weixin_37851024的博客

本文综述了齿轮刀具材料的三大类别及其技术进展：高速钢（HSS）凭借良好韧性在中低速切削中占优，含钴高速钢提升红硬性；粉末冶金高速钢（PM-HSS）通过先进工艺使碳化物分布更均匀，寿命提升40%；硬质合金（Carbide）采用纳米晶粒技术增强耐磨性。新型涂层技术将切削速度提升至300m/min以上，CBN刀具在淬硬齿轮加工中表现优异。材料研发趋向多相复合，如GC1135硬质合金显著提升抗崩刃性能。

本文解析了花键参数表中"完整齿数42齿"与"合并齿数36齿"的含义差异，通过三维图示直观展示了6个合并宽齿的形成过程（42-36=6）。重点探讨了并齿花键的加工方法，特别介绍了成形铣削和滚齿两种常用工艺：成形铣削可通过完整齿数确定刀具齿形，利用分度头实现分齿；滚齿则需特殊设计的滚刀。文章以图文结合的方式，清晰解构了并齿花键的齿形特征与加工要点，为机械加工人员提供了实用的技术参考。（149字）

摘要： 本文介绍了一种通过组合现有工具处理蜗杆铣刀的方法。渐开线蜗杆可视为齿数少、螺旋角大的齿轮，通过修改工具绘制Mn4单头蜗杆（螺旋升角12°）并实现齿顶修形。为解决端面计算铣刀齿形不准确的问题，提出先将端面齿形转换到轴向再处理的思路，成功计算出成型铣刀的齿形，并通过反算验证了轴向齿形的贴合性。该方法适用于多种蜗杆类型，工具仍有优化空间。

本文展示了齿轮齿条包络的完整流程：首先创建单个槽型并阵列修剪成形，然后通过包络软件依次进行齿轮包络齿条和齿条包络齿轮操作。最终将包络生成的齿形与原齿形进行比对验证，结果显示两者完全吻合。该教程详细演示了从初始建模到最终验证的十个关键步骤，为齿轮齿条包络设计提供了清晰的操作指南。

摘要：本文探讨不同齿数的渐开线花键能否共用一把滚刀加工的问题。通过分析两个30°压力角花键（27齿和28齿）的参数差异，指出理论上基节相等即可共用刀具，但需考虑根径和变位系数。通过齿形计算和模拟加工验证了共用滚刀的可行性，并提供了渐开线花键参数对比表供参考。作者定期分享机械传动及齿轮加工相关内容，包括齿轮设计、刀具开发及应用问题等专业领域知识。（149字）

另外还有一个问题比较困扰我：就是这个多段修形叠加之后，修形量的定义问题，不同的定义及评价方式计算出来的齿形是有区别的，对于有非常精确要求的情况来说区别还是很大的。之前计算的砂轮齿形是一整段的，但是似乎这种对于有些小伙伴来说不太容易接受，希望按照修形的区域进行分段。虽然想办法做出来了，但是这样并不是最优的，至少我是这么认为。我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。齿轮的设计及加工方法，加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。

齿轮，被称为工业的“骨骼关节”，其精度直接影响机械系统的寿命与效率。而在齿轮精加工领域，蜗杆状砂轮磨齿机如同一台高精度“雕刻刀”，凭借独特的展成磨削原理，成为汽车变速箱、机器人减速器等关键部件制造的“心脏设备”。它的进化史，正是人类追逐微米级精度的缩影。

由于在融化的液体盐涂层下工件加热表面形成一层盐膜涂层，可以隔离空气，更好地减少氧化，防止脱碳，由于加热介质是液体，加热更加均匀，液体盐加热介质加热速度更快，从而有效节省时间。为了提高高速钢刀具的使用寿命，必须深入了解钢中的碳化物，了解碳化物的形成和变化规律。产品质量和刀具寿命的稳定性是一个工厂技术水平和管理水平的综合体现，要把刀具寿命做好不是一件容易的事，是一个系统工程，从原材料的控制、机械加工、热处理，到产品的最终包装出厂，都要有一套严格的规章制度、正确的工艺文件、齐全的检测手段和良好的员工素质。

蜗杆的法向在计算时也不是不能计算得到，可以从端面转换，也可以从轴向转换，主要是觉得这个剖面是一个投影齿形，不能被准确的测量出来，用它来作为验收的标准这一条是不是有待商榷呢？这个问题对开发一个针对渐开线蜗杆铣刀齿形计算工具来说是非常有必要谈论的，大家有没遇到思考过这个问题，希望得到大家的简介。另外这个蜗杆给出一个法向剖面的要求，齿顶和齿根明确标注了圆弧半径，问题就在这了，前面讨论过蜗杆法向问题，详见《但是在计算加工蜗杆的刀具时有一点点问题，下面是这个蜗杆内旋风铣刀的齿形、蜗杆端面齿形以及蜗杆轴向齿形的图形。

