CN116038442B - 一种用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，包括如下步骤：S100.在磨刀机的砂轮主轴上同轴安装粗磨砂轮和精磨砂轮，在所述磨刀机的刀条夹头上安装待加工的尖齿刀条；S200.通过所述粗磨砂轮两侧的磨削刃线对所述待加工的尖齿刀条进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条；S300.通过所述精磨砂轮两侧的磨削刃线对所述具有初始轮廓的尖齿刀条进行小磨量精磨加工，以加工出具有精磨刃口的尖齿刀条。本发明的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，加工精度更高，加工成本更低。
Description
技术领域
本发明涉及刀条加工技术领域，特别涉及一种用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法。
背景技术
近年来，随着干切技术的不断发展，尖齿刀条也越来越多地应用于螺旋锥齿轮的干切加工上。尖齿刀条在刀盘中的夹紧刚性和稳定性较好，由于刀盘体上可同时安装较多的尖齿刀条，因而增加了切削效率。尖齿刀条本身的质量对齿轮加工的影响较大，尖齿刀条精度越高，其加工齿轮的效果越好。
尖齿刀条一般通过磨刀机磨削而成，现有技术中，一般是磨刀机上的一个砂轮直接在刀条毛坯上磨削出尖齿刀条，在使用一段时间后，砂轮会产生较大的磨损，进而导致加工精度降低，从而需要经常更换砂轮或者大幅度修整砂轮，加工成本更高。
发明内容
本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明提出一种用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，加工精度更高，加工成本更低。
根据本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，包括以下步骤：
S100.在磨刀机的砂轮主轴上同轴安装粗磨砂轮和精磨砂轮，在所述磨刀机的刀条夹头上安装待加工的尖齿刀条；
S200.通过所述粗磨砂轮两侧的磨削刃线对所述待加工的尖齿刀条进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条；
S300.通过所述精磨砂轮两侧的磨削刃线对所述具有初始轮廓的尖齿刀条进行小磨量精磨加工，以加工出具有精磨刃口的尖齿刀条。
根据本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，至少具有如下有益效果：
将待加工尖齿刀条安装于磨刀机的刀条夹头上，转动砂轮主轴，砂轮主轴带动粗磨砂轮和精磨砂轮同步转动，之后将待加工的尖齿刀条移动至粗磨砂轮附近，通过粗磨砂轮两侧的磨削刃线对待加工的尖齿刀条进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条，最后将具有初始轮廓的尖齿刀条移动至精磨砂轮附近，通过精磨砂轮两侧的磨削刃线对具有初始轮廓的尖齿刀条进行小磨量精磨加工，从而加工出具有精磨刃口的合格尖齿刀条。本发明中，粗磨砂轮对尖齿刀条进行大磨量粗磨加工，由于只需要加工出初始轮廓，加工精度要求低，进而即使粗磨砂轮出现较大磨损，仍然能够继续使用，使用寿命长，不需要经常更换或者修整。精磨砂轮对尖齿刀条进行小磨量精磨加工，加工精度要求高，但是由于精磨砂轮只需要进行小磨量加工，磨损很小，进而使用寿命同样很长，不需要经常更换或者修整，从而使得加工成本更低，而且相比于全程通过一个砂轮进行磨削，由于精磨砂轮磨损很小，进而加工精度更高。
根据本发明的一些实施例，步骤S200中，根据粗磨工艺参数，确定粗磨加工相对于精磨加工时，所述尖齿刀条的旋转角度的调整量、所述尖齿刀条相对于所述磨削刃线所在平面的摆角的调整量以及所述尖齿刀条在刀宽方向上的磨削位置的调整量；
其中，所述粗磨工艺参数包括但不限于：主切削刃口偏转角
、主切削刃口宽度/>
、副切削刃口偏转角/>
和副切削刃口宽度/>
。
根据本发明的一些实施例，所述尖齿刀条在刀宽方向的磨削位置的调整量的计算公式包括：
所述尖齿刀条的主切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
