CN105364195B - 一种同廓式单边拉削齿轮拉刀 - Google Patents
一种同廓式单边拉削齿轮拉刀 Download PDFInfo
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Abstract
本发明公开了一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，包括前段和后段，前段为渐成式成型结构粗拉刀齿段，后段为同廓式成型结构精拉刀齿段，后段刀齿为单边齿升拉削。后段的首个刀齿与前段中心对称，两者齿宽尺寸相同，后段首个刀齿的后角为负值。后段中间设计有若干过渡齿，过渡齿的两侧均不带齿升与后角。后段的最后3~5齿为校准齿，后段上首个刀齿与过渡齿之间、过渡齿与校准齿之间的刀齿为后段的主切削齿。本发明可有效解决小模数渐开线齿形或实际齿宽较窄时容易出现的排屑不畅问题，改善拉刀加工工艺性并充分保持左右总齿升的一致性，同时对于螺旋齿形零件的拉削亦不会出现因刀齿两侧锋利性程度不一致而造成的拉伤、烂齿。
Description
技术领域
本发明涉及到一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，具体地说是精拉刀齿以侧面刀刃为主切削刃、刀齿左右分别拉削的齿轮拉刀。
背景技术
内齿轮拉削是机械加工中极其常用的切削工艺。目前，一般拉刀设计为所有刀齿齿宽一致的渐成式成型结构形式，如图1所示，零件齿形由拉刀外圆齿升的递增而逐段形成，即齿形是刀齿侧面副切削刃切削成型的，粗糙度一般，另外因拉削工艺决定了零件与拉刀之间存在不可避免的相对周向位移的现象，零件齿形亦受到不同程度的影响。随着产品转型升级的要求，内齿轮类零件高精度要求已经常态化，制造加工工艺水平急需提升以适应高精度需求。如图2所示，渐成式粗拉与同廓式精拉相组合的同廓式成型结构拉刀设计与应用逐渐成为一种趋势。渐成式粗拉与普通拉刀无异，只是齿宽留有一定的余量于同廓精拉，同廓式精拉削以侧面刀刃为主切削刃，通过刀齿齿宽的左右同步逐一递增，最终同廓成形，因而加工齿形精度高，粗糙度更佳。但这一新型拉刀也经常碰到一些应用性实际问题，如在加工小模数渐开线齿形或实际齿宽较窄时容易出现同一刀齿铁屑左右相向排挤，造成排屑不畅或卡屑引起铁屑刮伤工件，如拉刀左右齿升加工不同步造成的齿形中心偏移以及拉伤现象，如零件为螺旋齿形时因刀齿两侧锋利性程度不一致造成的拉伤、烂齿等，因此如何解决上述拉刀应用中的实质性问题是同廓式拉削工艺能力提升与推广的关键。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于提出一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，可有效解决小模数渐开线齿形或实际齿宽较窄时容易出现的排屑不畅问题，改善拉刀加工工艺性并充分保持左右总齿升的一致性，同时对于螺旋齿形零件的拉削亦不会出现因刀齿两侧锋利性程度不一致而造成的拉伤、烂齿。
为解决上述技术问题，本发明一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，包括前段和后段，所述前段为渐成式成型结构粗拉刀齿段，所述后段为同廓式成型结构精拉刀齿段，所述后段刀齿为单边齿升拉削。
上述一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，所述后段的首个刀齿与所述前段中心对称，两者齿宽尺寸相同，所述后段首个刀齿的后角为负值，起引导作用。
上述一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，所述后段中间设计有若干过渡齿，所述过渡齿的两侧均不带齿升与后角，齿宽尺寸在公差带范围内呈倒锥，所述过渡齿的齿数量保证其齿距累计有效长度大于零件拉削长度，以作为单边切削左右切换的平稳过渡，亦有一定的校准作用。
上述一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，所述后段的最后3~5齿为校准齿，所述校准齿不带后角，其齿宽尺寸在公差带范围内呈倒锥，并与所述后段的首个刀齿呈中心对称，所述校准齿的总齿升两侧保持一致，即左右切削量相等。
