CN110315119B - 一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘，属于离合器圆弧啮合齿加工技术领域。圆弧凸面啮合齿铣刀盘包括刀盘体，刀盘体上设有内刀齿和外刀齿，内刀齿设有内刀齿成型侧刃和内刀齿成型顶刃，外刀齿设有外刀齿切削侧刃和外刀齿成型顶刃，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的外圆锥面内。在加工凹面啮合齿时，内刀齿成型侧刃用于成型凹面齿的侧面，外刀齿切削侧刃用于切削啮合齿槽，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的内圆锥面内。离合器圆弧啮合齿铣刀盘的内刀齿与外刀齿共同作用，提高了切齿效率，降低了刀具的磨损速度，同时也降低了铣刀盘的振动幅度。

Description

一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘

技术领域

本发明涉及一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘，属于离合器圆弧啮合齿加工技术领域。

背景技术

离合器圆弧啮合齿有两种，其中一种为离合器圆弧凹面啮合齿100，另外一种为离合器圆弧凸面啮合齿200，如图1和图2所示。这两种啮合齿对应的啮合齿槽的槽侧壁面与槽底面之间的夹角均为锐角，凸面啮合齿200之间形成凸面啮合齿槽201，凸面啮合齿200的两侧面即凸面啮合齿槽201的两个槽侧壁面202，凸面啮合齿槽201的两个槽侧壁面202在径向方向上中间凸起。凹面啮合齿100之间形成凹面啮合齿槽101，凹面啮合齿100的两侧面即凹面啮合齿槽101的两个槽侧壁面102，凹面啮合齿槽101的两个槽侧壁面在径向方向上中间内凹。

普通的曲齿锥齿轮的结构如图3所示，曲齿锥齿轮的齿300的一个侧面301在径向方向上中间内凹而另一个侧面302在径向方向上中间凸起，这种齿在加工时，相邻两个齿之间的齿槽303经过一次切削完成加工，显然，普通的曲齿锥齿轮铣刀盘无法加工上述离合器圆弧啮合齿。目前离合器圆弧啮合齿在弧齿曲齿锥齿轮铣齿机上加工，由于圆弧啮合齿的独特结构，一个齿槽无法实现一次切削完成，通常使用单面铣刀盘分两次切削完成一个齿槽的加工，第一次切削形成一个齿槽的侧面，然后工件经过分度旋转后切削同一个齿槽的另一个齿面，这种铣刀盘在使用时存在刀具顶刃切削量大、切齿效率低且切削振动大等问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种加工离合器圆弧啮合齿的铣刀盘，以解决目前的圆弧啮合齿铣刀盘加工效率低且切削振动大的问题。

为实现上述目的，本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的技术方案为：圆弧凸面啮合齿铣刀盘，包括刀盘体，还包括设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的内刀齿和外刀齿，内刀齿设有用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽侧壁面的内刀齿成型侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿设有用于切削啮合齿槽的外刀齿切削侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，内刀齿成型顶刃和外刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的外圆锥面内，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在外圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为内刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

进一步的，为了避免单次切削后啮合齿槽底面留有凸棱，内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分，重叠部分保证内刀齿和外刀齿的部分切削路径重合，保证内刀齿与外刀齿切削后两个刀齿之间不留凸棱。

进一步的，为了进一步优化切削效果，定义内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽外端底部宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽内端底部宽度为d₂，圆弧凸面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

保证啮合齿槽内端底部的部分不过切，外端底部的部分不留“凸棱”。

进一步的，外刀齿切削侧刃压力角小于内刀齿成型侧刃压力角。由于一个啮合齿槽需要两次加工方能成型齿槽两侧齿面，如果外刀齿切削侧刃压力角过大的话，容易过切啮合齿槽侧面，因此外刀齿切削侧刃压力角小于内刀齿成型侧刃压力角能够避免成型的啮合齿槽侧面受到损伤。

进一步的，内刀齿成型侧刃压力角为7°～20°，外刀齿切削侧刃压力角为5°～15°。

为实现上述目的，本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的技术方案为：圆弧凹面啮合齿铣刀盘包括刀盘体，还包括设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的外刀齿和内刀齿，外刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽侧壁面的外刀齿成型侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，内刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽的内刀齿切削侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的内圆锥面内，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在内圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为外刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

进一步的，为了避免单次切削后啮合齿槽底面留有凸棱，内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分。

