,滚刀的基本结构参数和根据被切齿轮的结构参数以及滚刀的使用寿命要求有关。

因此,我们在设计滚刀时,先得了解到加工工件的具体参数以及每次重磨后滚刀的参数变化来确定滚刀的基本结构参数。

第二个方面就是0°前角滚刀和正前角滚刀的选取问题,正前角滚刀的切削性能在只考虑齿形设计时,其切削速度等各方面性能是优于0°前角滚刀的,但是正前角滚刀在制造方面却有很多问题,它的齿形较为复杂,制造起来困难,因此目前常用的还是0°前角滚刀。

最后一个就是随着技术的进步和生产的要求,有时候需要将多把滚刀集成于一体可以实现在同一台机床上可以一次性加工不同的齿轮。

实现了效率的提升。

随着科技的发展和生产实践中的不断摸索,齿轮表面的涂层材料也在发生着翻天覆地的变化。

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