CN113172283A - 一种星轮齿面加工刀具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种星轮齿面加工刀具，包括与星轮啮合的刀具本体，所述刀具本体边缘依序且间隔地设置有六个刀刃，所述刀刃切割面为螺旋面，所述刀刃切削面上设置有金刚石颗粒层。本刀具设计简单，易加工，无原理性加工误差，加工出的星轮能做到与螺杆齿侧零间隙密封，同时能防止刀具在机床主轴上左右移动和转动，实用性强。

Description

一种星轮齿面加工刀具

技术领域

本发明涉及压缩机生产技术领域，尤其是一种星轮齿面加工刀具。

背景技术

单螺杆压缩机又称蜗杆压缩机,由于这种蜗杆副参数非常特殊，蜗杆头数(齿数)Z1＝6，蜗轮齿数Z2＝11，传动比i＝1.833。目前我国机械行业现有设备都不能很好的加工出满足制冷和空压机行业要求的这种螺杆副，从公开报导和查询的资料来看，现有星轮齿面加工方法主要有以下三种：

1、斜平面加工技术

该方法是通过计算出要加工的星轮齿面曲面两侧各自最大和最小切平面螺旋角β1和β2，用比该螺旋角稍大和稍小的角度，将星轮每个齿的两侧曲面加工成斜平面(见图4及图5)。该方法只是保证星轮齿能不干涉顺利装入螺杆螺旋槽中，依靠星轮上端面与两斜平面的交线形成的两条棱边密封气体，该方法是星轮轮齿早期最简易的加工方法。由于用这种方法加工的星轮齿面不是螺杆的共轭包络面，不能与螺杆形成共轭啮合关系，所以星轮齿棱边极易磨损使用寿命很短。目前在星轮齿面加工中已淘汰了这种方法。

2、双飞刀和滚刀加工技术

这是原自环面蜗轮双飞刀加工技术(见图6及图7)。取螺杆位于星轮齿两侧螺旋线上两条直母线做成切刀刃，对星轮齿进行连续的滚切加工。用该方法加工星轮齿侧两包络面可以完成齿面90％左右的加工量。当在螺杆6个头上各装两把这样的切刀共12把切刀，就成为目前较流行的短滚刀加工方(见图8及图9)。这两种加工方法前者加工效率低但刀具制造相对简单，后者加工效率较高但制造比较复杂。两种方法存在共同的缺点是，刀具使用寿命短。由于切削刃很长切削过程中极易产生振动、扎刀等常见的切削问题。包络面形成不够完整，星轮齿面包络面加工精度、粗糙度低、加工效率低。

3、包络面数控建模铣削或磨削技术

这种加工星轮齿面的方法，是最近几年随着数控加工技术和五轴数控加工机床的发展而出现的加工技术。所采用的刀具主要有如下几种：

a.球状铣刀或砂轮

b.柱状铣刀或砂轮

c.盘状铣刀或砂轮

该项技术的发展极大的提高了星轮齿面加工效率，是目前该行业采用的比较多的加工技术。但这种加工方法也存在几个突出问题：首先，需要高水平三维空间共轭面分析计算及建模专业技术人员，以及满足空间三维曲面的加工的五轴联动高端数控机床。最主要的是这种加工方法存在原理误差。我们知道星轮啮合面是螺杆螺旋面的包络面，由空间包络面理论分析计算可知，处于包络面上的各点其诱导法曲率是不等的，因此用上述固定曲率半径的刀具不能100％加工出星轮齿面包络面，存在一定程度原理性加工误差。由于这种原理性误差的存在，用这种方法加工成的星轮片零件与螺杆啮合时，齿侧间隙不能做的太小，运转不平稳，星轮齿面初期磨损较快。

发明内容

本发明的目的是为了解决上述技术问题，而提供一种星轮齿面加工刀具。

本发明的技术方案：一种星轮齿面加工刀具，包括与星轮啮合的刀具本体，所述刀具本体边缘依序且间隔地设置有六个刀刃，所述刀刃切割面为螺旋面，所述刀刃切削面上设置有金刚石颗粒层。

