一、滚齿机切削用量的标准制定原则
1、滚齿切削用量的选择顺序,优先确定背吃刀量,其次确定轴向进给量,最后确定滚刀的切削速度,从刀具耐用度和机床刚性出发,在保证刀具寿命的前提下,最大化加工效率,同时满足最终的表面粗糙度要求。
2、粗加工阶段以提升生产效率为核心目标,在机床刚性、刀具强度允许的前提下,尽可能加大背吃刀量,减少走刀次数,大幅缩短粗加工工时,提升批量生产的效率。
3、精加工阶段以保证齿面精度和表面粗糙度为核心目标,适当降低进给量和切削速度,预留合理的精加工余量,保证最终的齿面光洁度完全符合图纸要求,兼顾加工效率和加工质量。
二、转速进给和表面粗糙度的核心关联
1、滚齿加工的主轴转速越高,滚刀的切削线速度越快,单位时间内参与切削的刀刃数量越多,齿面的残留切削刀痕深度越浅,表面粗糙度值越低,齿面光洁度越好,但是转速过高会大幅降低滚刀的使用寿命,刀具磨损速度明显加快。
2、轴向进给量越小,工件每转一圈滚刀的轴向移动距离越小,齿面的相邻切削刀痕之间的间距越小,残留的刀痕深度越浅,表面粗糙度值越低,齿面光洁度越好,但是进给量过小会大幅延长加工工时,降低生产效率。
3、常规粗加工场景,进给量选2-3mm/工件转,切削速度选30-50m/min,齿面粗糙度可以达到Ra6.3μm,完全满足粗加工快速去余量的需求;精加工场景,进给量选0.5-1mm/工件转,切削速度选20-30m/min,齿面粗糙度可以稳定达到Ra1.6μm,完全满足精密齿轮的光洁度要求。
三、粗精分开的工艺优化要点
1、粗加工走刀完全切除绝大多数加工余量,只在齿面预留0.2-0.5mm的精加工余量,粗加工用大进给、高转速,快速去除大部分余量,最大化加工效率,粗加工完成之后立刻退出滚刀,不做半精加工过渡。
2、精加工走刀单独设定参数,降低进给量,适当降低切削速度,均匀切除预留的精加工余量,完全消除粗加工留下的深刀痕,最终获得光洁的齿面,同时保证齿形精度完全达标。
3、粗精加工分开的工艺路线,既可以最大化粗加工的生产效率,又可以保证精加工的齿面光洁度,避免粗加工大进给留下的深刀痕在精加工中无法完全去除,最终获得效率和质量的最优平衡,是滚齿加工的标准工艺方案。