摘　要：根據徑向剃齒刀的特點，提出刀具切削刃錯位方向應使徑向剃齒成為逆剃削的觀點，分析了在各種刀具與齒輪螺旋角及軸交角情況下，形成逆梯削時徑向剃齒刀所需的切削刃錯位方向，并總結了設計規律。
1．引言
　　根據徑向剃齒機理可知，在徑向剃齒過程中，刀具沒有軸向或斜向的進給運動，只有沿徑向的進給運動，剃齒刀與工件齒面為線接觸，為了剃出全齒面，徑向剃齒刀的梳狀槽切削刃必須在軸向錯位排列。根據錯位排列的方向不同，徑向剃齒過程中的切削方式也有所不同，這將直接影響剃齒過程的受力狀況及剃后表面粗糙度的大小，因此，對徑向剃齒刀切削刃錯位方向的研究可以指導刀具設計，提高剃齒質量。
2．徑向剃齒切削過程分析
　　為了形成切削刃，徑向剃齒刀齒面上必須開有容屑槽，一般常用的槽型為刃槽側面與剃齒刀端面平行。在剃齒過程中，其中一個刀刃前角為0°，后角也為0°；另一個刀刃前角為－90°，后角為90°。前者可以較順利地剃削齒輪齒面，而后者只能擠刮被剃齒輪齒面。考慮到徑向剃齒刀的這種特點，徑向剃齒刀切削刃的錯位排列方式可按螺旋線排列成左旋或右旋，切削過程可分為逆剃或順剃。在其它條件不變的情況下，如圖1a所示，切削過程中留在工件同一齒面上的第二剃痕沿前一切削刃已加工過的方向切入，這種切削方式稱為逆剃；相反，如圖1b所示，切削過程中留在工件同一齒面上的第二剃痕直接切入工件齒面，這種切削方式稱為順剃。用同樣的切削力切削時，逆剃的切入深度比順剃要深［1］，這是由于逆剃時剃削厚度的變化是從零到最大，且軸向滑移運動的方向與切削刃和工件齒側的接觸過程順序相一致，因此逆剃時無打滑現象，刀具磨損小；而順剃時，刀具后角為0°，不利于直接切入工件表面，容易造成打滑。由于逆剃遠比順剃有利，因此切削刃的排列應使其形成逆剃。
             
                （a）逆剃　　　　　（b）順剃
                   實線為剃痕1，虛線為剃痕2
                        圖1　逆剃與順剃
　　要實現逆剃，就要保證第二條剃痕沿第一條剃痕已加工過的方向切入，使剃削滑移方向與剃痕順序方向一致，而剃削滑移的方向即為剃齒刀相對被剃齒面在嚙合點處的相對速度方向。因此，錯位方向為沿刀具轉動方向向相對速度方向錯位。圖2表示剃齒刀和被剃齒輪的配置情況［2］。圖中被剃齒輪的螺旋線方向為右旋（β1＞0），刀具螺旋線方向為左旋（β2＜0），刀具軸線相對齒輪軸線的夾角Σ與被剃齒輪同向（Σ＞0），此時作用在被剃齒輪齒面上的切削滑移方向為v21，該方向為齒面的傾斜方向。為使切削刃的作用形成逆剃，此時順次作用的切削刃必須錯位成右旋方向，即保證第二條剃痕沿第一條剃痕已加工過的方向切入。圖中被剃齒輪齒面上的數字1、2、3、4表示為形成逆剃而應該順次作用的剃痕序號；徑向剃齒刀上的數字1、2、3、4的連線表示逆剃時各順次作用的刀齒面上切削刃的錯位方向。圖中錯位方向規定應順著刀具轉動的方向排列。若刀具轉動方向改變，相對速度方向也應反向，因此順著刀具轉動方向錯位后，其錯位方向仍為右旋，即與刀具轉動方向無關。在徑向剃齒中，為形成逆剃，刀具錯位方向與被剃齒輪螺旋角、剃齒刀螺旋角以及剃齒時的軸交角的正負有密切關系。若被剃齒輪為左旋（β1＜0），則有以下幾種情況：
          
                   圖2　刀刃的錯位方向
　　（1）刀具右旋（β2＞0），軸交角Σ＞0，此時為了形成逆剃，徑向剃齒刀切削刃應排列成右旋，如圖3a所示；（2）刀具右旋（β2＞0），軸交角Σ＜0，此時為了形成逆剃，徑向剃齒刀切削刃應排列成左旋，如圖3b所示；（3）刀具左旋（β2＜0），軸交角Σ＜0，此時為了形成逆剃，徑向剃齒刀切削刃應排列成左旋，如圖3c所示。 
        
                圖3　齒輪左旋時的刀刃排列方向
　　用同樣的方法可分析被剃齒輪為右旋（β1＞0）的情況。
3．結論
　　通過分析可知，當軸交角的正負與被剃齒輪螺旋角的正負相同時，刀具錯位排列的方向應與被剃齒輪螺旋角方向相同；當軸交角的正負與被剃齒輪螺旋角的正負相反時，刀具錯位方向應與徑向剃齒刀的螺旋角相反。