表示为：
所述尖齿刀条的副切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
表示为：
式中，
表示所述尖齿刀条的旋向，所述尖齿刀条为左旋时，/>
等于1，所述尖齿刀条为右旋时，/>
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表示所述尖齿刀条的类型，所述尖齿刀条为内刀时，
等于1，所述尖齿刀条为外刀时，/>
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。
根据本发明的一些实施例，加工所述尖齿刀条之前，在尖齿刀条坐标系中建立尖齿刀条模型，所述尖齿刀条模型的刀刃线由多个不同形状的线段依次对接而成，建立各个所述线段的函数表达式，根据所述函数表达式将所述刀刃线离散为多个间距一致的坐标点，将所有所述坐标点转换至所述磨刀机的机床坐标系中，通过所述磨刀机的样条指令，进行插补，得到所述磨刀机加工所述尖齿刀条的加工轨迹。
根据本发明的一些实施例，在加工所述尖齿刀条的主切削刃、副切削刃以及刀尖时，所述粗磨砂轮或所述精磨砂轮接触所述尖齿刀条的位置的切速度方向从所述尖齿刀条的刀背面朝向所述尖齿刀条的前刀面。
根据本发明的一些实施例，在加工所述尖齿刀条的前刀面时，所述粗磨砂轮或所述精磨砂轮接触所述尖齿刀条的位置的切速度方向从所述尖齿刀条的副切削刃朝向所述尖齿刀条的主切削刃。
根据本发明的一些实施例，在所述粗磨砂轮沿所述尖齿刀条的长度方向进刀时，根据所述尖齿刀条的刀条参数，计算出所述粗磨砂轮在考虑安全距离下的空行程轨迹，所述粗磨砂轮在空行程下采用快速进给方式，在其余的行程下采用设定进给速度。
根据本发明的一些实施例，将所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮中，正在加工所述尖齿刀条的砂轮定义为工作砂轮，所述工作砂轮加工所述尖齿刀条的主切削刃、副切削刃以及刀尖时，所述尖齿刀条与所述工作砂轮的接触位置位于所述工作砂轮的转动轴线的斜下方或者斜上方，并且所述尖齿刀条靠近所述工作砂轮的一侧的后刀面与所述工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节。
根据本发明的一些实施例，所述工作砂轮加工所述尖齿刀条的前刀面时，所述尖齿刀条与所述工作砂轮的接触位置位于所述工作砂轮的转动轴线所在的水平面上，并且所述尖齿刀条的前刀面与所述工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节。
根据本发明的一些实施例，所述工作砂轮沿所述砂轮主轴的轴向上具有相对的第一侧和第二侧，当所述尖齿刀条为左旋内刀或者右旋外刀时，所述尖齿刀条的主切削刃靠近所述第一侧，所述尖齿刀条的副切削刃和前刀面靠近所述第二侧；
当所述尖齿刀条为左旋外刀或右旋内刀时，所述尖齿刀条的主切削刃靠近所述第二侧，所述尖齿刀条的副切削刃和前刀面靠近所述第一侧。
本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。
附图说明
本发明的上述和/或添加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1为本发明中砂轮加工尖齿刀条的示意图；
图2为尖齿刀条的前刀面精磨刃口的示意图；
图3为尖齿刀条的主切削刃精磨刃口的示意图；
图4为尖齿刀条的副切削刃精磨刃口的示意图；
图5为图2沿A-A方向的剖视图；
图6为重磨角度修正角及刀尖到前刀面高度修正值的示意图；
图7为尖齿刀条模型示意图；
图8为图7沿B-B方向的剖视图；
图9为图7沿C-C方向的剖视图；
图10为精磨砂轮加工尖齿刀条的主切削刃、副切削刃以及刀尖时的示意图；
图11为精磨砂轮加工尖齿刀条的前刀面时的示意图；
图12为两面刀的结构示意图；
图13为三面刀的结构示意图。
附图标记：
尖齿刀条100；前刀面精磨刃口101；主切削刃精磨刃口102；副切削刃精磨刃口103；主切削刃104；副切削刃105；刀尖106；前刀面107；刀肩部108；主切削刃后刀面109；副切削刃后刀面110；
粗磨砂轮200；
