硬质合金插齿刀

插齿刀从外观上看是呈齿轮形或齿条形，其常用于加工内、外啮合的直齿和斜齿圆柱齿轮。尤其是其还可加工多联齿轮、人字齿轮以及带台肩齿轮等，具有特殊形状的插齿刀还能加工出多种异形工件，如凸轮、内花键等。根据外形分类，插齿刀还能分为盘形、筒形、碗形以及锥柄形。每种形状的插齿刀可对应加工不同的工件。盘形插齿刀主要用于加工内外啮合的直齿、斜齿以及人字齿轮；筒形插齿刀可用于加工内齿轮以及模数相对较小的外齿轮；碗形插齿刀主要用于多联和带台肩的内外啮合直齿轮的加工，其在工作时夹紧用的螺母可容纳在插齿刀体内，不会妨碍加工过程的进行；锥柄插齿刀主要应用于内啮合的直齿和斜齿齿轮的加工。如今在实际生产中，插齿刀以高速钢材料最为普遍，但是已有不少研究表明与之相比硬质合金插齿刀具备更优良的性能。在硬度、强度以及耐磨性等方面，硬质合金插齿刀都得到了极大的提升。

一般用于硬齿面加工用的硬质合金插齿刀都呈顶刃负前角形式，使得两侧切削刃获得相应的负刃倾角，插齿过程便具有斜角切削特性。通过增大负切深剖面前角的方法提高插齿刀刀尖与侧刃的抗崩刃能力以及耐磨性。而这一切削特性不仅适合于硬齿面滚齿加工，在硬齿面插齿加工中同样适用。为了在保持硬质合金插齿刀齿形精度的基础上提高其切削性能，顶刃前角一般采用-5°为宜。硬质合金插齿刀的齿侧面为渐开螺旋面，而这个螺旋面仅在其截断面中才会有渐开线齿形。然而当硬质合金插齿刀作出前角与后角后，切削刃就偏离了截断面，其形状与理论渐开线是存在一定误差的，并且这一误差难以直接测量。因此这也就难以在磨齿过程中对切削刃的形状进行进一步修正，而需要对硬质合金插齿刀的齿形角进行修正。

此外，为了突破传统构型（锥面）硬质合金插齿刀易崩刃、插齿精度低，研究人员还尝试了新构型的硬质合金插齿刀，以异形凸面代替了传统的锥面并作为插齿刀刀齿的前刀面。这样一来会使得剖面负前角绝对值大幅增加；异形凸曲前刀面与侧后刀面的交线同时位于底角一定的圆锥面上，使得侧刃空间曲线变化趋于平缓，从而有效地预防了一些在传统构型插齿刀中因切削刃空间曲线形状不易控制而导致的畸变，为刀具的切削性能以及工件加工表面质量提供了保障。总的来说，异形凸曲面硬质合金插齿刀有效地解决了传统构型中存在的刀具构型精度以及刀具倾角之间所存在的矛盾，进而提高刀具的耐磨性和抗崩刃能力。

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