CN103878447A - 精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀及其刃磨方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，包括刀杆本体，所述刀杆本体上安装有粗切齿、精切齿和校准齿。本发明的拉刀刃磨方法为低成本高效率的刃磨方法；精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，在刀齿损毁后可以拆卸更换(原有拉刀刀齿损毁后刀具不能更换导致刀具报废)，刀齿磨损后可以重复修磨而且不影响产品尺寸及精度要求，从而将刀具寿命比国产刀具提高了15倍以上，比进口刀具提高5倍以上，综上为提高刀具寿命及产品质量降低加工成本，提高产品市场竞争力，增加企业效益促进企业发展效果十分明显。

Description

精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀及其刃磨方法

技术领域

本发明涉及一种拉刀，尤其涉及一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀及其刃磨方法。

背景技术

全球齿轮内齿加工方法主要以拉齿为主，其高效率和高精度是其它制造方式所无法取代的，内齿拉齿技术的广泛应用并逐渐显现其优越性。目前我国生产大型拉刀的公司很少，主要原因是加工制造比较困难，与进口的拉刀质量差别很大，加工过程中会出现各种问题，寿命也较国外拉刀缩短了数倍，而国外拉刀价格是国内拉刀价格的2～3倍，因此为保证产品质量国内的企业宁可引进国外刀具。

国内目前大型内齿轮拉刀的研究还停留在上个世纪80年代的传统磨削和基本刀面理论计算的阶段，然而随着数控技术的不断发展，以及在线监测技术的不断完善，现在拉刀的制作技术也应借鉴此项技术。因此急需从现有的技术条件出发，设计制造出可以达到国际领先加工精度的大型精密内齿轮拉刀，这对提高精密大型拉刀乃至整个大型内齿轮产品在国际市场上的竞争力，具有重要意义。

原有加工方式在刀具齿形精磨时由于是整体拉刀，所以必须采用成型磨削的方式来刃磨齿形，由于拉刀没有设计侧后角，只能将刀具分好齿升后，再将砂轮变压力角后对齿形两侧进行刃磨，将干涉的齿形破坏掉，保证防止切削干涉的问题，该磨削方式因设计时无切削后角在刀具使用过程中很容易导致拉刀早期失效，加工时工件出现拉伤(严重时导致拉刀报废)，因刀具钝化导致拉床拉削时切削力增大，甚至超负荷运转导致了设备故障频发，对整个生产组织造成了极大的不便。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀刃磨方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，包括刀杆本体，所述刀杆本体上安装有粗切齿、精切齿和校准齿。

具体地，所述粗切齿和所述精切齿的两侧后角均为5°-7°。

作为优选，所述粗切齿和所述精切齿的两侧后角均为6°。

具体地，所述粗切齿和所述精切齿均为54-58齿。

作为优选，所述粗切齿和所述精切齿均为56齿。

一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀刃磨方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)进行内齿轮拉刀的制造，进入下一步骤；

(2)进行刀片刃磨：通过变压力角计算公法线的方法计算有效齿形及鼓形量，单片刀片使用格里森磨齿机刃磨出6度的两侧后角，保证公法线尺寸一致，进入下一步骤；

(3)进行刀片单键加工：使用专用夹具及慢走丝机床在内孔固定位置切出定位单键；

(4)进行刀体装配：将刃磨好的刀片根据编号使用装刀机安装在专用刀杆本体上，两端用螺帽及顶丝压紧；

(5)进行刀具修磨：刀具用钝后，用拉刀磨床对刀齿外圆修磨恢复刀齿锋利度；刀齿损坏的拆卸刀体，更换损坏的各类刀齿(包括粗切齿、精切齿和校准齿)。

刀齿损坏的拆卸刀体，更换损坏的刀齿，不至于整把刀具报废，达到延长刀具寿命降低成本的目的。

本发明的有益效果在于：

本发明的拉刀刃磨方法为低成本高效率的刃磨方法；精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，在刀齿损毁后可以拆卸更换(原有拉刀刀齿损毁后刀具不能更换导致刀具报废)，刀齿磨损后可以重复修磨而且不影响产品尺寸及精度要求，从而将刀具寿命比国产刀具提高了15倍以上，比进口刀具提高5倍以上，综上为提高刀具寿命及产品质量降低加工成本，提高产品市场竞争力，增加企业效益促进企业发展效果十分明显。

