滚刀是什么，工作原理，分类及选用方法

一、滚刀是什么

滚刀是刀齿沿圆柱或圆锥作螺旋线排列的齿轮加工刀具，用于按展成法加工圆柱齿轮，蜗轮和其他圆柱形带齿的工件。根据用途的不同，滚刀分为齿轮滚刀，蜗轮滚刀，非渐开线展成滚刀和定装滚刀等

齿轮滚刀是加工外部啮合的正齿轮和斜齿轮的常用工具。加工时，滚刀等效于具有大螺旋角的斜齿轮。齿数是指滚刀的头数，工件相当于另一个斜齿轮。该空间根据一对斜齿轮相互啮合，并以固定的速比旋转，依次切割的每个相邻位置的齿廓都装在齿轮的齿廓中。常用的滚刀是单头滚刀。在批量生产中，多头滚刀经常用于提升速度。

二、滚刀工作原理

当刀转动一圈时，齿轮绕其自身的轴线旋转一个齿；多头滚刀转动一圈，齿轮转动的齿数等于刀头的数量。当螺旋角小于5°时，通常将蜗轮滚刀的滚刀制成平直的切屑袋，易于制造和磨尖。通常将具有大螺旋角的滚刀制成螺旋切屑槽，以避开切刀的侧面。切割前角较大的刀片的缺点。由高速钢制成的中型和小型模数滚刀一般采用整体结构。 模数在10 mm或更大的滚刀中，为了节省高速钢，避免锻造困难并改善金相组织，经常使用面板结构。插入式滚刀具有许多结构形式。常用的是齿条齿轮结构，即齿部分由高速钢制成，并在热处理后固定在刀体上。

将硬质合金用于滚刀可以显着提高切割速度和切割效率。整体硬质合金滚刀已广泛用于钟表和乐器制造行业，以加工各种模数小型齿轮。 模数中型整体式和插入式硬质合金滚刀已用于加工铸铁和胶木齿轮。小于3毫米的模数硬质合金滚刀也可用于加工钢齿轮。 硬质合金滚刀也可以加工淬硬的齿轮(硬度HRC 50〜62)。这种类型的滚刀通常是前倾角为30°的单齿焊接结构，在切削过程中会刮掉一层齿面。

三、滚刀分类

1、齿轮滚刀

齿轮滚刀，用于生成精度最高的直齿轮和斜齿轮，包括各种轮廓的精加工、预剃齿、预磨削，例如带或不带凸角、半顶齿和顶切。

滚刀采用孔或柄型（杆式）生产，单头或多头螺纹，精度等级一般由A、AA、 AAA。

按切削时是否加入冷却液，分为干切滚刀和试切滚刀。

通常的加工范围如下：

类型：孔和柄

模数一般范围： 0.25 至 33

径节制DP 范围： 0.75DP 至 100 DP

最大直径： 330mm

最大长度： 380mm

精度等级：根据 DIN3968 的 AAA、AA、A 和 B

2、渐开线花键滚刀

通常渐开线花键标准有： DIN 5480、DIN 5482、ANSI B92.1、B92.2、BS3550、GOST-6033、GBT3478等等。

3、矩形花键滚刀

滚刀的生产符合各种标准 DIN 5461、DIN5462、DIN5463、DIN5464、DIN5465、DIN 5471、DIN 5472、DIN 9611、ISO 14、UNI 220、UNI 221、UNI8953、GB/T1144-2001)等等。

4、链轮滚刀

根据各种标准和非标准形式生产用于汽车和工业滚子链的滚刀。

一般链轮节距范围： 76.2 mm。

标准： ANSI、ASA、IS、DIN、JIS-B GB 链轮的标准太多了，好多都是你仿我，我抄你最后四不像了。

5、蜗轮滚刀

蜗轮滚刀最重要的就是蜗杆类型，如 ZI、ZN、ZK 和 ZA，采用单头或多头的孔和柄类型，导程角一般最大到 45°。

滚刀有切向进给和径向进给两种切削方式。

6、特殊齿形的滚刀

用于各种部件的特殊齿形的滚刀，只要是展成加工的外齿轮基本都可以。

7、直齿同步带轮滚刀

生产用于渐开线和 HTD 型材的各种皮带和皮带轮的同步带轮滚刀；采用顶切和非顶顶切设计。带轮常用的型号：

• 渐开线轮廓，如“T”和“S”
• HTD、MXL、XL、L、H、XH、XXH

8、重型双切滚刀

生产专门设计的双切滚刀，通过增加专门设计的凹槽中的切削刃来减少切削时间。这些是为 5.5 模数及以上的齿轮设计的。

好处

• 大幅缩短周期时间
• 易于实施
• 减少滚刀磨损
• 滚刀可用于手动和 CNC 滚齿机。

9、干切滚刀

用于 CNC 滚齿机上的高速切削，以实现更高的生产率。这种滚刀的切削刃的长度做的很长，滚刀的槽数较多，这样可以提高滚刀一次刃磨的加工寿命，非常适合在大批量的自动化生产线上使用，建议使用滚刀的规格，例如直径、沟槽数和头数以及切削参数。目标是获得最短的切割时间和最长的寿命。

优点：

• 减少循环时间。
• 每次锐化的零件数增加。
• 较少的库存。
• 更少的变量，实现顺畅的生产。
• 在不增加土地、机械和人力投资的情况下增加工厂产能。
• 降低每个组件的成本

应用

• 干式和湿式切割
• 孔和柄类型
• 单线程和多线程
• 大容量零件，如两轮车、汽车、齿圈、链轮等。
• 易于实施

四、数控滚齿机加工中如何滚刀选择呢？

1.齿轮滚刀精度等级的选用应根据被加工齿轮的精度等级或工艺要求选用。

2.齿轮滚刀头数的选用。数控滚齿机精加工时，为了提高加工精度，应选用单头滚刀，粗加工时，为了提高加工效率，宜选用多头滚刀。

3.齿轮滚刀螺旋方向的选用。滚切直齿圆柱齿轮时，一般都用右旋滚刀。数控滚齿机滚切斜齿圆柱齿轮时，滚刀的螺旋方向宜与工作的锞旋方向相同。也就足说，右旋斜齿轮应用石旋滚刀，左旋斜齿轮应用左旋滚刀。

4.根据工艺要求选用。例如，对于数控滚齿机滚齿后要作磨齿加工的，须选用扭磨滚刀，对于滚齿后要作剃齿加工的，应选用留剃滚刀〈或称剃前滚刀〉。