进一步的，定义内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽外端底部的宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽内端底部的宽度为d₂，圆弧凹面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

保证啮合齿槽底部窄的部分不过切，宽的部分不留“凸棱”。

进一步的，内刀齿切削侧刃压力角小于外刀齿成型侧刃压力角。由于一个啮合齿槽需要两次加工方能成型齿槽两侧齿面，内刀齿切削侧刃压力角过大的话，容易过切啮合齿槽侧面，因此内刀齿切削侧刃压力角小于外刀齿成型侧刃压力角能够避免啮合齿槽侧面受到受到损伤。

进一步的，外刀齿成型侧刃压力角为7°～20°，内刀齿切削侧刃压力角为5°～15°。

本发明的有益效果为：本发明的圆弧啮合齿铣刀盘的刀盘体上设置有内刀齿和外刀齿，在加工凸面啮合齿或者凹面啮合齿时，内刀齿侧刃与外刀齿侧刃中的一个用于成型凸面齿或者凹面齿的侧面，另一个用于切削啮合齿槽，减少了顶刃的切削量，同时内刀齿与外刀齿共同作用，降低了刀具的磨损速度，同时也降低了铣刀盘的振动幅度，解决了目前的圆弧啮合齿铣刀盘加工效率低且切削振动大的问题。

附图说明

图1是现有技术中离合器圆弧凹面啮合齿的结构示意图；

图2是现有技术中离合器圆弧凸面啮合齿的结构示意图；

图3是现有技术中圆弧曲齿锥齿轮的啮合齿的结构示意图；

图4是现有技术中离合器圆弧凹面啮合齿的俯视图；

图5是图4中A部分的结构示意图；

图6是本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1的结构示意图；

图7是图6中C部分的放大图；

图8是图7的外刀齿与内刀齿的等效视图；

图9是本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1的外刀齿压力角的结构示意图；

图10是本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1在成型凹面啮合齿槽时铣刀盘与工件的相对位置示意图；

图11是本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1中第一次切削啮合齿槽时的状态示意图；

图12是本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1中第二次切削啮合齿槽时的状态示意图；

图13是现有技术中离合器圆弧凸面啮合齿的俯视图；

图14是图13中B部分的结构示意图；

图15是本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1的结构示意图；

图16是图15中D部分的放大图；

图17是图16中的外刀齿与内刀齿的等效视图。

图18是本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1的内刀齿压力角的结构示意图；

图19是本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1在成型凸面啮合齿槽时铣刀盘与工件的相对位置示意图；

图20是本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1中第一次切削啮合齿槽时的状态示意图；

图21是本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1中第二次切削啮合齿槽时的状态示意图；

图中：圆弧凹面啮合齿铣刀盘1；凹面啮合齿刀盘体11；内刀齿12；内刀齿切削侧刃121；内刀齿成型顶刃122；外刀齿13；外刀齿成型侧刃131；外刀齿成型顶刃132；凹面啮合齿100；凹面啮合齿槽101；凹面啮合齿槽侧壁面102；凹面啮合齿槽底面103；凸面啮合齿200；凸面啮合齿槽201；凸面啮合齿槽侧壁面202；凸面啮合齿槽底面203；圆弧凸面啮合齿铣刀盘2；凸面啮合齿刀盘体21；内刀齿22；内刀齿成型侧刃221；内刀齿切削顶刃222；外刀齿23；外刀齿切削侧刃231；外刀齿成型顶刃232。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的实施方式作进一步说明。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例1，如图4至图12所示，圆弧凹面啮合齿铣刀盘1包括凹面啮合齿刀盘体11和设置在刀盘上的内刀齿12、外刀齿13，内刀齿12和外刀齿13均沿凹面啮合齿刀盘体11周向布置。本实施例中，内刀齿12和外刀齿13交替布置，相邻的两个外刀齿13之间设置一个内刀齿12，内刀齿12和外刀齿13所在的圆同心设置，本实施例中的内刀齿12和外刀齿13参照现有技术中的曲齿锥齿轮铣刀盘的布置形式和固定形式，但由于本实施例中内刀齿12和外刀齿13的独特结构，在使用时圆弧凹面啮合齿铣刀盘与工作的相对位置、加工方式均不相同，而圆弧凹面啮合齿铣刀盘具体的加工形式可以采用现有技术中用于加工离合器圆弧啮合齿的单面铣刀盘的加工形式，具体将在下文展开说明。