磨料是锐利、坚硬的材料，用以磨削较软的材料表面。磨料有天然磨料和人造磨料两大类。按硬度分类有超硬磨料和普通磨料两大类。磨料的范围很广，从较软的家用去垢剂、宝石磨料到最硬的材料金刚石。

最近被有不少小伙伴们问到蜗杆加工的一种方式——内旋风铣削加工。关于旋风铣之前出过一篇《》，简要介绍了旋风铣（Whilring）的一些基本内容。本期再重新仔细聊一聊内旋风这种加工方式，可加工的零件种类，一些知名的设备厂家以及自己最近计算内旋风铣刀齿形的一点进展。

证明了这个齿厚的正确性就可以继续往下进行了，前面也介绍过螺旋面盘铣刀的基本过程，这个齿形有点特殊，是一个单头的，在计算的时候有期初遇到额一些问题：就是直接从端面齿形进行计算时会出错，想了很多 办法目前还没有解决，于是便想到了为什么不把端面齿形先转换成轴向齿形，再进行计算呢？为了让自己安心，于是便在三维软件中利用这个端面齿形建立了模型，然后画出量球来，因为量棒我还没找到如何装配的诀窍，只能先用量球了，这可能会有一些出入，但是应该不会太大吧，小伙伴有转配量棒的方法吗？前面介绍过一期蜗杆的一些常用的加工方式《

齿轮的内容确实太多了，需要不断的去学习书上的公式，总结前人留下的经验，在实际应用中完善自己的知识体系，从而具备一些基本的判断和分析问题的能力。如上图，可以看出从R0.001（紫色）到Rfull（蓝色），随着插刀刀尖圆弧的的增大，切点位置直径也随之增大，相应的两个切点之间的距离自然随之减小，下图是靠近齿顶切线交点的叠加图。分别取插齿刀的刀圆弧R0.001、R0.2、R0.5、R1.0、R1.5和全圆弧的插削出的齿轮端面齿形，并把30°切线的的交叉带点的直径一并标注出来。

如果被测的齿轮的齿形毫无误差，与这个表固连的一个直线在齿轮的基圆上进行匀速滚动时，表针应该是纹丝不动的，只有齿形不与理论位置存在差异时，表针才会转动，如图的方向超出实体时表针逆时针转动，如果是实际曲线进入到了理论实体内时表针顺时针转动。知道了渐开线的定义之后，再来看看渐开线修形的定义：修形是人为要求齿轮齿形偏离理论渐开线位置的一种要求，目的在前面的这篇文章中也有介绍《齿轮为什么修形？近发现了关于蜗杆砂轮磨齿机金刚滚轮的设计计算的中存在的一些问题，当然也和滚齿或者磨齿相关的。渐开线修形的定义是什么？

第二步，根据前面确定的刀具基本参数，准确地将刀具的端面齿形用数学描述出来，刀具上各段刀刃根据设置的参数，如插刀齿顶带凸角，凸角的凸高度，凸角过渡刃的长度，齿顶圆弧的大小。如上图，有了齿轮的基本参数首先就可以确定出插齿刀的基本参数，也就是与之配对的一个齿轮，注意中间的两个重要条件：加工的节圆和插齿刀的齿数。有了各段的加工齿形，我们就能得到很多数据：例如插齿后渐开线起始圆直径，渐开线终止圆直径，粗加工已经模拟精加工后的沉切量，齿轮要求的渐开线起始圆几终止圆上的齿厚留量，倒角的大小等等我们想要的数据。

跳过5齿的那个，齿数从少到多，加工得到的齿顶齿根的圆弧是逐渐减小的，这里要说明一下插齿刀齿形的齿顶都没有给圆弧，是一个尖点。得到的齿轮的渐开线起始圆点直径是逐渐降低的。再来看这个5齿的，它形成的齿根圆弧是最大的，渐开线起始圆也是最大的，这个是因为我在计算插齿齿形是工件的节圆选择的较大导致的。先来看看3个齿的，好像存在问题，放大来看看，可以见到加工得到的齿形只有短短的一段符合齿轮的渐开线要求，在齿轮的齿根和中中部往上都是非渐开线的曲线，这不是我们想得到的结果，齿根的圆弧大概是R1.93mm。

