CN103920941B - 齿轮铣刀装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种齿轮铣刀装置，包括刀片（1）及刀盘（2）；所述的刀盘（2）盘心处设有驱动轴孔（2.1）；所述的刀盘（2）的圆周面上沿径向向内切出至少一个置刀槽（2.3）；所述的置刀槽（2.3）的侧壁上设有刀片座（2.4）；所述的刀片（1）安装在所述的刀片座（2.4）上且该刀片（1）的刀头（1.1）露置在所述的刀盘（2）的圆周面外；所述的刀片（1）的刀头（1.1）的横截面的形状与被加工的齿轮的齿槽的横截面的形状相匹配。该齿轮铣刀装置加工效率高、刀具成本低、加工尺寸精度高且表面光洁度高，还能降低设备成本。

Description

齿轮铣刀装置

技术领域

本发明涉及机械加工切削刀具技术领域，更确切地说涉及一种用于铣削齿轮、齿条的齿轮铣刀装置。

背景技术

铣刀是用于铣削加工的、具有一个或多个刀齿的旋转刀具。工作时各刀齿依次间歇地切去工件的余量。铣刀装置具有加工效率高、加工尺寸精、加工成本低等优点。铣刀装置包括刀片及刀盘，刀片的刀头刃口锋利，切削轻快。铣刀装置是标准的机床刀具，能加工中、高硬度和强度的金属零件，也可用于非金属材料的加工。在机械加工中铣削工件时，通常将铣刀的刀盘插在机床的主轴上，机床主轴带动铣刀旋转以铣削工件。

目前，在机械齿轮加工中，传统的加工方式主要有两种：一种是在专门的插齿机上进行插削加工；另一种是在专门的滚齿机上进行滚齿加工。这两种加工方式均存在一定的加工缺陷。插齿加工效率低；刀具材料选用的是高速钢，在加工过程中磨损较快，不但增加刀具成本，而且也很难保证稳定的尺寸精度，导致加工出的产品的一致性差。滚齿加工尺寸精度不高，表面光洁度也不高，从而降低工件的品质。而且以上两种加工方式需要专门的插齿机和滚齿机，使得加工的设备成本较高。目前，在机械加工领域还未出现将铣刀应用于齿轮、齿条的加工，本发明就是为了适应这种需要而出现的。

发明内容

本发明要解决的技术问题是，提供一种加工效率高、刀具成本低、加工尺寸精度高且表面光洁度高的齿轮铣刀装置，该齿轮铣刀装置还能降低设备成本。

本发明的技术解决方案是，提供一种具有以下结构的齿轮铣刀装置，包括刀片及刀盘；所述的刀盘盘心处设有驱动轴孔；所述的刀盘的圆周面上沿径向向内切出至少一个置刀槽；所述的置刀槽的侧壁上设有刀片座；所述的刀片安装在所述的刀片座上且该刀片的刀头露置在所述的刀盘的圆周面外；所述的刀片的刀头的横截面的形状与被加工的齿轮的齿槽的横截面的形状相匹配。

采用以上结构后，本发明齿轮铣刀装置与现有技术相比，具有以下优点：

由于本发明的齿轮铣刀装置的刀片的刀头的横截面的形状与被加工的齿轮的齿槽的横截面的形状相匹配，因此可以将本发明的齿轮铣刀装置应用于加工齿轮、齿条，使齿轮、齿条的加工拥有铣刀装置加工的优点，使得加工效率较高、加工尺寸精度高、加工出来的产品的表面光洁度好，而且加工时只要将铣刀安装在加工中心的机床上便可，无需专门的设备，从而可降低设备成本。

作为本发明的一种改进，所述的刀片座的外侧壁沿刀盘径向凸伸形成用于支撑所述的刀片刀头的延伸部且所述的延伸部的最外端不超过所述的刀头的最外端。采用此种结构后，所述的延伸部用于支撑刀片的刀头，可避免在加工的过程中出现刀头断裂的情况，延长了刀片的使用寿命。