如图7所示，内刀齿12设有用于切削凹面啮合齿槽101的内刀齿切削侧刃121和用于切削凹面啮合齿槽101并成型凹面啮合齿槽底面103的内刀齿成型顶刃122，外刀齿13设有用于切削凹面啮合齿槽101并成型凹面啮合齿槽侧壁面102的外刀齿成型侧刃131和用于切削凹面啮合齿槽101并成型凹面啮合齿槽底面103的外刀齿成型顶刃132。本实施例中的外刀齿成型侧刃131用于成型凹面啮合齿槽侧壁面102，而内刀齿切削侧刃121仅仅用于切削凹面啮合齿槽101，通过增设内刀齿12提高凹面啮合齿槽101的加工速率，降低切削振动。

内刀齿成型顶刃122和外刀齿成型顶刃132处于以刀盘轴线为中心轴线的内圆锥面内，能使外刀齿成型顶刃132和内刀齿成型顶刃122切削出的凹面啮合齿槽底面103是一个连续的曲面，无明显接刀痕迹。基于同样的构思，本实施例中，各内刀齿切削侧刃121处于以刀盘轴线为中心轴线的圆锥面内，各外刀齿成型侧刃也位于以刀盘轴线为中心轴线的圆锥面内。

本实施例中，外刀齿成型顶刃132和内刀齿成型顶刃122所在的内圆锥面对应的半锥角的余角大小：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为外刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

为了保证凹面啮合齿槽底面103平整，本实施例中，内刀齿切削侧刃121与外刀齿成型侧刃131形成的刀尖距c小于外刀齿成型顶刃132长度b和内刀齿成型顶刃122的长度a之和，使内刀齿成型顶刃122和外刀齿成型顶刃132的切削路径具有重合部分，外刀齿成型顶刃132和内刀齿成型顶刃122在铣刀盘的圆周方向上具有重叠部分，使用时外刀齿成型顶刃132和内刀齿成型顶刃122的切削路径相互交叉，避免凹面啮合齿槽底面103上存在“凸棱”。

由于圆弧啮合齿的加工和弧齿曲齿锥齿轮不同，离合器圆弧啮合齿的每个凹面啮合齿槽101需要两次加工方能完成，对于本实施例中铣刀盘加工凹面啮合齿来说，凹面啮合齿槽101的两个凹面啮合齿槽侧壁面102面均是由外刀齿成型侧刃131形成的，而内刀齿切削侧刃121的作用仅仅是为了快速切出凹面啮合齿槽101，凹面啮合齿槽底面103是由外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃共同切削形成的，提高了圆弧啮合齿的加工速率。

传统的离合器圆弧啮合齿铣刀盘是单面刀盘，只有刀齿的侧刃和顶刃两个切削刃参与切削，而本发明的离合器圆弧啮合齿铣刀盘为双面刃刀盘，有内刀齿的侧刃和顶刃、外刀齿的侧刃和顶刃共四个切削刃参与切削，有效减少了单个顶刃的切削量，因此切削力也随之变小，由于力是引起切削振动的激励，在加工过程中切削振动小，工况比采用单面刀盘时要好，也可以针对性提高进给速度，进而提高了切齿效率。

另外，为了保证两次切削能够完整切削出一个完整的凹面啮合齿槽101，本实施例中，如图8所示，定义外刀齿成型顶刃132长度为b，内刀齿成型顶刃122长度为a，内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距为c，定义铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽底部外端宽为d₁，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽底部内端宽为d₂，圆弧凹面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂满足：

本实施例中，内刀齿切削侧刃121压力角小于外刀齿成型侧刃131压力角，具体的优选范围是：外刀齿成型侧刃131压力角为7°～20°，内刀齿切削侧刃121压力角为5°～15°。外刀齿成型侧刃较大，内刀齿切削侧刃压力角较小，由于一个啮合齿槽需要两次加工方能成形，在第二次加工啮合齿槽时，内刀齿切削侧刃压力角过大的话，容易对啮合齿槽侧面产生过切，因此内刀齿切削侧刃压力角小于外刀齿成型侧刃压力角避免成型的啮合齿槽侧面受到损伤。

另外，本实施例中，内刀齿切削侧刃的后刀面和外刀齿成型侧刃的后刀面均位于以刀盘轴线为轴线的阿基米德螺旋面内。阿基米德螺旋面的特性能保证侧刃重磨后刀尖直径不变。外刀齿成型顶刃的后刀面和内刀齿成型顶刃的后刀面均位于以刀盘轴线为轴线的阿基米德螺旋面内。保证顶刃重磨后外刀齿与内刀齿的顶刃形成的以刀盘轴线为轴线的圆锥面的半锥角不变，从而使切出的啮合齿槽底面连续。

