工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计.docx

南 华 大 学

课程设计说明书

题 目：工程机械齿轮滚刀、马格插齿刀设计及其加工工艺
学生姓名：
专业班级： 机卓1001班
指导教师： 李必文教授
学 院： 机械工程学院
起止时间：2013年12月4日至2013年12月25日

一、课程设计内容及要求：
1．齿轮滚刀、插齿刀的设计，包括参数计算、结构设计、刀具加工工艺的设计以及成形车铲刀的设计。
2．插齿刀零件图（2#图一张）
3．滚刀零件图（2#图一张）
4、成形车铲刀零件图（2#图一张）
5．插齿刀、滚刀加工工艺
6．课程设计说明书：应阐述整个课程设计内容，要突出重点和特色，图文并茂，文字通畅。应有目录、摘要及关键词、正文、参考文献等内容，字数一般不少于6000字。
二、主要参考资料
有关刀具参数计算及结构设计、机械制造工艺与设备的手册与图册。
三、课程设计进度安排
阶段
阶 段 内 容
起止时间
1
布置任务，准备资料
1天(12月4日)
2
方案设计
1天(12月5日)
3
设计计算
4天(12月6～10日)
4
结构设计及绘图
7天(12月11～17日)
5
工艺编制
2天(12月18～2012年12月19日)
6
编写设计说明书
4天(12月20～12月24日)
7
准备答辩和正式答辩
1天(12月25日)
指导 教师（签名）： 时间：
教研室主任(签名)： 时间：
院 长（签名）： 时间：

专业课程设计刀具方向第四组
任 务 书
题目1：外啮合碗形直齿插齿刀的设计
已
知
条
件
名称
被切齿轮参数
共轭齿轮参数

符号
数值
符号
数值
模数

6.1

6.1
分圆压力角

24°

24°
齿数

30

19
齿顶高

6.1

6.1
齿根高

7.625

7.625
齿全高

13.725

13.725
分圆弧齿厚

9.582

9.582
变位系数

0

0
齿顶圆半径

97.6

64.05
根圆半径

83.875

50.325
分圆半径

91.5

57.95
基圆半径

83.589

52.940
要求：
（1）设计公称分圆φ125的外啮合A级碗形直齿插齿刀，前角=5°，齿顶后角=6°，齿数=21，齿顶高系数=1.15，=0。
（2）编制该刀具加工工艺

题目2：齿轮滚刀的设计
已
知
条
件
名称
被切齿轮参数

符号
数值
法向模数

10
分圆法向压力角

27°
齿数

13
齿顶高系数

1
径向间隙系数

0.25
分圆法向弧齿厚

15.708
变位系数

0
分圆螺旋角

15°
螺旋方向

右旋
精度等级

7FJ GB10095-88

要求：
（1）设计AA级Ⅰ型单头右旋齿轮滚刀，=200，前角=0°，顶刃后角
=10°～12°，侧刃后角不小于3°，有第二铲背量K2，滚刀螺旋角≤5°。
( 2 ) 编制该刀具加工工艺。
目 录

前 言…………………………………………………………………1
一、 工程机械齿轮滚刀设计…………………………………2
2.1设计原理………………………………………………2
2.2设计计算………………………………………………3
2.3设计图………………………………………………7
三、 马格插齿刀设计…………………………………………9
3.1 设计原理…………………………………………………9
3.2 设计计算…………………………………………………13
3.2 设计图…………………………………………………17
四、齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计………………19
4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计………………………19
4.2马格插齿刀加工工艺设计………………………………21
4.3 成形车铲刀设计…………………………………………24
五、 设计总结 ………………………………………………28
5.1 设计心得……………………………………………………28 5.2 现状及展望……………………………………………………29
主要参考文献 ………………………………………………………31