同一个齿轮，与不同的参数齿轮啮合时，各个配对齿轮要求的起始圆直径也是不一样的，如果同时和多个齿轮啮合，那一般以最小的那个圆作为有效起始圆直径，这样就可以保证所有的啮合都符合要求。这里我给了滚刀齿顶全圆弧，也就是刀具的齿顶圆弧最大，对应渐开线的起始点如下图，我画出了一段从基圆到齿顶的渐开线作为参考，这个例子里面根径是大于基圆的，有些参数下，根径是在基圆以下的。结果可以想到，齿轮的齿槽形状设计成什么样，基本就可以加工成什么样，渐开线的起始圆直径大小和齿根的圆弧大小成正比，圆弧越大，起始圆越高。

金刚石具有极高的硬度和耐磨性、较低的摩擦系数、较高的弹性模量、较高的热导率、较低的热膨胀系数、与有色金属的亲和力较小等优点，是目前最硬的工具材料，主要分为单晶金刚石和聚晶金刚石两大类。针对单晶金刚石刀具的性能特点及加工后的质量要求，摩尔超硬研发部门对金刚石晶形及品位进行严格筛选和控制，改进配方，调整生产工艺，进行多次磨削实验，研发出高性能的粗磨、半精磨、精磨、超精磨陶瓷结合剂及金属结合剂金刚石砂轮，稳定保证磨削刃口质量。莫瑞超硬提供精密激光切割机，用于切割PCD金刚石、CVD金刚石板和MCD金刚石板。

从刀具上的各段齿形计算加工出的齿轮端面齿形，下一步进行细化处理[开心]，去掉一些线头，增加一些关键参数的计算及标准，例如：SAP、UnderCut、EAP、Chamfer等等，祝我好运吧，谢谢！

当然一般在实际过程中都是穿插着来的，根据齿轮的基本参数确定插齿刀的基本参数，再根据齿轮的一些重要参数，例如：渐开线有效起始点直径，齿根最大沉切量，齿顶倒角或者修缘量，初步确定插齿刀对应的一些相关参数，但是有时是不能直接得到插齿刀齿形，这时往往是先给定插齿刀的齿形，反向计算加工出的齿轮的端面齿形。之前接触滚刀比较多，渐开线齿轮滚刀的基准齿形的参数相对简单，都是由直线和圆弧组成的。其实想想，剃前插齿就是一个齿轮齿顶多了一个凸角，齿根加了一个倒角，但是想精确的把它描述出来，还是要费点功夫的。

眼尖的小伙伴可能发现了，这里得到的轴向齿形是一个齿槽，而基准齿形是一个齿，这里我处理了一下，这是为了后续计算修整滚轮做好准备，毕竟滚轮修正的是齿槽，当然滚轮也可以做成内凹的，但是这种好像不常见，也可能是我了解的不够深入，先这么处理吧。这里要注意的是，此时求得是基准齿形，并不是蜗杆砂轮的精确齿形，前面介绍过蜗杆的相关内容，蜗杆的建立，用端面或者轴向齿形才是准确的，所以先求出蜗杆的轴向齿形，这仅仅是一个计算的推演，所以蜗杆砂轮分圆直径我是随便给的，按∅60mm,计算得到螺旋升角是1.6714°。

前面的计算讨论的都是从螺旋面工件的端面齿形出发，计算成形刀具的齿形问题。可以看到整个齿廓接触的还是分厂均匀的，也就是说计算的结果是可信的。我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。为了简化，先弄通原理嘛，选择了一个这样的蜗杆，轴截面齿形面试直线，齿根部分是圆弧的一个阿基米德蜗杆。把安装角人为再增大了5°，得到的齿形看着就明显的过了，并且大家发现没，齿形的高度变矮了。齿轮的设计及加工方法，加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。

如前面所说：近期要围绕拉削和拉刀这个话题，分享一些相关的内容，从最基础的知识开始，为此还专门买了本旧书——《拉刀设计》入门学习。废话不多说，直接开始。拉刀最早由冲头演变而来，用于加工方孔，虽然结构简单，但是效率极低，加工出的质量也不高，随后就出现了多齿冲头，再往后就出现更多齿的拉刀。6）花键拉刀，用于加工渐花键（包括渐开线花键、矩形花键），花键可以是直的，也可以是螺旋的。1）推刀，用于加工余量不到的通孔或者模数小于1的圆柱齿轮。2）圆孔拉刀，用于加工圆柱形的通孔。5）键槽拉刀，用于加工内孔中的键槽。

齿轮的拉削加工由来已久，这期咱们就从他的发展历史开始聊起，大家有什么相关的问题，希望看到的内容可以留言评论。需要一定的长度才能完成所需的形状，工件是通过拉​​刀穿过来加工成所需的形状，因此不适合盲孔加工。我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。它不适合小批量生产，要考虑成本和交货时间。刀具应用方面，刀具的切削参数、涂层和使用寿命，加工中遇到的问题和解决办法等问题。齿轮的设计及加工方法，加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。

