滚齿进给量的选择(下)

HEATS 发表于 2010-9-12 10:15:04

这是德国saacke厂在1997年国际展览会上作为新产品宣传的TiALN涂层硬质合金整体滚刀加长结构。Ø60(D)mm×150(刃长)mm×Ø27(孔)mm,体现了小直径，加长，多刃齿，多头的现代滚刀，它代表了现代硬质合金滚刀滚齿的最高水平。用来加工20MnCrS5含硫易切渗碳钢齿轮(含硫0.03%)，滚齿速度Vc=395m/min(2095r/min)，采用fa=1.8mm/r(188mm/min)，用公式(1)计算，可得h1max=0.14mm，此值与该厂推荐的不超过0.18mm最大许可切屑厚度相符。刀具寿命为32m/刃齿，全刀可加工12600个齿轮。表2中的2号滚刀

　　这是成都工具研究所研制的镶齿硬质合金滚刀，1982年开始应用至今。齿轮材料为40Cr与20CrMnTi，硬度为176～209HB，滚齿速度Vc=175m/min(497r/min)。进给量fa=1.8mm/r(31～23mm/min)。用公式(1)计算，可得加工29齿齿轮时h1max=0.14mm，在国外推荐的最大切屑厚度范围内。此刀在80年代初与世界先进水平相当。 <TABLE cellSpacing=0 borderColorDark=#ffffff cellPadding=0 width="92%" bgColor=#ffffff borderColorLight=#006600 border=1><CAPTION>表2 齿轮、齿轮滚刀及切削参数数据</CAPTION><TBODY><TR align=middle bgColor=#ffffff><TD rowSpan=2>滚刀编号</TD><TD colSpan=4>齿轮</TD><TD colSpan=6>齿轮滚刀</TD><TD colSpan=4>切削参数</TD></TR><TR align=middle bgColor=#c5cb9a><TD>m(mm)</TD><TD>z2</TD><TD>b</TD><TD>cp</TD><TD>d(mm)</TD><TD>z0</TD><TD>N</TD><TD>材料</TD><TD>涂层</TD><TD>结构</TD><TD>Vc(m/min)</TD><TD>a(mm)</TD><TD>fa(mm/r)</TD><TD>h1max(mm)</TD></TR><TR align=middle><TD>1</TD><TD>1.7</TD><TD>40</TD><TD>31°46′</TD><TD>-</TD><TD>60</TD><TD>2</TD><TD>16</TD><TD>P25</TD><TD>TiALN</TD><TD>整体多刃齿硬质合金滚刀</TD><TD>395</TD><TD>5.6</TD><TD>1.8</TD><TD>0.14</TD></TR><TR align=middle><TD>2</TD><TD>3.175</TD><TD>29</TD><TD>-</TD><TD>0.3</TD><TD>112</TD><TD>1</TD><TD>12</TD><TD>S30(601Г)</TD><TD>-</TD><TD>镶齿硬质合金滚刀</TD><TD>175</TD><TD>7.1</TD><TD>1.8</TD><TD>0.14</TD></TR><TR align=middle><TD>3</TD><TD>2.8</TD><TD>36</TD><TD>-</TD><TD>-</TD><TD>108</TD><TD>3</TD><TD>12</TD><TD rowSpan=3>5%钴高速钢</TD><TD rowSpan=3>TiN</TD><TD>圆磨法齿轮滚刀</TD><TD>74</TD><TD>6.3</TD><TD>1.2</TD><TD>0.25</TD></TR><TR align=middle><TD>4</TD><TD>2.8</TD><TD>36</TD><TD>-</TD><TD>-</TD><TD>120</TD><TD>3</TD><TD>20</TD><TD>整体多刃齿齿轮滚刀</TD><TD>74</TD><TD>6.3</TD><TD>3.0</TD><TD>0.25</TD></TR><TR align=middle><TD>5</TD><TD>2</TD><TD>47</TD><TD>15°</TD><TD>-</TD><TD>50</TD><TD>3</TD><TD>22</TD><TD>整体多刃齿不重磨滚刀</TD><TD>120</TD><TD>4.5</TD><TD>4.4</TD><TD>0.23</TD></TR><TR><TD colSpan=15>注：计算示例，用表1公式对4号滚刀的各因子进行计算，得Fh1=0.0663,Fm=0.0201,Fz2=44.747,Fd=6.066,F(N/z0)=25.94,Fa=0.317,fa=2.97取fa=3.0mm/r</TD></TR></TBODY></TABLE>
 　　表2中的3、4号滚刀

　　这组数据为德国Fette工具厂1993年在德国Nord齿轮厂作的圆磨滚刀与整体多头、多刃齿轮滚刀加工轿车齿轮的经济分析的一部分。齿轮材料的抗拉强度为650N/mm2。Fette厂在数据中既给了fa值，也给了h1max值。经将h1max值代入公式(1)，求得的fa值和已知fa值相同。这个试验是在给定相同的h1max值前提下进行的，说明该厂是用公式(1)来决定相应的fa值(表1中的6个因子计算式即为该厂提供)。

　　3号与4号两把滚刀，主要是刃齿数相差大。前者圆磨滚刀为12齿，后者整体滚刀为20齿，由于F(N/z0)因子与滚刀刃齿数N的关系为1.7162次方，所以两把刀在相同的h1max=0.25mm条件下，其相应的fa值各为1.2和3.0mm/r，相差2.5倍。表2中5号滚刀

　　这是意大利SU齿轮刀具厂1995年报道的一把整体多槽不重磨滚刀加工轿车齿轮的试验数据，注意滚刀直径小(Ø50mm)，刃齿数多(22齿)，头数多(3头)，每个刃齿的全高为5mm，但可承受h1max=0.23mm的切屑负荷，滚刀材料为含钴5%的钴高速钢S6-5-2-5。不重磨滚刀只在美国有市场。

　　从上述5把不同类型的滚刀可以看到，它覆盖了现代滚刀的不同品种和结构，1、4和5号滚刀为整体结构，分别代表现代流行的先进滚刀类型，2和3号滚刀为镶齿结构，刃齿数较少，分别代表80年代在世界上流行，但目前在欧美已让位给在每次刃磨后能重新进行PVD-TiN涂层的、更先进的整体滚刀。表2中的各滚刀所采用的h1max值说明，符合工具厂的推荐许可值。计算fa值的公式(1)在实际生产中已获得应用。

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