前 言

本次课程设计主要包括有工程机械齿轮滚刀和马格插齿刀两部分的设计及其加工工艺。其中在校验工程机械齿轮滚刀干涉时，从第一齿的顶点A沿径向取齿廓高度h得G点，从第二齿的顶点J沿径向取铲削量K得B点，取齿廓高度h得E点，从A点作直线A，A与前刀面A夹角为，又作AB两点连线的中垂线与直线A01交于01点，以01为圆心，01A为半径作圆弧连点和点即为近似的齿顶铲背曲线，以为半径画弧，即为近似的齿底铲背线。选取砂轮直径按其中为成形刀齿廓的高度，为砂轮法兰盘直径，一般。在某个齿的切入点与其下个齿的切入点之间取其中点，该中点与圆心的连线与齿根的交点记为F点，连接F并延长之，自F点在此延长线上截取F=/2，得点，以点为圆心，以/2为半径作圆，即得砂轮外圆周，并相切GD于F点。此时砂轮外圆如在下一个刀齿E点的上方，则砂轮在铲磨时不会碰到下一个刀齿，假如在其下方，则铲磨时会碰到下一个刀齿，即发生干涉。如干涉，需改变参数，直到不发生干涉为止。
提高在校大学生综合设计能力，特别是创新设计能力，是21世纪的继续课程课群建设的改革主线。如何在课程设计的过程中突出培养学生的设计能力和创新设计能力是机械课群建设中的难点。专业课程设计的内容和体系，使之成为机械课群的实践教学中的重要组成部分，在培养学生的设计能力、特别是培养创新设计能力的全局中发挥了重要作用。通过这一环节的训练，学生不但能更加深入了解其基本理论、基本知识，而且能学会使用这些基本理论、基本知识去创造性地解决工程中的具体问题。
经过三年的专业理论课的学习和半年的在厂实习，使我们系统化的掌握了专业基础知识，为了综合运用所学理论知识，培养大家的分析问题、解决问题的能力，让我们在实践中获得知识，我们认真的进行并完成了此次专业课程设计任务，对我们以后无论是走上工作岗位还是继续求学都具有深远的意义。

二、工程机械齿轮滚刀设计
2、1设计原理
齿轮滚刀是按螺旋齿轮啮合原理加工齿轮的。在加工过程中，滚刀相当于一个斜齿圆柱齿轮，它与被加工的齿轮形成螺旋齿轮啮合。滚刀就是具有一定切削角度的渐开线斜齿圆柱齿轮，滚刀的头数即相当于螺旋齿轮的齿数。这种齿数极少、螺旋角很大、牙齿能绕轴线很多圈的变态斜齿圆柱齿轮，其实质就是一个蜗杆。　齿轮滚刀的两侧刀刃是前面与侧铲表面的交线，它应当分布在蜗杆螺旋表面上，这个蜗杆称为滚刀的基本蜗杆。基本蜗杆有以下三种: 渐开线蜗杆、阿基米德蜗杆、法向直廓蜗杆。
滚刀的切削刃位在该蜗杆的螺纹表面上，这种切削刃所在的蜗杆，称为滚刀的基本蜗杆。为了切出正确的渐开线齿形，基本蜗杆就应该是渐开线蜗杆，其端截面的齿形为渐开线。工业上易于制造和检验，而端截面又近似于渐开线的蜗杆，作为滚刀的基本蜗杆。端面的齿形为阿基米德螺旋线。用这种近似蜗杆作为基本蜗杆的滚刀，称为阿基米德蜗杆。但其存在造型误差。
齿轮滚刀案其结构的不同，可分为整体滚刀和镶片滚刀两种。按其模数大小，可分为小模数滚刀、中模数滚刀和大模数滚刀。按加工用途，可分为粗加工滚刀和精加工滚刀。按精度等级分又可分为四种：一般推荐AA级滚刀用于加工7级精度齿轮；A级滚刀用于加工8级精度齿轮；B级滚刀用于加工9级精度齿轮；C级滚刀则用于加工10级精度齿轮。
滚刀很少做出双头刀，因为双头滚刀加工出来的齿轮容易出现相邻齿齿距误差超差的情况，难以满足运动精度、传动精度。
加工齿轮时，滚刀有连续的切削运动，没有空行程，而且由于刀齿较多，所以它的加工生产率比较高。对于常用的单头滚刀来说，由于齿轮的每个齿是由滚刀同一条螺纹上的若干刀齿切出的，所以滚刀的齿距误差不影响齿轮的齿距。同一把滚刀可以加工直齿或斜齿齿轮。但是滚刀不能加工内齿轮和空刀槽小的双联齿轮中直径较小的齿轮，且滚刀加工时，因滚刀沿齿轮轴线方向进给，影响表面粗糙度。

2.2设计计算
齿轮滚刀的设计步骤
已知条件
被加工齿轮参数：
法向模数： =10 分圆法向压力角： =27°
齿数: Z=13 齿顶高系数： =1
径向间隙系数： 分圆法向弧齿厚：=7.98
变位系数： ζ1=0 分圆螺旋角： =15°
螺旋方向： 右旋 精度等级： 7FJ GB10095-88
序号
计算项目
符号
计算公式或选取方法
计算精度
计算举例
1
滚刀精度等级