精磨砂轮300。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、内、外、顶、底等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，多个指的是两个或者两个以上。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、建立等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
下面参考图1至图13描述根据本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法。
根据本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，包括以下步骤：S100.在磨刀机的砂轮主轴上同轴安装粗磨砂轮200和精磨砂轮300，在磨刀机的刀条夹头上安装待加工的尖齿刀条100；S200.通过粗磨砂轮200两侧的磨削刃线对待加工的尖齿刀条100进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条100；S300.通过精磨砂轮300两侧的磨削刃线对具有初始轮廓的尖齿刀条100进行小磨量精磨加工，以加工出具有精磨刃口的尖齿刀条100。
具体的，如图1所示，尖齿刀条100安装于磨刀机的刀条夹头后，刀条夹头能够带动尖齿刀条100沿水平轴向Z轴方向移动，同时还能够带动尖齿刀条100绕水平轴线A轴转动以及绕竖直轴线B轴摆动，水平轴线A轴与竖直轴线B轴垂直，砂轮主轴C轴可以水平设置，砂轮主轴C轴可以沿水平轴向X轴方向移动以及竖直轴向Y轴方向移动，砂轮主轴C轴的轴线平行水平轴向X轴方向，其中，XYZ为笛卡尔空间直角坐标系。进而通过砂轮主轴C轴带动粗磨砂轮200和精磨砂轮300转动以及移动，通过刀条夹头带动尖齿刀条100移动、转动和摆动，即可使粗磨砂轮200和精磨砂轮300对尖齿刀条100进行加工。
本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条100的加工方法，将待加工尖齿刀条100安装于磨刀机的刀条夹头上，转动砂轮主轴，砂轮主轴带动粗磨砂轮200和精磨砂轮300同步转动，之后将待加工的尖齿刀条100移动至粗磨砂轮200附近，通过粗磨砂轮200两侧的磨削刃线对待加工的尖齿刀条100进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条100，最后将具有初始轮廓的尖齿刀条100移动至精磨砂轮300附近，通过精磨砂轮300两侧的磨削刃线对具有初始轮廓的尖齿刀条100进行小磨量精磨加工，即可在尖齿刀条100上磨削形成精磨刃口，例如，如图2所示的尖齿刀条100的前刀面精磨刃口101，如图3所示的尖齿刀条100的主切削刃精磨刃口102，以及如图4所示的尖齿刀条100的副切削刃精磨刃口103，从而加工出合格尖齿刀条100。本发明中，粗磨砂轮200对尖齿刀条100进行大磨量粗磨加工，由于只需要加工出初始轮廓，加工精度要求低，进而即使粗磨砂轮200出现较大磨损，仍然能够使用，使用寿命长，不需要经常更换或者修整。精磨砂轮300对尖齿刀条100进行小磨量精磨加工，加工精度要求高，但是由于精磨砂轮300只需要进行小磨量加工，磨损很小，进而使用寿命同样很长，不需要经常更换或者修整，加工成本更低，而且相比于全程通过一个砂轮进行磨削，由于精磨砂轮300磨损很小，进而加工精度更高。
下面对本发明实施例的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法的步骤S100至S300进行更加具体的描述。
在本发明的一些实施例中，步骤S200中，根据粗磨工艺参数，确定粗磨加工相对于精磨加工时，尖齿刀条100的旋转角度的调整量、尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角的调整量以及尖齿刀条100在刀宽方向上的磨削位置的调整量；
其中，如图5和图6所示，粗磨工艺参数包括：主切削刃口偏转角
、主切削刃口宽度/>
、副切削刃口偏转角/>
、副切削刃口宽度/>
、前角修正角/>
，重磨角度修正角/>
以及刀尖106到前刀面107的修正值/>
等。