作为本发明的另一种改进，所述的延伸部的最外端与所述的刀头的最外端之间的距离为0.2-0.3mm。采用此种结构后，此种设计为最佳，既可以避免在加工时延伸部妨碍刀头工作，又可以使支撑刀头的效果达到最佳。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀片由钨钴类硬质合金或钨钛钴类硬质合金或通用硬质合金制作而成。采用此种结构后，使得所述的刀片的硬度高、耐磨性好、耐高温性强，从而可延长刀片的使用寿命，降低刀具成本。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀片的刀头的前刀面与水平面的夹角为10-15゜。采用此种结构后，所述的刀头的切削效果最佳。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀片为三角形形状；所述的刀片的每个角上均设有所述的刀头；所述的刀片的中心设有安装孔。采用此种结构后，每片刀片均有三个刀头，根据刀头的磨损情况可以更换使用，充分利用了材料。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀片的上表面中部设有凸台；所述的前刀面为斜面；所述的前刀面与凸台之间通过弧形面相连接；所述的刀片相邻的两个刀头的侧壁之间均设有凸起。采用此种结构后，所述的凸台和凸起的作用均为了增加刀片的强度，所述的前刀面与凸台之间通过弧形面过渡，可以分解刀片所受的部分的力，降低了刀片工作时所承受的压力，从而延长刀片的使用寿命。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀盘上设有六个所述的置刀槽；该六个置刀槽沿刀盘的圆周面均匀分布；与所述的置刀槽的数量相对应地，所述的刀片座有六个，所述的刀片也有六片。采用此种结构后，此种设计为最佳，在切削时，能确保使用足够高的平均切削厚度。

作为本发明的还有一种改进，所述的刀片座的厚度为6-8mm；所述的刀片的厚度为4-5mm。此种设计为最佳。

附图说明

图1是本发明的齿轮铣刀装置的立体结构示意图。

图2是本发明的齿轮铣刀装置的主视结构示意图。

图3是本发明的齿轮铣刀装置的俯视结构示意图。

图4是本发明的齿轮铣刀装置的侧视结构示意图。

图5是本发明的齿轮铣刀装置的刀片的立体结构示意图。

图6是本发明的齿轮铣刀装置的刀片的俯视结构示意图。

图7是本发明的齿轮铣刀装置的刀片的仰视结构示意图。

图8是本发明的齿轮铣刀装置的刀片的侧视结构示意图。

图中所示：1、刀片，1.1、刀头，1.2、安装孔，1.3、凸台，1.4、凸起，1.5、前刀面，1.6、弧形面，2、刀盘，2.1、驱动轴孔，2.2、限位槽，2.3、置刀槽，2.4、刀片座，2.4.1、延伸部，2.5、排屑斜面，a、刀头的前刀面与水平面的夹角。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明。

请参阅图1、图2、图3及图4所示，本发明的齿轮铣刀装置包括刀片1及刀盘2。所述的刀盘2盘心处设有驱动轴孔2.1。所述的刀盘2的一端的端面上设有限位槽2.2，所述的限位槽2.2与所述的驱动轴孔2.1相连通。所述的刀盘2的圆周面上沿径向向内切出至少一个置刀槽2.3。所述的置刀槽2.3的侧壁上设有刀片座2.4。所述的刀片1安装在所述的刀片座2.4上且该刀片1的刀头1.1露置在所述的刀盘2的圆周面外。所述的刀片座2.4的外侧壁沿刀盘2径向凸伸形成用于支撑所述的刀片1刀头1.1的延伸部2.4.1且所述的延伸部2.4.1的最外端不超过所述的刀头1.1的最外端。本具体实施例中，所述的延伸部2.4.1的最外端与所述的刀头1.1的最外端之间的距离为0.2-0.3mm，最佳距离为0.25mm。所述的刀盘2上相对于置刀槽2.3的位置处设有排屑斜面2.5，所述的排屑斜面2.5与刀片座2.4的平面相互垂直，此种设计更加有利于排屑。所述的刀片1的刀头的横截面的形状与被加工的齿轮的齿槽的横截面的形状相匹配，所述的刀头的横截面是垂直于沿刀头厚度方向上的中线的面，目的是为了使刀片的刀头的外形与被加工的齿轮的齿槽相配，切削出所要加工的齿轮的齿槽。