本实施例中的离合器圆弧凹面啮合齿的加工过程为：如图10所示，首先将工件和圆弧凹面啮合齿铣刀盘固定，然后对工件进行第一次切削加工，如图11所示，第一次切削加工后形成一个凹面啮合齿槽侧壁面102，然后对工件进行分度，对工件进行第二次切削加工，如图12所示，第二次切削加工后形成完整的凹面啮合齿槽101。

上述具体实施例1为本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的优选实施方式，其他实施例中，可以根据实际情况或者需要进行简化或者进一步优化，具体的变形形式可以有以下几种其情况：

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例2，包括刀盘体、设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的内刀齿和外刀齿，内刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽的内刀齿切削侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽侧壁面的外刀齿成型侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的内圆锥面内。本实施例中的内刀齿和外刀齿中的具体结构除了采用上述具体实施例1中的形式之外，也可以采用其他结构，比如内刀齿与外刀齿的刀尖距可以大于内刀齿成型顶刃长度与外刀齿成型顶刃长度之和。

本实施例中的圆弧凹面啮合齿铣刀盘仅仅保留了能够加工圆弧凹面啮合齿的最简化方案，使用时，内刀齿与外刀齿中的侧刃中一个用于成型凹面齿的侧面，另一个用于切削啮合齿槽，提高了切齿效率，同时内刀齿与外刀齿共同作用，降低了刀具的磨损速度，双刀齿的铣刀盘也降低了铣刀盘的振动幅度。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例3，作为对本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例2的进一步优化，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在外圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为外刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例4，作为对本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，为了避免单次切削后啮合齿槽底面留有凸棱，本实施例中，内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分。其他实施例中，内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距可以大于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例5，作为对本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，定义内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽外端底部的宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽内端底部的宽度为d₂，圆弧凹面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：保证啮合齿槽底部窄的部分不过切，宽的部分不留“凸棱”。其他实施例中，不考虑凸棱的情况下a、b、c的值可以根据需要进行变大或者变小调整。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例6，作为对本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，内刀齿切削侧刃压力角小于外刀齿成型侧刃压力角。避免成型的啮合齿槽侧面受到损伤。其他实施例中，在外刀齿和内刀齿尺寸较小时，也外刀齿成型侧刃压力角也可以小于内刀齿切削侧刃压力角。

本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例7，作为对本发明的圆弧凹面啮合齿铣刀盘的具体实施例6的进一步优化，外刀齿成型侧刃压力角为7°～20°，内刀齿切削侧刃压力角为5°～15°。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例1，本实施例中，如图13至图21所示，圆弧凸面啮合齿铣刀盘2包括凸面啮合齿刀盘体21和设置在刀盘上的内刀齿22、外刀齿23，内刀齿22和外刀齿23均沿凸面啮合齿刀盘体21周向布置。本实施例中，内刀齿22和外刀齿23交替布置，相邻的两个外刀齿23之间设置一个内刀齿22，内刀齿22和外刀齿23所在的圆同心设置，本实施例中的内刀齿22和外刀齿23参照现有技术中的曲齿锥齿轮铣刀盘的布置形式和固定形式，但由于本实施例中内刀齿22和外刀齿23的独特结构，在使用时圆弧凹面啮合齿铣刀盘与工作的相对位置、加工方式均不相同，而圆弧凹面啮合齿铣刀盘具体的加工形式可以采用现有技术中用于加工离合器圆弧啮合齿的单面铣刀盘的加工形式，具体将在下文展开说明。

如图14至16所示，内刀齿22设有用于切削凸面啮合齿槽201并成型凸面啮合齿槽侧壁面202的内刀齿成型侧刃221和用于切削凸面啮合齿槽201并成型凸面啮合齿槽底面203的内刀齿成型顶刃222，外刀齿23设有用于切削凸面啮合齿槽201的外刀齿切削侧刃231和用于切削凸面啮合齿槽201并成型凸面啮合齿槽底面203的外刀齿成型顶刃232。本实施例中的内刀齿成型侧刃221用于成型凸面啮合齿槽侧壁面202，而外刀齿切削侧刃231仅仅用于切削凸面啮合齿槽201，通过增设外刀齿23提高凸面啮合齿槽201的加工速率，降低切削振动。

