铝材切割机：直齿与螺旋锥齿轮的数控端面铣削加工工艺

与传统的流行观点相反，5轴数控制造技术不仅于采用端铣刀，球头铣刀或CoSIMT(锥形侧铣刀-它是Sandvik InvoMiller和Gleason UpGear工具的通用形式)，以上几种刀具的生产能力太低，无法阻止重要级别的生产。

在五轴数控机床上使用端面铣刀制造直齿和螺旋锥齿轮提供了与传统的齿轮切齿机基本相同的生产能力，其具有以下优点：

1.与传统的机械式机床相比，机床调整时间接近于零。

2.使用同一台CNC机床，可以加工多种规格型号的齿轮。

3.在齿轮切削前，可以在同一台数控机床上进行毛坯车削。

4.齿面产生后，可在同一机床上进行去毛刺和倒角。

终的结果就是，在一次夹紧中完成整个工件的加工，可以大大减少无聊运输、中间半成品仓储以及夹具的多次重复调整。

工件的每个工步的加工程序。例如毛坯车削、刀具切削（展成或切入法）以及倒角/去毛刺，都可以集成在一个主程序中，终达到成品的加工。这显著地减少了风险的发生，以及允许将零件的完整制造定义存储在一个文件中。

目前，数控面铣削是由格里森的凤凰和克林贝格的C系列机床主导的，它们都具有6轴能力。虽然两者都提供了的加工质量和可靠性，但它们不能用于其他用途，例如毛坯车削，因为用户和控制器之间的接口是的，不适合进行扩展。

对于较小尺寸的直齿和锥齿轮，例如模数在1-3.5mm的齿轮来说，利用以上的较高要求的机床进行加工，其投资和成本较高。

目前市场上存在的数控机床的大小和能力各不相同，并可处理尺寸的毛坯，直径范围从小于10至2500mm均可以。

在端面铣削工艺中，一个主要的限制为主轴传递铣刀所要求的扭矩，另外需要提供足够的刚度，以保证无振动切削，以便加工出良好的齿轮表面质量。

标准的Coniflex（格里森公司的一种加工工艺）盘形铣齿刀具，可以用于加工直齿锥齿轮，其直径尺寸在4.25英寸至9英寸和15英寸。因此，其模数范围为5-6mm时，所用刀具直径大月为9英寸。考虑到刀具的直径和相关质量要求，大多数五轴数控机床都无法适用。

在不同的加工工步中，所需要的标准铣齿刀刀盘直径在1英寸至15英寸之间。而采用5轴数控加工中心加工时，由于机床主轴和功率限制，其的刀盘半径限制在6英寸左右。对于更大模数的齿轮，数控加工中心将会变得同凤凰系列铣齿机一样的昂贵和硕大。

直齿锥齿轮的Coniflex刀具和螺旋锥齿轮的端面铣刀都可以从不同的供应商购买，无论是刀盘本体还是可调整的刀头，如果刀具采购不是问题，都可以重新刃磨。