刀盘种类繁多,例如按照加工分度方法分可以分为滚齿刀盘和铣齿刀盘,按照直径大小可以分为6寸刀盘,9寸刀盘…..等等。本文仅讨论奥利康滚齿齿轮刀盘。如何选择滚齿刀盘?这是很多螺旋锥齿轮工程技术人员经常思考,也经常讨论的问题。
刀盘的选择到底受哪些因素影响?首先我们来了解一下目前主流的奥利康滚齿刀盘的类型。
当前,国内奥利康系统滚齿齿刀盘主要有两种型号的SPIRON刀盘,即SPIRON I型和SPIRON II型,如下图所示:
图1:SPIRON刀盘
此刀盘的特点:
1. 整体式刀盘,刀槽是线切割出来的,刚性足
2. 内外刀槽为一组
3. 一把刀两个紧刀螺钉
4. 一般情况下不加刀垫
5. 可以使用不同宽度的刀条,以适应模数的变化
刀盘命名规则:
以SPIRON 7-51 L I为例
7:刀组数
51:名义半径
L:左 (R:右)
I:I型(II:II型)
根据刀槽倾斜角和刀槽宽度SPIRON刀具分为两类:
SPIRON I型
- 刀槽斜角为4.5°
- 刀组数与刀条的横截面与标准TRIAC相同
- 主要用于2面刃磨刀条
主要可选择的刀盘如下:
图2:SPIRON I型可选择的刀盘
SPIRON II型,这是国内绝大大部分用户使用的刀盘类型
- 刀槽斜角为8.5°
- 主要用于三面刃磨的刀条
主要可选择的刀盘如下:
图3-4:SPIRON II型可选择的刀盘
刀盘以及刀条的选择需要考虑的因素:
1. 生产效率方面
刀组数越多,切削加工时间越短,自然效率越高。例如,某公司之前采用SPIRON (II)13-109的刀盘加工产品,后来新采购SPIRON(II)19-109刀盘加工同一件工件,节约加工时间近20%。 但是,在某些情况下,过高的刀组数对铁屑的排出可能变得不那么顺利。
2. 齿轮性能方面
刀具的选择可能要用到KIMoS软件计算结果(熟悉KIMoS的客户都知道的Ni系数),以判断所使用的刀具到底是大刀具设计还是小刀具设计(怎么判断?怎么和Ni挂钩?请参加我们的培训)。同样的齿轮,采用大刀具设计还是采用小刀具设计,最后获得的齿轮动态性能可能相差很大。
3. 需要注意的小细节
由于滚齿的特点,刀盘上刀槽组数的选择与齿轮的齿数的关系,我们要尽可能避免刀槽组数与齿轮的齿数产生公约数的情况发生,如有必要,可能要更改设计,以满足这一条件。
小结:
1)刀盘选择要根据加工方法选择
2)刀盘选择不仅仅是制造工程师关注的也是设计工程师关注的
3)同一工件可采用不同的刀盘加工,性能和生产效率可能会有加大差别
大昌华嘉齿轮应用技术总监朱志刚编译