内刀齿成型顶刃222和外刀齿成型顶刃232处于以刀盘轴线为中心轴线的外圆锥面内，能使外刀齿成型顶刃232和内刀齿成型顶刃222切削出的凸面啮合齿槽底面203是一个连续的曲面，无明显接刀痕迹。基于同样的构思，本实施例中，各内刀齿成型侧刃221处于以刀盘轴线为中心轴线的圆锥面内，各外刀齿切削侧刃也位于以刀盘轴线为中心轴线的圆锥面内。

本实施例中，外刀齿成型顶刃232和内刀齿成型顶刃222所在的外圆锥面对应的半锥角的余角的大小：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为内刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

为了保证凸面啮合齿槽底面203平整，本实施例中，内刀齿成型侧刃221与外刀齿切削侧刃231形成的刀尖距c小于外刀齿成型顶刃232长度b和内刀齿成型顶刃222的长度a之和，使内刀齿成型顶刃222和外刀齿成型顶刃232的切削路径具有重合部分，外刀齿成型顶刃232和内刀齿成型顶刃222在铣刀盘的圆周方向上具有重叠部分，使用时外刀齿成型顶刃232和内刀齿成型顶刃222的切削路径相互交叉，避免凸面啮合齿槽底面203上存在“凸棱”。

由于圆弧啮合齿的加工和弧齿曲齿锥齿轮不同，离合器圆弧啮合齿的每个凸面啮合齿槽201需要两次加工方能完成，对于本实施例中铣刀盘加工凸面啮合齿来说，凸面啮合齿槽201的两个凸面啮合齿槽侧壁面202面均是由内刀齿成型侧刃221形成的，而外刀齿切削侧刃231的作用仅仅是为了快速切出凸面啮合齿槽201，凸面啮合齿槽底面203是由外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃共同切削形成的，提高了圆弧啮合齿的加工速率。

传统的离合器圆弧啮合齿铣刀盘是单面刀盘，只有刀齿的侧刃和顶刃两个切削刃参与切削，而本发明的离合器圆弧啮合齿铣刀盘为双面刃刀盘，有内刀齿的侧刃和顶刃、外刀齿的侧刃和顶刃共四个切削刃参与切削，这样单个顶刃的切削量有效减小，因此切削力也随之变小，由于力是引起切削振动的激励，在加工过程中切削振动小，工况比采用单面刀盘时要好，也可以针对性提高进给速度，进而提高了切齿效率。

另外，为了保证两次切削能够完整切削出一个完整的凸面啮合齿槽201，本实施例中，如图10所示，定义外刀齿成型顶刃232长度为b，内刀齿成型顶刃222长度为a，内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽外端底部宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽内端底部宽度为d₂，圆弧凸面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

本实施例中，内刀齿成型侧刃231压力角大于外刀齿切削侧刃221压力角，具体的优选范围是：内刀齿切成型侧刃221压力角为7°～20°，外刀齿切削侧刃231压力角为5°～15°。

另外，本实施例中，内刀齿成型侧刃的后刀面和外刀齿切削侧刃的后刀面均位于以刀盘轴线为轴线的阿基米德螺旋面内。阿基米德螺旋面的特性能保证侧刃重磨后刀尖直径不变。外刀齿成型顶刃的后刀面和内刀齿成型顶刃的后刀面均位于以刀盘轴线为轴线的阿基米德螺旋面内。保证顶刃重磨后外刀齿与内刀齿的顶刃形成的以刀盘轴线为轴线的圆锥面的半锥角不变，从而使切出的啮合齿槽底面连续。

本实施例中的离合器圆弧凸面啮合齿的加工过程为：如图19所示，首先将工件和圆弧凸面啮合齿铣刀盘固定，然后对工件进行第一次切削加工，如图20所示，第一次切削加工后形成一个凸面啮合齿槽侧壁面202，然后工件进行分度，对工件进行第二次切削加工，如图21所示，第二次切削加工后形成完整的凸面啮合齿槽201。

上述圆弧凸面啮合齿铣刀盘具体实施例1为本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的优选实施方式，其他实施例中，可以根据实际情况或者需要进行简化或者进一步优化，具体的变形形式可以有以下几种情况：

