滾齒進給量的選擇
發布時間：
2014-07-07 11:17
1997年參觀德國漢諾威“歐洲機床工具展覽會-EMO′97”時，了解到歐美幾個齒輪滾刀廠為轎車齒輪加工發展的高效齒輪滾刀的滾削參數中，是從被加工齒輪的強度和齒輪滾刀材料的性能出發，計算滾刀切削時的頂刃最大許可負荷，然后給用戶一個“滾刀頂刃最大許可切屑厚度”推薦值，以此確定滾刀軸向進給量的優化選擇。
國外汽車齒輪材料一般多為硬度176～209HB的低合金結構鋼。齒輪滾刀的材料多為高速鋼及硬質合金兩種，近年各廠重點使用整體硬質合金滾刀。
在轎車齒輪加工的滾剃工序中，滾齒時，齒部質量要達到剃齒要求來選定滾削速度和最大進給量。
1 滾刀進給量
1.1 歐洲工具廠的推薦值
德國saacke,Fette和sazzor齒輪滾刀廠均推薦以齒輪滾刀頂刃的最大許可切屑厚度(h1max)來確定滾刀進給量。
(1)硬質合金滾刀的h1max規定按國際標準(ISO)對硬質合金的分類：P類硬質合金滾刀h1max為0.18mm；K類硬質合金滾刀h1max為0.12～0.15mm。
P類硬質合金常用牌號為P25～P40。這類整體硬質合金滾刀在新刀時要進行TiN表面涂層處理，但刃磨后一般不再進行涂層。K類硬質合金滾刀常用于對淬硬鋼齒輪的齒形精加工，牌號多為K10，對較小模數的滾刀要用細顆粒硬質合金。在精滾齒時，新刀及每次刃磨后均進行TiN涂層處理。轎車方向盤轉向器上的小齒輪淬硬后采用硬質合金滾刀精滾工藝。
(2)高速鋼滾刀的h1max規定對中小模數的轎車齒輪(m=1.4～2.8mm)，一般選用h1max為0.2～0.25mm。對模數大的齒輪，可選用較大值為0.25～0.3mm。
上述歐洲工具廠的高速鋼滾刀材料常用含鈷5%的鈷高速鋼S6-5-2-5(S后的數字依次為鎢-鉬-釩-鈷的百分數)，淬火硬度為65～66HRC。
1.2 美國star工具廠的推薦值
美國star工具廠是美國主要的齒輪滾刀生產廠之一。該廠也是推薦滾刀頂刃的最大許可切屑厚度h1max來確定滾刀進給量。
a. 對于P類硬質合金滾刀的h1max規定為0.15mm。
b. 對高速鋼滾刀的h1max規定為0.2～0.25mm。該廠與德國Liebherr滾齒機廠交換過意見，兩廠分別導出的滾齒切屑最大厚度公式，得到的h1max值很相近。
2 滾刀頂刃的h1max與滾刀軸向進給量fa的關系
根據滾刀頂刃最大切屑厚度h1max值換算成滾刀軸向進給量fa值才能在滾削加工中應用。德國人Dr.B.Hoffmeister博士于1979年在阿亨大學發表的論文中研究了滾齒中的頂刃最大切屑厚度，并建立了計算用數學公式，用它可以從頂刃切屑厚度計算工件每轉的軸向進給量。此公式在頂刃切屑厚度h1max=0.35mm對m=1的滾刀和h1max=0.1mm對m=32的滾刀皆得到驗證。德國的滾刀廠皆用Hoffmeister博士的公式從h1max值計算fa值。計算式為
fa=Fh1·Fm·Fz2·Fd·F(N/z0)·Fa
式中，，Fh1、Fm、Fz2、Fd、F(N/z0)、Fa為6個影響因子，各有其計算式。由于各因子的計算方程式較為復雜，考慮工業應用，近年有人將其簡化列于表1。
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