作者：漢江工具有限責(zé)任公司 張鎖平 來源：《工具技術(shù)》
n =v4m_e KLBV(`MS 筆者于2000年訪問考察了歐洲部分國家的齒輪刀具、拉削刀具制造廠，同時參觀了一些刀具用戶廠家，對歐洲國家的齒輪刀具及其它刀具的生產(chǎn)與使用情況作了一些調(diào)研，現(xiàn)對歐洲地區(qū)齒輪刀具設(shè)計(jì)與制造技術(shù)的發(fā)展近況作一簡評。
Q"c!% `\ 9_IR% bm 1 齒輪刀具材料與結(jié)構(gòu)
_Df I78`( PZ 69aZ*Gs （1）齒輪滾刀
#$V`%2> $ hB;r 通過對歐洲齒輪刀具制造廠和主要用戶企業(yè)（如變速箱制造廠）的考察可知，目前齒輪滾刀的使用方式可分為傳統(tǒng)的濕式切削工藝和干式切削工藝兩大類。用于濕式切削的齒輪滾刀材料主要采用M35+TiN和M35+TiNC，其中M35+TiN為主流材料，滾切速度通常為90～110m/min。用于干式切削的齒輪滾刀材料主要為ASP60+TiAlN，其滾切速度為160m/min。硬質(zhì)合金滾刀主要用于干式切削，其滾切速度可達(dá)260m/min。根據(jù)滾切試驗(yàn)結(jié)果，ASP60+TiAlN滾刀用于干式切削的綜合加工效能優(yōu)于硬質(zhì)合金滾刀。因此，在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中ASP60+TiAlN滾刀的使用量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于硬質(zhì)合金滾刀。
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#l/jFJU J {72% S 隨著數(shù)控滾齒技術(shù)和刀具涂層技術(shù)的快速發(fā)展，齒輪滾刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)也在不斷變化，主要體現(xiàn)在以下方面：①由于滾齒速度的不斷提高，正前角滾刀的切削性能優(yōu)勢已不明顯，加上正前角滾刀的齒形較復(fù)雜，制造精度不易保證，因此正前角滾刀結(jié)構(gòu)正逐漸被淘汰，而代之以零前角滾刀結(jié)構(gòu)。目前除日本NACHI公司還少量生產(chǎn)正前角滾刀外，國外其它齒輪生產(chǎn)廠幾乎已不生產(chǎn)正前角滾刀。②滾刀頭數(shù)的確定主要考慮滾齒加工效率的要求，滾刀的外徑、長度、槽數(shù)等參數(shù)則需根據(jù)刀具壽命要求來確定。設(shè)計(jì)滾刀時，通常首先確定每個刀齒的切削長度，再按重磨一次需加工的工件數(shù)確定滾刀的有效切削齒數(shù)，最后確定滾刀的外徑、長度、槽數(shù)等。③近年來，由于滾齒機(jī)快進(jìn)、快退速度的提高，小徑滾刀進(jìn)退刀耗時少的優(yōu)勢已不明顯，因此滾刀直徑的確定主要取決于齒輪結(jié)構(gòu)和槽數(shù)的要求。④為提高加工效率，對于同一齒輪軸上需滾齒加工的不同齒輪，要求可在同一臺機(jī)床上一次安裝依次加工完成，這就要求一把滾刀上有多段不同規(guī)格的滾刀齒形，即將多把滾刀集成為一體。
'R6D+Vk/ Y+N^_2@+C 由于滾刀圓周齒數(shù)的增多，滾齒加工已可視為近似連續(xù)切削加工，加上滾刀重磨后重新涂層技術(shù)的應(yīng)用，M35+TiN滾刀與ASP30+TiN滾刀相比其壽命差別已不是很大，但卻具有成本較低的優(yōu)勢，因此M35+TiN滾刀的使用數(shù)量已在明顯回升，這一趨勢無論從滾刀制造廠還是齒輪生產(chǎn)廠均可得到證實(shí)。但對于圓周齒數(shù)較少的滾刀和重磨后不涂層的滾刀，ASP30+TiN滾刀與M35+TiN滾刀相比仍具有較明顯的壽命優(yōu)勢。
;cZ9C 1 CaNZScnZ 在對環(huán)境污染限制極其嚴(yán)格的歐洲，干式切削具有廣闊的應(yīng)用前景。目前大量應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)的干式切削滾刀主要為ASP60+TiAlN滾刀。同時也有少量ASP60+TiAlN+WC/C滾刀應(yīng)用，其切削速度為180m/min。用于干式切削的硬質(zhì)合金滾刀和金屬陶瓷滾刀由于制造難度較大、材料及制造成本較高等原因，在加工生產(chǎn)線上的應(yīng)用還不多。由于涂層材料和涂層技術(shù)的快速發(fā)展，涂層粉末冶金高速鋼滾刀在干式切削中的應(yīng)用卻在不斷擴(kuò)大。
h `&@>uEiq :6LOb f\01 （2）插齒、剃齒刀具
J)(H-xvV ko!38BH`/ 歐洲生產(chǎn)的插齒刀產(chǎn)品主要采用M35+TiN和ASP30+TiN材質(zhì)，其結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與國內(nèi)區(qū)別不大。由于插齒加工屬于斷續(xù)切削，因此在高速插齒機(jī)上使用的插齒刀大多為ASP30+TiN插齒刀。
S |T:rc(~ Q(m} Sr4 歐洲生產(chǎn)的剃齒刀產(chǎn)品主要采用M2或ASP23材料（M2材料占主導(dǎo)地位）。剃齒刀的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與國內(nèi)差別較大。對于模數(shù)小于4mm的剃齒刀，容屑槽底梳采用直線形；模數(shù)大于4mm的剃齒刀的容屑槽底梳則采用漸開線形。剃齒刀的退刀槽均采用銑制（或磨制）加工，刀具內(nèi)孔配合面較短（一般約為齒面寬的1/3），徑向剃齒刀的邊牙全部銑去。
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目前德國開發(fā)出一種不同于傳統(tǒng)剃齒工藝的強(qiáng)力剃齒工藝。該機(jī)床在剃齒過程中，剃齒刀與被剃齒輪均可驅(qū)動，剃第一面齒時剃齒刀為主動輪，被剃齒輪為從動輪；剃第二面齒時則相反。無論剃哪一面齒，剃齒刀與被剃齒輪的轉(zhuǎn)動方向始終不變，且裝卸齒輪時剃齒刀不停止轉(zhuǎn)動。該機(jī)床采用自動對刀，齒輪轉(zhuǎn)速可達(dá)4000r/min，切削速度高，加工效率高。由于可對齒形實(shí)行強(qiáng)力修整，因此剃齒加工精度高。強(qiáng)力剃齒工藝對剃齒刀的性能、壽命和可靠性提出了更高要求。
"hz(A.THi l/O G 79qq （3）拉削刀具
}4xxge?r ~Av]LW 歐洲刀具制造廠生產(chǎn)的拉刀材料大多采用M2或M35，部分拉刀采用TiN涂層，具體根據(jù)加工要求和使用條件選用。拉刀的切削齒均無刃帶。圓拉刀、花鍵拉刀等的容屑槽不少采用雙頭螺旋槽結(jié)構(gòu)。
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