附图说明

图1为本发明中所述粗切齿的结构示意图；

图2为本发明中所述粗切齿的剖视图；

图3为本发明中所述精切齿的结构详图；

图4为本发明中所述精切齿的结构示意图；

图5为本发明中所述精切齿的剖视图；

图6为本发明中所述拉刀的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明：

本发明精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，包括刀杆本体，所述刀杆本体上安装有粗切齿、精切齿和校准齿(如图1、图2、图3、图4、图5和图6所示)。所述粗切齿和所述精切齿的两侧后角均为6°。所述粗切齿和所述精切齿均为56齿。

本发明精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀刃磨方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)进行内齿轮拉刀的制造，进入下一步骤；

(2)进行刀片刃磨：通过变压力角计算公法线的方法计算有效齿形及鼓形量，单片刀片使用格里森磨齿机刃磨出6度的两侧后角，保证公法线尺寸一致，进入下一步骤；

(3)进行刀片单键加工：使用专用夹具及慢走丝机床在内孔固定位置切出定位单键；

(4)进行刀体装配：将刃磨好的刀片根据编号使用装刀机安装在专用刀杆本体上，两端用螺帽及顶丝压紧；

(5)进行刀具修磨：刀具用钝后，用拉刀磨床对刀齿外圆修磨恢复刀齿锋利度；刀齿损坏的拆卸刀体，更换损坏的各类刀齿(包括粗切齿、精切齿和校准齿)。

此拉刀属大、长、重、高、数控精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，应用了曲线拟合、同步成形、磨擦学等方面的有关原理，利用有限元仿真软件进行拉削削仿真分析，针对不同的前角，后角和侧刃后角分别分组模拟仿真，测量在不同角度下的削力，刀尖表面最大应力以及拉削热。

通过专用装刀机分别进行总装配。不同齿升新颖的结构设计，独特的排齿方法，装配精度的论证，齿形坐标的计算和修正方法，热变形的控制，材料的选用和材料元素成份的控制及制造工艺的确定(关键解决了刀片装配重复再利用，可使刀具寿命提高15倍以上，大大降低了大型内齿轮加工制造成本并且提高了产品质量)等，这些是该数控精密大型分装式复合渐开线齿轮拉刀的特色以及创新之处。

尽管上文对本发明作了详细说明，但不限于此，本技术领域的技术人员可以通过其它不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，凡按照本发明记载的内容或原理进行的各种修改都应当理解为落入本发明的保护范围。

Claims (6)

1.一种精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，包括刀杆本体，其特征在于：所述刀杆本体上安装有粗切齿、精切齿和校准齿。

2.根据权利要求1所述的精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，其特征在于：所述粗切齿和所述精切齿的两侧后角均为5°-7°。

3.根据权利要求2所述的精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，其特征在于：所述粗切齿和所述精切齿的两侧后角均为6°。

4.根据权利要求1所述的精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，其特征在于：所述粗切齿和所述精切齿均为54-58齿。

5.根据权利要求4所述的精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀，其特征在于：所述粗切齿和所述精切齿均为56齿。

6.一种如权利要求1所述的精密大型分装式复合渐开线内齿轮拉刀刃磨方法，其特征在于包括以下步骤：

(1)进行内齿轮拉刀的制造，进入下一步骤；

(2)进行刀片刃磨：通过变压力角计算公法线的方法计算有效齿形及鼓形量，单片刀片使用格里森磨齿机刃磨出6度的两侧后角，保证公法线尺寸一致，进入下一步骤；

(3)进行刀片单键加工：使用专用夹具及慢走丝机床在内孔固定位置切出定位单键；

(4)进行刀体装配：将刃磨好的刀片根据编号使用装刀机安装在专用刀杆本体上，两端用螺帽及顶丝压紧；

(5)进行刀具修磨：刀具用钝后，用拉刀磨床对刀齿外圆修磨恢复刀齿锋利度；刀齿损坏的拆卸刀体，更换损坏的各类刀齿(包括粗切齿、精切齿和校准齿)。

Images