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例2，圆弧凸面啮合齿铣刀盘包括刀盘体、包括设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的内刀齿和外刀齿，外刀齿设有用于切削啮合齿槽的外刀齿切削侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，内刀齿设有用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽侧壁面的内刀齿成型侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的外圆锥面内。本实施例中的内刀齿和外刀齿中的具体结构除了采用上述具体实施例1中的形式之外，也可以采用其他结构，比如内刀齿与外刀齿的刀尖距可以大于内刀齿成型顶刃长度与外刀齿成型顶刃长度之和。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例3，作为对本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例2的进一步优化，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在外圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为内刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例4，作为对本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，为了避免单次切削后啮合齿槽底面留有凸棱，内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分。其他实施例中，内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距可以大于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例5，作为对本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，定义内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽外端底部宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽内端底部宽度为d₂，圆弧凸面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

其他实施例中，不考虑凸棱的情况下c的值可以根据需要进行变大或者变小调整。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例6，作为对本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例2或3的进一步优化，外刀齿切削侧刃压力角小于内刀齿成型侧刃压力角。内刀齿成型侧刃较大，外刀齿切削侧刃压力角较小，由于一个啮合齿槽需要两次加工方能成形，外刀齿切削侧刃压力角过大的话，第一次加工时容易对一个啮合齿槽侧面过切，在第二次加工啮合齿槽时，也容易对第一次加工时已经完成的啮合齿槽侧面产生二次切削，因此外刀齿切削侧刃压力角不大于内刀齿成型侧刃压力角避免成型的啮合齿槽侧面受到损伤。其他实施例中，在外刀齿和内刀齿尺寸较小时，也内刀齿成型侧刃压力角也可以小于外刀齿切削侧刃压力角。

本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例7，作为对本发明的圆弧凸面啮合齿铣刀盘的具体实施例6的进一步优化，内刀齿成型侧刃压力角为7°～20°，外刀齿切削侧刃压力角为5°～15°。

Claims (8)

1.圆弧凸面啮合齿铣刀盘，包括刀盘体，其特征在于：还包括设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的内刀齿和外刀齿，内刀齿设有用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽侧壁面的内刀齿成型侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿设有用于切削啮合齿槽的外刀齿切削侧刃和用于切削啮合齿槽并成型啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，内刀齿成型顶刃和外刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的外圆锥面内，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在外圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为内刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

2.根据权利要求1所述的圆弧凸面啮合齿铣刀盘，其特征在于：内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分。

3.根据权利要求1所述的圆弧凸面啮合齿铣刀盘，其特征在于：定义内刀齿成型侧刃与外刀齿切削侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽外端底部宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的啮合齿槽内端底部宽度为d₂，圆弧凸面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

4.根据权利要求1所述的圆弧凸面啮合齿铣刀盘，其特征在于：外刀齿切削侧刃压力角小于内刀齿成型侧刃压力角。

5.圆弧凹面啮合齿铣刀盘，包括刀盘体，其特征在于：还包括设置在刀盘体上沿刀盘体周向布置的外刀齿和内刀齿，外刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽侧壁面的外刀齿成型侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的外刀齿成型顶刃，内刀齿设有用于切削凹面啮合齿槽的内刀齿切削侧刃和用于切削凹面啮合齿槽并成型凹面啮合齿槽底面的内刀齿成型顶刃，外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃处于以刀盘轴线为中心轴线的内圆锥面内，外刀齿成型顶刃与内刀齿成型顶刃所在内圆锥面的半锥角的余角为：α＝α_c+α_w+Δα，其中，α_C为外刀齿成型侧刃压力角，α_W为工件压力角，Δα为半锥角修正量。

6.根据权利要求5所述的圆弧凹面啮合齿铣刀盘，其特征在于：内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c小于内刀齿成型顶刃长度a与外刀齿成型顶刃长度b之和以使所述外刀齿成型顶刃和内刀齿成型顶刃在圆周方向具有重叠部分。

7.根据权利要求5所述的圆弧凹面啮合齿铣刀盘，其特征在于：定义内刀齿切削侧刃与外刀齿成型侧刃形成的刀尖距c，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽外端底部的宽度为d₁，铣刀盘所对应加工的凹面啮合齿槽内端底部的宽度为d₂，圆弧凹面啮合齿全齿高为h，h、c、d₁、d₂，满足：

8.根据权利要求5所述的圆弧凹面啮合齿铣刀盘，其特征在于：内刀齿切削侧刃压力角小于外刀齿成型侧刃压力角。