上述一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，所述后段上所述首个刀齿与所述过渡齿之间、所述过渡齿与所述校准齿之间的刀齿为所述后段的主切削齿，所述主切削齿的齿升为一前一后先后递增，可左右侧任意设计，所述主切削齿上带齿升一侧设置后角，另一侧无后角。
本发明由于采用了上述技术结构，它改变了以往精拉刀齿左右双边同步拉削的结构形式，通过拉削应用验证，本发明具有以下明显优点：1、单边拉削使得容屑空间充分，避免排屑不畅引起的铁屑刮伤工件齿面的实际问题，尤其在拉削长度较长时效果尤为明显；2、单边拉削左右侧面拉削量由刀齿设计制造所限制，避免了以往刀齿左右两侧同时磨削加工常见的齿升偏移，即左右两侧齿升分开磨削，两侧拉削量一致，齿形中心不会发生偏移；3、对于螺旋齿形类零件的拉削，以往因为切削刃前角面与螺旋线不是90°正交叉，左右刃前角呈一正一负，切削时因锋利性程度不一致而导致正前角一侧拉削量较多而发生偏离，而单边拉削则从设计原理上已经杜绝了该问题的出现。4、单边拉削切削力小，拉削更为平稳，零件变形小，也间接提升了齿轮加工精度。综上所述，本发明通过创新拉刀设计结构，有利于提高零件齿形加工粗糙度与精度，并有效解决了拉伤问题，提高了拉刀综合切削性能，是高精度内齿轮的同廓成型拉削工艺推广应用与水平提升过程中刀具研发制造的重大突破，不仅适用于内齿轮的精密拉削，也同样适用于花键及其他槽型的拉削。
附图说明
图1是现有的渐成式成型结构拉刀的齿形形成示意图；
图2是现有的同廓式成型结构拉刀的齿形形成示意图；
图3是本发明同廓式单边拉削齿轮拉刀的齿形形成示意图。
具体实施方式
如图3所示，本发明同廓式单边拉削齿轮拉刀由两段刀齿组成，包括前段1和后段2。前段1为渐成式成型结构粗拉刀齿段，后段2为同廓式成型结构精拉刀齿段，其拉削使用与普通结构拉刀无异。后段2的刀齿为单边齿升拉削。后段2的首个刀齿（首齿）21与前段1中心对称，两者齿宽尺寸A相同，首个刀齿21的后角B为负值，起导向作用，引导拉刀由前段1进入后段2。后段2的中间设计有若干过渡齿22。过渡齿22的两侧均不带齿升与后角，齿宽尺寸在公差带范围内呈倒锥，过渡齿22的齿数量应保证其齿距累计有效长度大于零件拉削长度，以作为单边切削左右切换的平稳过渡，同时亦有一定的校准作用。后段2的最后3~5齿为校准齿23，校准齿23不带齿升与后角，其齿宽尺寸C在公差带范围内呈倒锥，并与后段2的首个刀齿21呈中心对称。校准齿23的总齿升两侧保持一致，即左右切削量相等。后段2上、首个刀齿21与过渡齿22之间、过渡齿22与校准齿23之间的刀齿为后段2的主切削齿24、25，主切削齿24、25的齿升为一前一后先后递增（可左右侧任意设计），单边拉削，其齿升、后角、刃带设计同普通同廓式拉刀一致。主切削齿24、25上带齿升一侧设置后角，另一侧无后角。其中，主切削齿24右侧带齿升与后角D，左侧均无；主切削齿25左侧带齿升与后角E，右侧均无。
Claims (1)
1.一种同廓式单边拉削齿轮拉刀，其特征在于，它包括前段和后段，所述前段为渐成式成型结构粗拉刀齿段，所述后段为同廓式成型结构精拉刀齿段，外围逐齿递增，所述后段刀齿为左右分段单边拉削；所述后段中间设有若干过渡齿，所述过渡齿的两侧均不带齿升与后角，齿宽尺寸在公差带范围内呈倒锥，所述过渡齿的齿数量保证其齿距累计有效长度大于零件拉削长度；所述后段的首个刀齿与所述过渡齿之间、所述过渡齿与所述后段的校准齿之间的刀齿为所述后段的主切削齿，所述主切削齿的齿升为一前一后递增，可左右侧任意设计，左侧面或右侧面逐齿单边拉削，所述主切削齿上带齿升一侧设置后角，另一侧无后角；所述后段的首个刀齿与所述前段中心对称，两者齿宽尺寸相同，所述后段首个刀齿的后角为负值，起引导作用；所述后段的最后3~5齿为校准齿，所述校准齿不带后角，其齿宽尺寸在公差带范围内呈倒锥，并与所述后段的首个刀齿呈中心对称，所述校准齿的总齿升两侧保持一致，即左右切削量相等。
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