CN108380985B - 内圆弧齿剐齿刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种内圆弧齿剐齿刀具，包括刀体和沿刀体圆周分布的刀齿；刀齿包括前刀面、主切削刃和主后刀面；前刀面为平面，其与刀齿螺旋方向的垂面的夹角为前角；主切削刃为被加工圆弧齿面的共轭面与前刀面的交线；主切削刃在剐齿加工过程中始终与被加工圆弧齿面共轭；主后刀面是由多条主切削刃构成的自由曲面；刀具重新刃磨后的主切削刃仍与被加工圆弧齿面共轭；主后刀面的顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小，形成后角。该内圆弧齿剐齿刀具用于RV减速器针齿壳等圆弧内齿零件加工，其具有无理论刃形误差、重磨后加工精度恒定的特点。

Description

内圆弧齿剐齿刀具

技术领域

本发明涉及一种剐齿刀具，具体为一种内圆弧齿剐齿刀具。

背景技术

随着我国经济和社会的不断发展，对高性能工业机器人的需求越来越旺盛。作为工业机器人的关键部件，RV减速器的质量要求越来越高。针齿壳是RV减速器的关键零件之一，其制造精度对于RV减速器的精度指标至关重要。目前，针齿壳齿面加工一般使用插齿+磨齿工艺，其中，插齿加工方法精度低、效率低。与插齿相比，剐齿加工方法加工精度高、效率高，在针齿壳内圆弧齿加工方面更具优势。目前，在申请人的检索范围内，并未见到适用于RV减速器的剐齿刀具。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种内圆弧齿剐齿刀具，用于RV减速器针齿壳等圆弧内齿零件加工，其具有无理论刃形误差、重磨后加工精度恒定的特点。

为此，本发明的技术方案如下：

一种内圆弧齿剐齿刀具，包括刀体和沿所述刀体圆周分布的刀齿；所述刀齿包括前刀面、主切削刃和主后刀面；

所述前刀面为平面，其与刀齿螺旋方向的垂面的夹角为前角；

所述主切削刃为被加工圆弧齿面的共轭面与所述前刀面的交线；所述主切削刃在剐齿加工过程中始终与被加工圆弧齿面共轭；

所述主后刀面是由多条主切削刃构成的自由曲面；所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的主切削刃仍与被加工圆弧齿面共轭；所述主后刀面的顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小，形成后角。

进一步，还包括副切削刃和副后刀面，所述副切削刃设置于所述主切削刃的两端，其用于被加工圆弧齿齿顶的倒棱加工，所述副后刀面是由多条副切削刃构成的自由曲面。更进一步，所述副切削刃为前刀面上的直线，与主切削刃的端点相连。

进一步，所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的副切削刃仍与主切削刃相连，尺寸与所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨前相等。

进一步，所述前角为3～20°。

进一步，所述后角为3～15°。

进一步，所述刀齿为斜齿，旋向为左旋或右旋，螺旋角为10～30°。

本发明提供的内圆弧齿剐齿刀具的主切削刃不存在理论设计误差，可保证齿面加工精度；主、副切削刃的设计使该刀具可同时加工圆弧齿面和齿顶倒棱；该刀具前刀面为平面，便于磨削；重磨之后获得的切削刃仍不存在理论误差，可保证重磨前后加工精度的一致性；本发明提供的内圆弧齿剐齿刀具有较大的前角和后角，可明显改善剐齿切削条件。

附图说明

图1a为本发明提供的内圆弧齿剐齿刀具的结构图；

图1b为图1a中方框内的局部放大图；

图2a为本发明提供的内圆弧齿剐齿刀具的半剖图；

图2b为本发明提供的内圆弧齿剐齿刀具的切削角度示意图；

图3为用于RV减速器针齿壳内圆弧齿剐齿刀具主切削刃的设计原理示意图；

图4为用于RV减速器针齿壳内圆弧齿剐齿刀具主后刀面的构造原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式对本发明的技术方案进行详细描述。

如图1、2所示，一种内圆弧齿剐齿刀具，包括刀体101和沿刀体圆周分布的刀齿102；刀齿102包括前刀面1、主切削刃2、和主后刀面4；前刀面1为平面，其与刀齿螺旋方向的垂面的夹角为前角a，前角a为3～20°；主切削刃2为被加工圆弧齿面的共轭面与前刀面1的交线；主切削刃2在剐齿加工过程中始终与被加工圆弧齿面共轭；主后刀面4是由多条主切削刃2构成的自由曲面；内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的主切削刃2仍与被加工圆弧齿面共轭；主后刀面4的顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小，形成后角b，后角b为3～15°。

