浅议高速滚刀设计的特点

浅议高速滚刀设计的特点

【摘要】本文从高速滚削加工技术已广泛应用汽车齿轮加工行业介绍高速滚刀设计的特点。

【关键词】高速滚刀；设计的特点

目前高速滚削加工技术已广泛应用在汽车齿轮加工行业。我公司也有部分产品采用高速滚削加工技术，与传统滚削加工相比，它在切削速度、进给量、切削深度等切削用量参数上均有大幅提升，因此在高速滚削过程中呈现出新的特点，如切屑变厚变长、切屑变形等。根据高速切削机理可知，随着切削速度的提高，切削力下降15%～30%，切削温度缓慢上升；在正常情况下，切削热量约有95%由切屑带走，2%留在工件上，3%通过刀具散热。由此可见，在设计高速加工滚刀时应主要从排屑畅通性、散热迅速性、刀齿耐冲击性、前后刀面抗磨损性等几方面考虑。

1.增大容屑槽空间

散热迅速是高速滚削的关键，因此让切屑迅速离开刀具，将大量的切削热量带走，采用增大容屑槽的容屑、排屑空间是有效措施之一。这有助于切削液在滚削的全过程中，有足够的间隙至始至终地充分浇注切削区，以冲走大块及碎小末状切屑，冷却刀尖部，达到降低工件和滚刀切削区温度的目的；切削液还可起到润滑前刀面的作用，以减轻切屑对前刀面的摩擦，延缓前刀面磨损。滚削是一种断续切削，在高速加工中会加剧对刀齿的冲击，因此必须提高刀齿的耐冲击强度。在不改变容屑、排屑空间的前提下，采用降低容屑槽深度，将槽底部设计成整圆弧以增加其抗弯强度的方法可以增强耐冲击的能力。

2.增加圆周齿数

与传统滚削相比，高速滚削加工的进给量和切削深度都较大，如果仍按常规设计，那么圆周上每个切削齿的切削负荷将随之增大。增加圆周齿数是降低切削负荷的有效途径之一。在满足滚刀顶刃最大许可切屑厚度的条件下，选择合适的、较多的圆周齿数可增加被切齿轮轮齿面的包络切痕，从而达到提高齿轮几何精度的目的。

3.加大顶刃及侧刃后角

如果按常规设计刀具的顶刃及侧刃后角，那么在高速滚削中，当增大进给量和切削深度时，其实际工作后角将减小(甚至为零)。因此，采用加大顶刃及侧刃后角的方法，可以增大工作后角以及后刀面与已加工表面的间隙，有利于切削液进入后刀面与已加工表面的切削区，带走碎小末状切屑和切削热量，润滑后刀面，减小两表面的接触面积，从而达到减轻两表面间的摩擦、延缓后刀面磨损的目的。