按齿轮精度等级选定滚刀精度等级

AA级

2
基本尺寸
（1） 外径
（2） 孔径
（3） 全长
（4） 容屑槽数

根据滚刀精度等级为AA级，按参考文献【1】表2.2-1选取I型基本尺寸。

=200
=60
=200
=12

3

法向齿形尺寸：
（1） 齿顶高
（2） 齿根高
（3） 齿全高
（4） 法向齿距
（5） 法向齿厚

0.01
0.01
0.01
0.001
0.01

=（1+0.25）×10=12.50
=（1+0.25）×10=12.50
=12.50+12.50=25.00
=×10=31.416
=×10/2=15.71

4

切削部分
（1） 前角
（2） 铲背量
第一铲背量

侧刃后角

第二铲背量

（2） 容屑槽深度

（3） 槽底半径

（4） 槽形角

K

K1

H

R

0度前角
前刃面偏位置
取

应不小于3度

=（1.3~1.5）K
+（0.5~1）

0.1

圆整到0.5

圆整到0.5
圆整到0.5

圆整到0.25

取=11°
取K=11

计算得

=39.5
取R=3.25

取
5
作图校验

见注

略

6
分圆直径

—滚刀外径偏差

0.01
=172.60
7
分度圆螺旋升角

精加工滚刀

=3°19’
8
容屑槽螺旋角

直槽
9
容屑槽导程

直槽滚刀
螺旋槽滚刀
1

10
轴向齿形尺寸
（1） 轴向齿距

（2） 轴向齿厚

（3） 齿顶圆弧半径
（4） 齿根圆弧半径

0.001

0.01
0.1

0.1

=0.3×10=3.0

=0.3×10=3.0

11
轴向齿形角
（1） 直槽滚刀

直槽0°前角滚刀

=27°2’
12
滚刀螺旋方向

加工直齿轮与小于10°的斜齿轮时，一般制成右旋螺纹，加工大于10°的斜齿齿轮时，滚刀螺纹方向与被切齿轮方向相同。

右旋螺纹
13
轴台尺寸
（1） 直径
（2） 长度

（3） 侧棱

查参考文献【1】表2.2-1
查参考文献【1】表2.2-1
查参考文献【1】总附录表V

=90
=5

14
键槽尺寸
（1） 键宽

（2） 键高

（3） 圆弧

查参考文献【1】附录表Ⅲ以及结合实践得
查参考文献【1】附录表Ⅲ以及结合实践得
查参考文献【1】附录表Ⅲ

=1.2
15
内孔空刀尺寸
（1） 空刀直径
（2） 磨光部分长度

查参考文献【1】附录表Ⅴ
查参考文献【1】附录表Ⅴ

注：滚刀校验图如下

选取砂轮直径按其中为成形刀齿廓的高度，为砂轮法兰盘直径，一般。本文选取砂轮直径=80mm。

2.3设计图
1. 二维结构图如下：

2. 三维结构图如下：

三、马格插齿刀设计
3.1设计原理
插齿刀实质上就是一个变型齿轮，其有分圆、基圆及定值的分度圆压力角，与齿轮相似，但不同之处是插齿刀上有前角和后角，以便切削齿轮，为了得到它的后角并保证在刃磨后不影响齿形，所以把插齿刀设计成连续变位直齿齿轮的形式。因此在垂直于插齿刀轴线的各个截面上，变位系数、顶圆直径和齿厚都不相等。在某一截面上变位系数为零，这个截面叫原始截面。在原始截面中，插齿刀的分圆齿厚、齿高、顶圆直径及根圆直径均为标准数值。
标准插齿刀的精度按国际标准分为AA级、A级和B级3种，在通常条件下分别用于加工6、7和8级精度的齿轮。插齿刀的设计重点在变位系数的确定。变位系数越大，那么加工出来的齿轮表面精度越高。但是变位系数的增大会相应的带来两个问题。第一是插齿刀的齿顶变尖使刀具的耐用度降低；第二是插出齿轮的齿根过渡曲线与啮合齿轮的齿顶发生干涉。所以在设计时我们要充分的考虑这两个因素，以确定变位系数的最大值。
变位系数越小，则有利于插齿刀的重磨次数，即可提高使用寿命。但的减小又会引起两个问题。第一是加工少齿数的齿轮时，容易产生根切；第二是加工多齿数齿轮时易产生顶切。因此设计插齿刀时也必须考虑这两个因素，以确定变位系数的最小值。最大变位系数的确定，可参考以下的几道公式：
(1) 齿顶变尖的限制：

