几种典型的国外可转位滚刀介绍
2014-2-10 来源：数控机床市场网 作者：韩以滨， 张国福
摘要：文中主要介绍几种典型的国外可转位滚刀，从它们的加工范围、结构形式、刀片特点等方面分别进行了阐述，并指出不同刀具厂家生产的可转位滚刀的独特之处，从而为可转位滚刀的选用以及该类刀具的国产化提供参考。
关键词： 滚刀；可转位；刀夹模块；刀片
1 引言
滚齿是按展成法加工齿轮的一种传统方法，可进行无变位的直齿齿轮、斜齿齿轮以及相应的变位齿轮的加工，而且滚切的齿轮模数范围大， 滚刀是使用最广泛的齿轮加工刀具，同一把滚刀加工的齿轮不受齿数限制，传统的滚刀按结构形式分为整体滚刀和镶片滚刀［1］，传统结构滚刀用钝后均需重新修磨前刀面，如刀齿损坏后， 容易导致整件滚刀报废。随着数控加工技术的发展， 可转位刀具的制造精度不断提高， 国外陆续出现了可转位齿轮滚刀，这种刀具采取装配式， 其刀齿为可转位刀片， 刀片刃口用钝后直接转位即可， 无需重磨， 从而无重磨成本， 刀片的损坏不影响刀体继续使用， 更换刀片可在机床上进行， 无需卸刀， 减少辅助工时， 而且该类滚刀具有比高速钢滚刀更高的金属去除率。
2 几种典型国外可转位滚刀
国外生产可转位滚刀的厂家主要是英格索尔、菲特、肯纳、山特维克等几大刀具厂商，他们生产的可转位滚刀结构均不相同，各有特色， 但均采用螺钉将刀片固定在刀体模块上，刀片安装形式多为切向立装结构。
（1 ）英格索尔公司可转位滚刀［2］。该公司属于国际金属加工集团，从 1980 年代就生产可转位滚刀，模数范围为 6~20mm，直径范围为 180~450mm，不同模数范围内，设计不同的刀片，一般不采用刀片搭接的形式，即由一个刀片形成单侧齿形 （凸角或倒角刀片除外 ）。带凸角结构的滚刀，模数 6~8mm 的在刀片直接作出凸角；模数大于12mm 的凸角由刀片搭接而成。滚刀结构如图 1 所示，滚刀的主要特点是：刀夹模块为片状结构，每片刀夹形成一圈螺旋线，一般由 6 片相同的模块及两侧法兰盘组成一个滚刀，依靠 4 个螺栓将模块串接而成，模块的两个端面为定位面，各模块之间依靠 4 个端面键传递扭矩。该公司的滚刀另一特点是：刀片采用斜孔形式，便于刀片的装卸，并增加螺纹旋入长度，提高连接强度，如图 2 所示。此种滚刀刀夹模块损坏后更换单件成本较高，但刀夹模块制造相对容易。
（2 ） 菲特公司可转位滚刀。该公司属于蓝帜金属加工集团，所生产的滚刀模数范围为 5~20mm，直径范围为160~300mm，模数 5~10mm 的由一个刀片形成单侧齿形（倒角刀片除外）；模数 11~20mm 的采用刀片搭接的形式（也可设计成一个刀片形式 ）。带凸角结构的滚刀，均是在刀片直接作出凸角。滚刀结构如图 3 所示，滚刀的主要特点是：刀夹模块（如图 3 （b）为条状结构，4 个刀夹形成圈螺旋线，刀夹模块一般为 24 块，结构相同，通过压紧螺钉安装在带螺旋凹槽的圆柱刀体（如图 3 （a）上，经过磨削的刀体外圆及按铣刀的导程磨削的凹槽侧面对刀夹模块起到支撑和固定作用，每个刀夹模块通过两个圆柱销定位3］。该公司滚刀的另一特点是：刀片是交错排列的，这样可尽可能减小作用在刀体上的轴向的反作用力和在齿轮上的切向力。此种滚刀刀夹模块损坏后，更换单件成本较低，但刀体及刀夹模块制造精度要求高。
（3 ） 肯纳公司可转位滚刀。该公司所生产的滚刀模数范围为 6~22mm，直径范围为 220~450mm，一个刀片形成单侧齿形；带凸角结构的滚刀的凸角由刀片搭接而成。另外，刀片螺钉孔也是斜孔形式。滚刀结构如图 4 所示，滚刀的主要特点是：刀夹模块（如图 4 （b ）为条状结构，2个刀夹形成一圈螺旋线，刀夹模块一般为 33 块，相邻的两个刀夹模块结构不同，通过压紧螺钉安装在带轴向定位槽的磨制圆柱刀体 （如图 4 （a ）上，刀夹模块依靠刀体的定位槽定位。该公司滚刀的另一特点是：可以制作成双头滚刀。此种滚刀刀夹模块损坏后更换单件成本介于前两者之间，刀体制造相对容易，刀夹模块制造精度要求高。上述几家公司生产的可转位滚刀结构比较典型，其它刀具厂的滚刀结构与此基本相似，只是山特维克推出的模数范围 4~9mm 的滚刀的刀片安装形式为径向平装结构，采用了 iLock 刀片定位技术［5］，刀片的三个刃口参与切削，一个刀片形成全部齿形，结构如图 5 所示。
3 结语
可转位滚刀精度等级一般符合 GB/T6084-2001 中规定的 B 级精度，也就是适合于粗加工或加工 9 级以下的齿轮。但也有特殊制造的滚刀能达到 A 级、AA 级精度，用于精（或刮削 ）加工］。可转位滚刀多为负的径向前角，切削抗力较大，因此要求机床具有较好的刚性及较大的功率，切削过程中可采用冷却液，也可不采用冷却液。
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