作为本发明的一种实施方式，该内圆弧齿剐齿刀具还包括副切削刃3和副后刀面5，副切削刃3设置于主切削刃2的两端，其用于被加工圆弧齿齿顶的倒棱加工；副后刀面5是由多条副切削刃3构成的自由曲面。

更进一步，副切削刃3为前刀面1上的直线，与主切削刃2的端点相连，该内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后，其副切削刃3仍与主切削刃2相连，尺寸与内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨前相等。

具体实施时，刀齿102为斜齿，旋向为左旋或右旋，螺旋角为10～30°。

以下针对滚柱直径6mm，滚柱中心分布圆直径128mm，40齿的RV减速器针齿壳内圆弧齿剐齿刀具的实施进行描述：该刀具包括刀体101和沿刀体圆周分布的刀齿102；刀齿右旋，螺旋角为20°；刀齿102包括前刀面1、主切削刃2、副切削刃3、主后刀面4和副后刀面5；前刀面1为平面，前角a＝5°；主切削刃2为被加工圆弧齿面的共轭面与前刀面1的交线；主切削刃2在剐齿加工过程中始终与被加工圆弧齿面共轭；副切削刃3设置于主切削刃2的两端，其用于切削被加工圆弧齿面的齿顶倒棱，进一步，副切削刃3为前刀面1上的直线，与主切削刃的端点相连；主后刀面4是由多条主切削刃2构成的自由曲面；内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的主切削刃2仍与被加工圆弧齿面共轭；主后刀面4的顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小，形成后角b，后角b＝6.5°；副后刀面5是由多条副切削刃3构成的自由曲面；内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的副切削刃3仍与主切削刃2相连，尺寸与内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨前相等。

上述主后刀面4采用如下方法构建，如图4所示，首先构建被加工圆弧齿面的共轭面71和满足前角a＝5°要求的前刀面11，共轭面71与前刀面11求交，获得主切削刃21；然后按照后角b＝6.5°的要求，减小共轭面与刀具中心线的距离，构建被加工圆弧齿面的共轭面72和前刀面12，前刀面12与前刀面11平行，共轭面72与前刀面12求交，获得主切削刃22；同理，可获得主切削刃23；依此类推，获得刀具若干条主切削刃，将这些主切削刃拟合成自由曲面，获得主后刀面4。

本发明中描述的主切削刃、主后刀面的具体构建方法，仅仅是为了证明本发明的可行性，依据本发明的技术实质对以上实施方式所作的任何修改、等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种内圆弧齿剐齿刀具，包括刀体(101)和沿所述刀体圆周分布的刀齿(102)；所述刀齿(102)包括前刀面(1)、主切削刃(2)、和主后刀面(4)；

所述前刀面(1)为平面，其与刀齿螺旋方向的垂面的夹角为前角(a)；

所述主切削刃(2)为被加工圆弧齿面的共轭面与所述前刀面(1)的交线；所述主切削刃(2)在剐齿加工过程中始终与被加工圆弧齿面共轭；

所述主后刀面(4)是由多条主切削刃(2)构成的自由曲面；所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的主切削刃(2)仍与被加工圆弧齿面共轭；所述主后刀面(4)的顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小，形成后角(b)。

2.如权利要求1所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：还包括副切削刃(3)和副后刀面(5)，所述副切削刃(3)设置于所述主切削刃(2)的两端，其用于被加工圆弧齿齿顶的倒棱加工；

所述副后刀面(5)是由多条副切削刃(3)构成的自由曲面。

3.如权利要求2所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：所述副切削刃(3)为前刀面(1)上的直线，与主切削刃的端点相连。

4.如权利要求3所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨后的副切削刃(3)仍与主切削刃(2)相连，尺寸与所述内圆弧齿剐齿刀具重新刃磨前相等。

5.如权利要求1～4中任意一项所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：所述前角(a)为3～20°。

6.如权利要求1～4中任意一项所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：所述后角(b)为3～15°。

7.如权利要求1～4中任意一项所述内圆弧齿剐齿刀具，其特征在于：所述刀齿(102)为斜齿，旋向为左旋或右旋，螺旋角为10～30°。