(2)齿轮过渡曲线干涉的限制：

式中 ――被切齿轮与共轭齿轮啮合时的中心距；
――被切齿轮与共轭齿轮啮合时的啮合角；
――共轭齿轮的齿顶圆半径；
――共轭齿轮的基圆半径；
――插齿刀切削齿轮时的中心距；
――插齿刀切削齿轮时的啮合角；
――插齿刀齿顶圆半径；
――插齿刀基圆半径；
――齿轮分圆压力角；
――被切齿轮与共轭齿轮齿数；
――被切齿轮与共轭齿轮变位系数。
最小变位系数的确定，也可参考以下的几道公式：
(1)齿轮根切的限制：

齿轮的齿数越少或它的变位系数越小，越易发生根切。当插齿刀的齿数越多、变位系数越小以及齿顶高越大时，越易发生根切。
(2)齿轮顶切的限制：

式中 ――插齿刀切齿时保证被切齿轮不发生顶切的最小啮合角；
――被切齿轮齿顶圆和基圆半径。
确定最小变位系数的方法，先求出保证被切齿轮不发生顶切的值，然后代入限制根切的不等式进行计算。如果不等式成立，则此时的可以保证不发生顶切和不发生根切。如果不等式不成立，则将发生根切。那就要相应的增大然后重新计算。当不等式左右相等时，即为最小值。
另一重点是插齿刀前角和齿形的修正。插齿刀有前角可以改善切削条件，但这将造成齿形误差，必须修正齿形以减少齿形误差。插齿刀切削齿轮时，切削刃上下运动的轨迹包络形成齿轮的渐开线齿形。故切削刃在基面上的投影应是渐开线才没有理论上的误差。但是由于有了前角和变位，这种误差就不可避免。如下为修正公式：

式中： ――修正后齿形角；
――分圆压力角；
――齿顶后角；
――前角。
附：MAAG制和径节制模数，以弥补公制数离散点间隔过大的缺陷。MAAG制模数部分系列如下表：
5系列
5.1
5.2
5.3
5.4
5.5
5.6
5.7
5.8
5.9
6系列
6.1
6.2
6.3
6.4
6.5
6.6
6.7
6.8
6.9
2.2设计计算
根据以上所给的已知条件，求解相应碗形插齿刀的参数，如下为计算过程：
1. 已知条件：
1）前角；(通常情况下取)
2）齿顶后角：(通常情况下取)，则
3）齿数：
4）齿顶高系数：
5）最大变位系数：
2. 计算过程
1） 允许齿厚

2） 计算参数

3）共轭齿轮的啮合角：

故
4）共轭齿轮中心距：

5）被切齿轮和插齿刀的啮合角：

故
6）被切齿轮和插齿刀的中心距：

7）插齿刀齿顶圆半径：

8）插齿刀基圆半径：

9）计算参数：

由于22.934小于24.735故符合要求，得
10) 保证被切齿轮不发生顶切时插齿刀与被切齿轮的最小啮合角：
=
故

11）保证被切齿轮不发生顶切时的最小变位系数：
=-0.72
12）验算插齿刀在切削齿轮时是否发生根切：
= =150.770
= = 66.673
判断
= 18.424 >0
故符合要求，所以取 = -0.72
13）原始截面到前端面距离：
　　　由于= 0　　故 = 0
14）厚度B：