如20°时，30°时，14.5度 ，15度， 17.5度， 22.5度， 25度 ，27度 ，37.5度，45度时的进深和齿厚的比值是多少？我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。放大来看，将两次包络得到的齿轮分度圆对应的齿厚测量出来，原来CAD可以直接测量，之前都没用过，一直是通过特性来看弧长，又学到一招。这样，看不出什么来，把两次的结果放在一起看看，可以看到，两次的齿廓方向的差值和径向方向是不同的。进刀量和滚刀的压力角有关系吗？

首先，它可以很好地控制颗粒的锋利度，使砂轮在磨损时保持锋利，这有助于减少热量，保持轮廓更长久，并保持更严格的公差。为了满足当今降低齿轮噪音并提高动力传输效率的更高质量标准，齿轮设计融入了更精细的齿面粗糙度和更精确的齿廓（各种修形加持），这些齿廓通常是用砂轮制造的。随着这些传动系统部件公差的“收紧”，传统的机加工和车削工艺经常被磨削工艺所取代，因为磨削工艺更容易满足这些更严格的要求。较小的磨料会产生较小的切屑，而较小的切屑会使工件的表面更加光滑。因此，通过磨削更容易达到更精细的表面粗糙度值。

塑性成形加工花键轴，即利用在常温下，金属具有一定塑性的特点，并在模具的作用下，使工件产生一定的塑性变形而形成花键轴。采用齿条模具滚轧花键轴，通过上、下对称的两个齿条模具以速度Ｖ绕工件轴线做相对平行的交错运动，在摩擦力的作用下，两个齿条模具带动工件滚动，上、下齿条模具逐渐压入工件的表面金属，使得工件发生塑性变形从而形成花键轴。采用滚轮滚挤花键轴，利用一组具有与花键轴齿形相同的截面形状的滚轮，在压力Ｐ的作用下与工件发生相对滚动，逐步压入工件的表层金属材料，使得工件发生塑性变形从而滚轧出花键轴。

记录一下，里面还有一些问题，齿根圆弧取到较小时，就散会出现问题。最近计算了一个用于加工斜齿轮用盘型铣刀的齿形。然后再又计算的刀具齿形反求加工后的齿轮齿形。先从齿轮的端面齿形，计算额刀具的齿形。

在滚刀的使用中发现，进口滚刀和国产滚刀在加工质量和寿命方面存在显著差异。经过多次比较得知，滚刀的使用寿命可以达到国产滚刀的两倍以上，而进口滚刀返回原厂磨削后的使用寿命约为新刀具的90% ，但同样经过国内厂家磨削后，刀具的实际磨削精度并不低于原厂刀具，有的精度甚至优于原厂刀具，但加工质量和刀具寿命明显降低。对刀具进行显微镜观察后发现，进口刀具和国产刀具的刃口处理存在显著的差异。进口滚刀刃口钝化痕迹明显，钝化圆角大小均匀，刃口质量一致，显微缺陷和磨削毛刺少，涂层附着力好。

通过模拟分析，我可以了解到加工过程中可能出现的问题和隐患，从而提前采取相应的措施进行预防和解决。在进行计算模拟的过程中，我充分利用了专业知识和丰富经验，对齿轮端面倒棱加工的各个参数进行了详细的分析和计算。通过不断地调整和优化，我成功构建了一个精确的模拟模型，能够真实反映齿轮端面倒棱加工过程中的各种情况。这次成功的计算模拟不仅让我对自己的专业能力有了更深的认识，也为我未来的工作提供了宝贵的经验和启示。然而，经过一番努力，我终于迎来了曙光，成功完成了齿轮端面倒棱刀具加工的计算模拟。

采用对角剃齿法时，剃刀和齿轮的啮合点随工作台的移动而变化，工作台只需较短的工作行程就能完成剃齿，从而使剃齿生产效率得以提高，并且剃刀整个齿面都参加切削工作，因而刀具磨损均匀，剃齿刀的使用寿命较长。切削时，刀具和齿轮紧密啮合旋转。剃刀和工件是一对交错轴齿轮的啮合，剃齿刀与被剃齿轮的展成运动，是由剃齿刀的齿面与被剃齿抡齿面的共轭关系形成，即齿轮是由剃刀带动而转动，而不是依靠切齿机床的强迫运动来形成。我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。