具体的，由于需要形成精磨刃口，粗磨与精磨的加工轨迹必然不同，进而在粗磨加工时，与精磨加工时相比，尖齿刀条100的旋转角度、尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角以及尖齿刀条100在刀宽方向上的磨削位置均不相同。而精磨加工方式与现有技术的加工方式相比，尖齿刀条100的旋转角度、尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角以及尖齿刀条100在刀宽方向上的磨削位置同样可以通过尖齿刀条100及机床磨削模型推导出，因此，我们只需要得到粗磨加工相对于精磨加工时，尖齿刀条100的旋转角度的调整量、尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角的调整量以及尖齿刀条100在刀宽方向上的磨削位置的调整量。根据上述的粗磨工艺参数，计算出相应的调整量，根据相应的调整量，即可重新确定粗磨加工时，尖齿刀条100的旋转角度、尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角以及尖齿刀条100在刀宽方向上的磨削位置，进而得到粗磨时的加工轨迹，而不是随意调整加工轨迹，从而使得加工更加精准，以形成准确的精磨刃口，同时提升磨削精度。
需要说明的是，参考图1可知，尖齿刀条100的旋转角度，也就是绕水平轴线A轴转动的角度，尖齿刀条100相对于磨削刃线所在平面的摆角，也就是绕竖直轴线B轴摆动的角度，由于粗磨砂轮200和精磨砂轮300同轴，两个砂轮的磨削刃线所在平面平行，尖齿刀条100相对于两个砂轮的磨削刃线所在平面的摆角相同，因此，本实施例中，并未限定是哪个砂轮的磨削刃线。
在本发明的一些实施例中，尖齿刀条100在刀宽方向的磨削位置的调整量的计算公式包括：
尖齿刀条100的主切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
表示为：
尖齿刀条100的副切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
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根据上述的公式，即可精准计算出不同旋向、不同类型的尖齿刀条100在刀宽方向的磨削位置的调整量，从而使得加工更加精准。
在本发明的一些实施例中，加工尖齿刀条100之前，在尖齿刀条坐标系中建立如图7所示的尖齿刀条模型，尖齿刀条模型的刀刃线由多个不同形状的线段依次对接而成，根据相邻的两个线段之间的过渡点，建立各个线段的函数表达式，根据函数表达式将刀刃线离散为多个间距一致且足够密集的坐标点，将所有坐标点转换至磨刀机的机床坐标系中，通过磨刀机的样条指令，进行多轴联动插补，即可将机床坐标系中的多个坐标点平滑连接，从而得到磨刀机加工尖齿刀条100的加工轨迹。磨刀机根据得到的加工轨迹，即可实现尖齿刀条100的刀尖106、后刀面及前刀面107的高精度准确磨削，加工效率更快，加工精度更高。需要说明的是，当磨削结果出现超差时，也可以通过检测反调，对尖齿刀条100的磨削进行修正。
在本发明的一些实施例中，在加工尖齿刀条100的主切削刃104、副切削刃105以及刀尖106时，粗磨砂轮200或精磨砂轮300接触尖齿刀条100的位置的切速度方向从尖齿刀条100的刀背面朝向尖齿刀条100的前刀面107。尖齿刀条100的刀背面也就是尖齿刀条100背离前刀面107的一侧，本实施例中，粗磨砂轮200或精磨砂轮300接触尖齿刀条100的位置的切速度方向从尖齿刀条100的刀背面朝向尖齿刀条100的前刀面107，也就是砂轮先触碰尖齿刀条100的刀背面，进而砂轮对尖齿刀条100的刃口部分产生的冲击较小，能够避免尖齿刀条100的刃口部分受到损坏，从而有利于提升尖齿刀条100的刃口质量。需要说明的是，尖齿刀条100的刀背面不参与螺旋锥齿轮的切削，因此，砂轮先触碰尖齿刀条100的刀背面，对尖齿刀条100造成的影响小。