B的尺寸受到工艺因素的限制，特别是小模数插齿刀，B值不宜太大。查手册取
B =40，=28
15）修正后齿形角：
tan = = =0.4493608
=24.19728°=24°11′50″ cos=0.9121396 sin=0.4098797
16）侧刃后角：
tan=sintan= 0.4098797×0.1051042 =0.0430801
=2°28′
17）分圆直径：
=m=6.1×21 =128.100
18）齿形角修正后的基圆直径：
= =128.100×0.9121396 =116.845
19）原始截面齿顶高：
==1.15×6.1 =7.02
20）原始截面分圆弧齿厚：
===9.582
21）原始截面齿全高：
=2=2×7.02 =14.04
22）前端面齿顶高：
==7.02
23）前端面分圆弧齿厚：
==9.582
24)前端面顶圆直径：
=+2=128.100＋2×7.02 =142.14
25) 前端面根圆直径：
==142.14－2×14.04=114.06
26) 前刀面齿顶高：
== =7.05
其它结构尺寸查手册选取
27) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――顶圆上的展开角：
cos===0.8250922
=34.40216°=34°24’ tan =0.6847696
=57.29578 tan=57.295780.6847696=39.23441°=39°14’
28) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――齿形有效部分起始点展开角：
tan==0.1836501
=57.29578tan=57.29578×0.1836501 =10°31′
29) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――有效部分展开角：
=－=39°14′－10°31′=28°43′
30) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――齿根圆压力角：
=0 由于 故 cos=1
inv=0
31) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――根圆齿厚：

32) 距前端面2.5mm处进行齿形检验――根圆齿间宽：
===5.52>(1～1.5)

3.3、设计图
1. 二维结构图如下：

2. 三维结构图如下：

四、 齿轮刀具加工工艺设计及成形刀具设计
4.1工程机械齿轮滚刀加工工艺设计
本设计非标齿轮滚刀采用高速钢W6Mo5Cr4V2，硬度为63－66HRC，该钢具有碳化物细小均匀、韧性高、热塑性好等优点。由于此材料含W、Mo故提高了回火稳定性，但是须经过一次淬火、三次回火才能达要求，所以在工艺设计热处理中要考虑这个问题。
原材料须经过锻造使晶粒细化，同时要愋慢冷却避免形成马氏体。为了便于加工，还必须退火以降低硬度(一般采用等温退火)。退火之后会形成索氏体和细粒状碳化物。当车削加工完成之后，需淬火(盐浴炉1210～1230℃或箱式炉1210～1230℃）、回火（540～560℃）以提高硬度，符合刀具的硬度要求。其中要注意加热时要在盐炉中，还须预热（需730～840℃）两至三次，采用油淬火。进行多次回火使其弥散硬化。
南 华 大 学 机 械 工 程 学 院 零 件 加 工 工 艺 卡
图 号
零 件 名 称
材 料

级齿轮滚刀
W6Mo5Cr4V2
工序号
工 序 名 称 及 内 容
设备型号
工装夹具、刃具、量具
工时定额
备 注
一
下料
G4028

二
锻造：锻造尺寸至206×206×206mm

65Kg的空气锤

自由锻
三
正火

四
车:清一端面，车大部分外圆见光； 调头，清另一端面，打中心孔。

CA6140

30’

五
钻：钻内孔至尺寸56mm
Z35

15’

六
车：车内孔至，车 端面长度至200.6mm，车外圆 至，内凹位镗出至尺 寸，两轴台外圆尺寸至 。

CA6140

1.00

七
磨：磨内孔至。
M2120

20’

八
磨:穿心轴磨大外圆至， 磨两端面至尺寸200.3mm.。

M131

锥度心轴

20’

九
插：插键槽至尺寸（注意内孔留磨 量），去毛刺，倒角。

B525

25’

十
车：车螺旋槽，分圆齿厚尺寸至 16.23mm，槽深至尺寸。

CA6140
成型车刀、带键心轴

2.40

转工序1.00
十一
铣：铣容屑槽，按图至尺寸。
X62W
带键心轴
1.30

十二
钳：去不全齿，去毛刺。

10’

十三
铲齿：分圆齿厚尺寸至16.03mm， 前刀面铲留0.1mm。

C8955
成型铲刀、带键心轴

2.30

转工序2.00
十四
热处理:保证硬度达63-66HRC

十五
磨：磨内孔至尺寸为

M2120
开口薄壁轴套

20’

十六
研磨；研磨内孔至尺寸.

1.00

十七
磨：穿心轴磨两轴台外圆及端面至 图示尺寸.