虽然一些齿轮热处理后的质量还无法全面控制（淬火会造成某些齿轮、特别是结构不匀称的齿轮的变形，常见于车辆及拖拉机的变速装置），但我们通过将剃齿精度控制在5级并设置剃齿的反变形措施，可以将汽车齿轮、尤其是那些用于自动变速器中的行星齿轮的热处理变形降到最低，从而稳定齿轮的成品尺寸。由于理论齿向会与实际测量的齿向有差别，因此通过对剃齿加工工艺剃齿参数及特殊剃齿刀的各方面控制，达到理想的齿轮齿向精度，同时降低传动噪音，实现用低成本的剃齿工艺加工出与高成本磨齿工艺加工的相同质量的齿轮，满足各种变速齿轮的质量要求。

​有小伙伴说后面想多出一些插齿刀相关的内容，近期找了一个非常不错的内容，分享给大家。是关于插齿出现乱齿的问题的。

这一技术的名称“内旋风铣”便揭示了其两大核心特点：一是“内”，指的是在工件内部进行加工，通常涉及到难以触及的复杂曲面；例如，在航空航天领域，许多关键部件的内壁需要达到极高的光洁度和精度，以满足严格的密封和性能要求。内旋风铣技术的实施需要高精度的机床和专业的刀具。机床需要具备高刚性、高稳定性和高精度的特点，以确保在高速旋转和切削过程中能够保持极高的精度和稳定性。而刀具则需要根据工件的材质、形状和加工要求进行精心设计和制造，以确保在切削过程中能够实现最佳的切削效果和最长的使用寿命。

1.工件的齿顶有圆弧要求，像同步带轮，一些油泵齿轮，或者是普通的渐开线齿轮齿顶要求有光滑的圆弧过渡要求时，采用顶切来实现。如下图所示，刀具的全齿深如果大于齿轮的全齿深，虽然刀具的齿根部圆弧部分加工到了齿轮的齿顶，但是可以看到，加工出的曲线与齿顶圆是相割的，存在尖点。可以看到，上图的滚刀的齿槽的根部切出齿轮的齿顶，这要求在加工前工件的外圆上预留一些余量。齿顶修缘是齿轮齿形修型的一种，关于修形的目的和作用在前面的相关文章中有过介绍，有兴趣的小伙伴可以翻翻前面的内容，这里就不在重复了。一、顶切 Topping。

遇到类似上面的情况时，就可以考虑采用线切割来加工，当然首要任务是要得到需要生成齿轮的齿形，有一些线切割的机床会内嵌一些参数化的齿轮齿廓生成模块，但大多数是不具备此功能的，需要导入CAD齿形。再如下图所示，齿轮的齿顶和齿根都有圆弧要并且要求较为严格时，就要求插齿刀的齿顶和齿根设计成对应的特殊曲线才能满足，这必然导致成体的提高，另外对着刀具的磨损，形状也将随之变化。再来看看下面所示的环板零件，其内齿轮部分的加工若在插齿机上进行，则需要环板在插齿及工作台上回转，当环板尺寸较大时，加工无法进行。

用这个也可以提取出工件的槽型来，就是比较麻烦一些，后面继续研究。经过坐标变换和下面这个重要的公式来计算工件的齿形。

前面出了很多期关于螺旋面成型刀具齿形计算方面的内容，一直也是在学习当中，计算的结果不够精细化，工件工作的齿形面计算没什么太大问题，但是在齿根部分这块不够深入，最近有了一些进展，记录一下。我是woodykissme，定期分享有关，机械传动及齿轮加工方面的内容，对这方面感兴趣的小伙伴，可以关注我。刀具应用方面，刀具的切削参数、涂层和使用寿命，加工中遇到的问题和解决办法等问题。齿轮的设计及加工方法，加工齿轮所用的刀具设计、制造及使用方面的相关问题。《加工摆线的齿条型刀具齿形计算工具》《一个齿轮刀具设计综合实例》

针轮摆线已有修形，一起来看看它有几种修型方式：一、等距修形二、移距修形三、转角修形四、综合修形另外摆线还有双齿差的形式，如下：今天就分享到这。

在实际应用中，内螺旋面的计算常常用于螺纹、滚珠螺母等领域。加工内螺旋面刀具齿形的计算还是用这个图，不同的是工件的直径大于中心距a，一般刀具的轴线是与工件的轴线相互平行，也就是轴交角等于0°。上图红色方框中是核心的一个公式。下图中白色是工件的槽型，选中的部分是计算出的刀具齿形，可以清楚的看到加工时的接触线，这也解释了为什么计算出的刀具齿形有一侧比较短的原因。还需要从刀具齿形反算回工件才行！计算方法参考《齿轮啮合原理》