优选的，所述刀刃有效螺旋面长度小于星轮齿宽。

优选的，所述刀刃一端向外延伸一个齿顶间隙长度。

优选的，所述刀具本体中部设置有通孔和与通孔相通的键槽。

优选的，所述通孔和键槽为一体成型。

优选的，所述刀具本体上可拆卸地设置有两个限位组件，两个所述限位组件对称的设置在所述键槽内。

优选的，所述限位组件包括限位块和顶杆，所述顶杆可在所述限位块上转动。

本发明的有益效果是：本刀具设计简单，易加工，无原理性加工误差，加工出的星轮能做到与螺杆齿侧零间隙密封，同时能防止刀具在机床主轴上左右移动和转动，实用性强。

附图说明

图1是本发明优选实施例的整体结构主视图；

图2是本发明优选实施例中刀具加工星轮示意图；

图3是图2中B处局部放大图；

图4和图5为已有技术星轮齿面斜平面加工示意图；

图6和图7为已有技术星轮齿面双飞刀加工示意图；

图8和图9为已有技术星轮齿面短滚刀加工示意图；

图10是图1中A处局部放大图；

图11是本发明优选实施例中刀具本体剖视图；

图12是本发明优选实施例中限位块示意图。

附图标记：刀具本体1、星轮2、通孔11、键槽12、刀刃13、金刚石颗粒层131、限位组件14、限位块141、顶杆142。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

参照图1至图12，一种星轮齿面加工刀具，包括与星轮啮合的刀具本体1，刀具本体1边缘依序且间隔地设置有六个刀刃13，刀刃13切割面为螺旋面，刀刃13切削面上设置有金刚石颗粒层131。本发明中，将刀具本体1固定在加工机床的主轴上，待加工星轮固定在工件主轴上，机床主轴和工件主轴分别转动且刀具本体1与星轮啮合，刀具本体1上的刀刃13上设置有金刚石颗粒层131对星轮左右齿面进行范成包络磨削加工；本刀具设计简单，易加工，无原理性加工误差，加工出的星轮能做到与螺杆齿侧零间隙密封。

作为本发明的优选实施例，其还可具有以下附加技术特征：

本实施例中，刀刃13有效螺旋面长度小于星轮齿宽，避免刀刃13转动时出现卡刀现象。

本实施例中，刀刃13一端向外延伸一个齿顶间隙长度，刀刃13对星轮磨削时，保证了星轮齿槽齿根圆完整无接刀痕。

本实施例中，刀具本体1中部设置有通孔11和与通孔11相通的键槽12，刀具本体1通过通孔11与机床的主轴配合，键槽12与机床主轴上的凸块配合，键槽12的作用防止机床主轴转动时，刀具本体1在机床主轴上打滑。

本实施例中，通孔11和键槽12为一体成型。

本实施例中，刀具本体1上可拆卸地设置有两个限位组件14，两个限位组件14对称的设置在键槽12内，安装刀具本体1时，将限位组件14拆下，键槽12与机床主轴上的凸块配合，再将限位组件14装上，限位组件14对机床主轴上的凸块两端进行固定，使刀具本体1在切削时不会左右移动。

本实施例中，限位组件14包括限位块141和顶杆142，顶杆142可在限位块141上转动，顶杆142可在所述限位块141上转动，可对不同长度的机床主轴上的凸块进行固定，提高了实用性。具体的，限位块141与刀具本体1通过螺纹连接，限位块141与顶杆142通过螺纹连接。

需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (7)

1.一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：包括与星轮啮合的刀具本体(1)，所述刀具本体(1)边缘依序且间隔地设置有六个刀刃(13)，所述刀刃(13)切割面为螺旋面，所述刀刃(13)切削面上设置有金刚石颗粒层(131)。

2.根据权利要求1所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述刀刃(13)有效螺旋面长度小于星轮齿宽。

3.根据权利要求1所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述刀刃(13)一端向外延伸一个齿顶间隙长度。

4.根据权利要求1所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述刀具本体(1)中部设置有通孔(11)和与通孔(11)相通的键槽(12)。

5.根据权利要求4所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述通孔(11)和键槽(12)为一体成型。

6.根据权利要求4所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述刀具本体(1)上可拆卸地设置有两个限位组件(14)，两个所述限位组件(14)对称的设置在所述键槽(12)内。

7.根据权利要求6所述的一种星轮齿面加工刀具，其特征在于：所述限位组件(14)包括限位块(141)和顶杆(142)，所述顶杆(142)可在所述限位块(141)上转动。

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