M131

锥度心轴

20’

十八

磨:磨前刀面。

M6420D
12等分分度盘

25’

十九

铲磨:按图至尺寸。

C8955
成型磨刀、带键心轴

4.00

转工序2.00

二十

送检

万能渐开线检查仪、齿厚卡尺

二十一
液体喷砂

二十二
激光打标

二十三
浸蜡、包装

工艺说明：
1） 工序一锻造，由于非标准刀具是单件生产，锻造毛坯一般采用自由锻，所留的余量也较大。
2）工序二正火的目的在于去应力，便于切削。
3)工艺过程中所用锥度心轴其锥度为1:5000或1:3000。
4）工序七是为了给车螺旋槽、铣容屑槽、铲齿时提供小公差，减少偏心，避免铲磨时刀两侧受力不均匀。
5)工序十、十一、十三用带键心轴是因为车螺纹槽、铣容屑槽、铲齿时切削力过大，用锥度芯轴容易打滑。工序十和工序十三在配挂轮时，π值应取计算机默认值，而不是3.14，因为i值至少取到小数点后五位，3.14不一定达到精度。
6)工序十三铲齿时所用的成形车铲刀比滚刀容屑槽瘦窄。
7)工序十中转工序用时1小时，主要是因为车螺旋槽时要配挂轮。配挂轮查参考文献【4】表4-45工序十车螺旋槽时所配的挂轮齿数比为 。
8)工序十三、十九转工序用时2小时，主要是要配挂轮，调凸轮的升距。配挂轮查参考文献【4】表4-45工序十三铲齿时所配挂轮齿数比为。
9)工序二十二激光打标记
4.2马格插齿刀加工工艺设计
南 华 大 学 机 械 工 程 学 院 零 件 加 工 工 艺 卡
图 号
零 件 名 称
材 料

插齿刀
W6Mo5Cr4V2
工序号
工 序 名 称 及 内 容
设备型号
工装夹具、刃具、量具
工时定额
备 注
一
下料
G4028

二

锻造：锻造至尺寸148×148×46mm

65Kg的空气锤

自由锻
三
正火

四
车：车Ra 0.1内孔，Ra 0.2齿顶圆 的大部分及Ra 0.2外支承面， 一次装夹作出，Ra 0.1内孔留 ,外圆留，端 面各留，其余按图至 尺寸。

C610

1.20

五
滚齿：以Ra 0.2外支承面定位，找 正Ra 0.2的齿顶圆，走出齿 根斜度，K向分度圆齿厚 留。

Y38

走刀模板
留磨滚刀

1.20

转工序2.00
六
钳：去毛刺。

10’

七
热处理：保证硬度达63-66HRC。

八
磨：先找正Ra 0.1内孔和Ra 0.4内 支撑面，磨Ra 0.1内孔留 的留磨量，磨 Ra 0.4内支撑面、Ra 0.2前刀 面至图示尺寸，三个面一次装 夹作出。

M2120

开口薄壁套筒

30’

九
研磨：研磨Ra 0.1内孔至尺寸。

1.00

十
磨：以Ra0.4内支撑面定位，磨Ra0.2 外支撑面。
M2120

15’

十一
磨：磨Ra 0.2外锥面至尺寸
M131
锥度心轴
15’

十二

磨：磨齿形至尺寸，保证K向齿厚

Y7132
专用插齿刀磨齿心轴

4.00

十三

送检

万能渐开线检查仪、齿厚卡尺

十四
液体喷砂

十五
激光打标

十六
浸蜡、包装

工艺说明：
1）工序二锻造，由于非标准刀具是单件生产，锻造毛坯一般采用自由锻，所留的余量也较大。
2）工序三正火的目的在于消除锻造时产生的内应力和提高切削性能。
3）工序四内孔装夹用三爪卡盘反夹，外锥面、内孔、内支承面、前刀面一次装夹车出有利于保证外锥面、前刀面与内孔的同轴度及内支承面与内孔轴线的垂直度。
4）工序五用滚齿机滚出锥底，按走刀模板走刀滚出锥底需实时监控百分表。转工序用时2小时，主要是安装走刀模板，百分表，留磨滚刀。
5）工序八所用的开口薄壁套筒壁厚1mm左右。该工序可以改成在前刀面上磨出宽度为的环状平面，用于磨削外支承面时定位，然后在工序十一与工序十二之间加一道磨前刀面的工序。
6）工序十一所用锥度心轴锥度为1:3000或1:5000。
7）工序十三用专用插齿刀磨齿心轴能保证极小的配合间隙，以减少间隙带来的加工误差。
8）工序十三中的基圆直径，修正后齿形角，齿顶后角，侧后刀面的分度圆螺旋角，由参考文献【2】计算式9-13，得，由参考文献【2】计算式9-14得侧后刀面基圆螺旋角。转工序用时4小时，主要是要调基圆直径，基圆螺旋角。
9）工序十五标记为：。