请一并参阅图5、图6、图7及图8所示，所述的刀片1由钨钴类硬质合金或钨钛钴类硬质合金或通用硬质合金制作而成。钨钴类硬质合金，常用牌号YG3、YG6、YG8，其中数字表示含钴量的百分率，含钴量愈多，韧性愈好，愈耐冲击和振动，但会降低硬度和耐磨性。因此，该合金适用于切削铸铁及有色金属，还可以用来切削冲击性大的毛坯和经淬火的钢件和不锈钢件。钨钛钴类硬质合金，常用牌号有YT5、YT15、YT30，数字表示碳化钛的百分率。硬质合金含碳化钛以后，能提高钢的粘结温度，减小磨擦系数，并能使硬度和耐磨性略有提高，但降低了抗弯强度和韧性，使性质变脆，因此，该类合金适应切削钢类零件。通用硬质合金，在上述两种硬质合金中加入适量的稀有金属碳化物，如碳化钽和碳化铌等，使其晶粒细化，提高其常温硬度和高温硬度、耐磨性、粘接温度和抗氧化性，能使合金的韧性有所增加，因此，这类硬质合金刀具有较好的综合切削性能和通用性，其牌号有：YW1、YW2和YA6等，由于其价格较贵，主要用于难加工材料，如高强度钢、耐热钢、不锈钢等。

所述的刀片1的刀头1.1的前刀面与水平面的夹角a为10-15゜，所述的夹角的最佳角度为12゜。所述的刀片1为三角形形状。所述的刀片1的每个角上均设有所述的刀头1.1。所述的刀片1的中心设有安装孔1.2。所述的刀片1的上表面中部设有凸台1.3。所述的前刀面1.5为斜面。所述的前刀面1.5与凸台1.3之间通过弧形面1.6相连接。所述的刀片1相邻的两个刀头1.1的侧壁之间均设有凸起1.4。

本具体实施例中，所述的刀盘2上设有六个所述的置刀槽2.3。该六个置刀槽2.3沿刀盘2的圆周面均匀分布。与所述的置刀槽2.3的数量相对应地，所述的刀片座2.4有六个，所述的刀片1也有六片。所述的刀片座2.4的厚度为6-8mm，最佳厚度为7mm；所述的刀片1的厚度为4-5mm，最佳厚度为4.5mm。

Claims (9)

1.一种齿轮铣刀装置，包括刀片（1）及刀盘（2）；所述的刀盘（2）盘心处设有驱动轴孔（2.1）；所述的刀盘（2）的圆周面上沿径向向内切出至少一个置刀槽（2.3）；所述的置刀槽（2.3）的侧壁上设有刀片座（2.4）；所述的刀片（1）安装在所述的刀片座（2.4）上且该刀片（1）的刀头（1.1）露置在所述的刀盘（2）的圆周面外；其特征在于：所述的刀片（1）的刀头（1.1）的横截面的形状与被加工的齿轮的齿槽的横截面的形状相匹配；所述的刀盘（2）上相对于置刀槽（2.3）的位置处设有排屑斜面（2.5），所述的排屑斜面（2.5）与刀片座（2.4）的平面相互垂直。

2.根据权利要求1所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片座（2.4）的外侧壁沿刀盘（2）径向凸伸形成用于支撑所述的刀片（1）刀头（1.1）的延伸部（2.4.1）且所述的延伸部（2.4.1）的最外端不超过所述的刀头（1.1）的最外端。

3.根据权利要求2所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的延伸部（2.4.1）的最外端与所述的刀头（1.1）的最外端之间的距离为0.2-0.3mm。

4.根据权利要求1所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片（1）由钨钴类硬质合金或钨钛钴类硬质合金或通用硬质合金制作而成。

5.根据权利要求1所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片（1）的刀头（1.1）的前刀面与水平面的夹角（a）为10-15゜。

6.根据权利要求5所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片（1）为三角形形状；所述的刀片（1）的每个角上均设有所述的刀头（1.1）；所述的刀片（1）的中心设有安装孔（1.2）。

7.根据权利要求6所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片（1）的上表面中部设有凸台（1.3）；所述的前刀面（1.5）为斜面；所述的前刀面（1.5）与凸台（1.3）之间通过弧形面（1.6）相连接；所述的刀片（1）相邻的两个刀头（1.1）的侧壁之间均设有凸起（1.4）。

8.根据权利要求1所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀盘（2）上设有六个所述的置刀槽（2.3）；该六个置刀槽（2.3）沿刀盘（2）的圆周面均匀分布；与所述的置刀槽（2.3）的数量相对应地，所述的刀片座（2.4）有六个，所述的刀片（1）也有六片。

9.根据权利要求1所述的一种齿轮铣刀装置，其特征在于：所述的刀片座（2.4）的厚度为6-8mm；所述的刀片（1）的厚度为4-5mm。