4.3 成形车铲刀设计
1. 成形车结构设计
由齿轮滚刀二维图中的精确轴向齿形图，在考虑铲磨余量的前提下，车铲刀的形状应与齿轮滚刀单个齿的齿槽形状相同，其结构简图如下：

成形车铲刀（顶刃后角为18°）三维结构图为：

2.车铲刀廓形的CAM
采用电火花线切割加工刀具是一种既经济又有效的方法，尤其是可以加工出传统方法无法加工的复杂几何形状的刀具。在电火花切割机上加工铲刀时，选用直径0.20mm的钼丝。成形车铲刀的加工方法有两种:偏摆钼丝法和偏工件法。
（1）采用偏摆钼丝法加工
在加工该车铲刀时，由于滚刀的轴向齿形角有27°2’，车铲刀电火花加工将呈现大角度，将钼丝安装成一定角度，以前刀面中的齿形作为加工廓形，避免上下导向轮之间的距离过远，这样就避免了切割时钼丝露出过长，钼丝在加工过程中就不易因弯曲而产生振动，从而保证了切割精度。其过程为：将其廓形图形文件以.DWG格式保存，再讲文件导入CAXA系统，再以.EXB格式输出到线切割自动编程系统，就可以进行程序的编制。其过程如下：先交互指定欲加工的廓形曲线及走线方向、加工侧边，并给出加工工艺参数，计算机自动生成走丝轨迹，给出走丝轨迹图形，计算机自动生成加工代码（3B代码），采用偏摆钼丝法的走丝轨迹图和加工代码如下：
走丝轨迹图
其生成的3B代码如下：
****************************************
CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 偏钼丝法.3B
Conner R= 0.00000 , Offset F= 0.10000 ,Length= 80.160 mm
****************************************
Start Point = -5.00000 , 0.00000 ; X , Y
N 1: B 4929 B 71 B 4929 GX L1 ; -0.071 , 0.071
N 2: B 2970 B 2969 B 2970 GX L1 ; 2.899 , 3.040
N 3: B 13455 B 26373 B 26373 GY L1 ; 16.354 , 29.413
N 4: B 846 B 432 B 846 GX SR2 ; 17.200 , 29.931
N 5: B 500 B 0 B 500 GX L1 ; 17.700 , 29.931
N 6: B 0 B 950 B 518 GY SR1 ; 18.546 , 29.413
N 7: B 13455 B 26372 B 26372 GY L4 ; 32.001 , 3.041
N 8: B 2970 B 2970 B 2970 GY L4 ; 34.971 , 0.071
N 9: B 5029 B 71 B 5029 GX L4 ; 40.000 , -0.000
N 10: DD

（2） 采用偏工件法
加工车铲刀时，采由精密正弦平口钳和正弦规组合成的双正弦规通用夹具，可方便快捷地加工出任意角度的车铲刀。加工时分别调整正弦规和精密正弦平口钳的角度。在线切割软件中得加工廓形的方法是：在三维软件中，生成工程图，以.dxf格式存盘，然后在线切割软件中读入，裁剪掉非刀齿廓形曲线，再将刀齿廓形曲线顺时针旋转90°。加工时正弦规的偏摆角度按车铲刀的顶刃后角，精密正弦平口钳的偏摆角度为0°。其走线轨迹图和3B代码如下：

走丝轨迹图
其生成的3B代码如下：
****************************************
CAXAWEDM -Version 2.0 , Name : 偏工件法.3B
Conner R= 0.00000 , Offset F= 0.10000 ,Length= 77.637 mm
****************************************
Start Point = -5.00000 , 0.00000 ; X , Y
N 1: B 4931 B 72 B 4931 GX L1 ; -0.069 , 0.072
N 2: B 2969 B 2824 B 2969 GX L1 ; 2.900 , 2.896
N 3: B 13455 B 25082 B 25082 GY L1 ; 16.355 , 27.978
N 4: B 836 B 463 B 846 GX SR2 ; 17.201 , 28.471
N 5: B 498 B 0 B 498 GX L1 ; 17.699 , 28.471
N 6: B 10 B 956 B 492 GY SR2 ; 18.545 , 27.979
N 7: B 13455 B 25082 B 25082 GY L4 ; 32.000 , 2.897
N 8: B 2969 B 2824 B 2969 GX L4 ; 34.