在本发明的一些实施例中，在加工尖齿刀条100的前刀面107时，粗磨砂轮200或精磨砂轮300接触尖齿刀条100的位置的切速度方向从尖齿刀条100的副切削刃105朝向尖齿刀条100的主切削刃104。本实施例中，粗磨砂轮200或精磨砂轮300接触尖齿刀条100的位置的切速度方向从尖齿刀条100的副切削刃105朝向尖齿刀条100的主切削刃104，也就是砂轮先触碰尖齿刀条100的副切削刃105，进而砂轮对尖齿刀条100的主切削刃104部分产生的冲击较小，能够避免尖齿刀条100的主切削刃104部分受到损坏，从而能够保证尖齿刀条100的主切削刃104的刃口表面质量。需要说明的是，由于尖齿刀条100对螺旋锥齿轮进行铣齿加工时，尖齿刀条100的副切削刃105并不参与螺旋锥齿轮的切削，因此，砂轮先触碰尖齿刀条100的副切削刃105，对尖齿刀条100造成的影响小。
在本发明的一些实施例中，在粗磨砂轮200沿尖齿刀条100的长度方向进刀时，根据尖齿刀条100的刀条参数，计算出粗磨砂轮200在考虑安全距离下的空行程轨迹，粗磨砂轮200在空行程下采用快速进给方式，在其余的行程下采用设定进给速度。空行程轨迹，也就是粗磨砂轮200不接触尖齿刀条100时的移动轨迹，由于空行程轨迹上粗磨砂轮200不会碰撞到尖齿刀条100，进而可以采用快速进给方式，其余的行程，也就是粗磨砂轮200接触尖齿刀条100后的行程，其余的行程下采用设定进给速度，采用上述进刀方式，既保证了安全，又能够大幅度减少加工时间，提高加工效率。
需要说明的是，本实施例的进刀方式尤其适用于那些并未形成大体轮廓的尖齿刀条100的毛坯。此外，粗磨加工可以采用多循环加工方式，不同的循环下的磨削量可以根据实际情况调节，多循环加工下的进刀方式主要包括两种，第一种是沿尖齿刀条100的长度方向进刀，第二种是沿尖齿刀条100的四周方向进刀，本实施例是沿尖齿刀条100的长度方向进刀。
在本发明的一些实施例中，在加工尖齿刀条100的不同部位时，可以单独设置不同的进给速度以及功率监控阀值，例如，一般情况下，尖齿刀条100的刀肩部108磨量较大，进而进给速度可以调低，而功率监控阀值可以调高，以兼顾加工效率的同时，还能够保证安全性。
在本发明的一些实施例中，将粗磨砂轮200和精磨砂轮300中，正在加工尖齿刀条100的砂轮定义为工作砂轮，工作砂轮加工尖齿刀条100的主切削刃104、副切削刃105以及刀尖106时，尖齿刀条100与工作砂轮的接触位置位于工作砂轮的转动轴线的斜下方或者斜上方，并且尖齿刀条100靠近工作砂轮的一侧的后刀面与工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节。如此设置，加工尖齿刀条100的主切削刃104、副切削刃105以及刀尖106时，加工精度更高。此外，还能够根据实际需求，调节尖齿刀条100靠近工作砂轮的一侧的后刀面与工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角，进而使得加工精度更高，加工结果更加准确。
需要说明的是，工作砂轮可以是粗磨砂轮200，也可以是精磨砂轮300，其根据实际正在加工尖齿刀条100的砂轮确定。尖齿刀条100与工作砂轮的接触位置位于工作砂轮的转动轴线的斜下方或者斜上方，具体的，如图10所示，以精磨砂轮300加工尖齿刀条100为例，尖齿刀条100与精磨砂轮300接触位置相对于精磨砂轮300的转动轴线所在的水平面朝下或者朝上偏转角度
，角度/>
也就是尖齿刀条100的顶刃后角的值。尖齿刀条100靠近精磨砂轮300的一侧的后刀面，具体的，当精磨砂轮300加工尖齿刀条100的主切削刃104时，尖齿刀条100靠近精磨砂轮300的一侧的后刀面为主切削刃后刀面109，当精磨砂轮300加工尖齿刀条100的副切削刃105时，尖齿刀条100靠近精磨砂轮300的一侧的后刀面为副切削刃后刀面110。尖齿刀条100靠近精磨砂轮300的一侧的后刀面与精磨砂轮300的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节，具体的调节值一般不少于2°，不大于尖齿刀条100的刃线压力角。
在本发明的一些实施例中，工作砂轮加工尖齿刀条100的前刀面107时，尖齿刀条100与工作砂轮的接触位置位于工作砂轮的转动轴线所在的水平面上，具体的，如图11所示，以精磨砂轮300加工尖齿刀条100为例，尖齿刀条100与精磨砂轮300的接触位置可以位于精磨砂轮300的最左侧或者最右侧。尖齿刀条100的前刀面107与精磨砂轮300的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节，具体的调节值一般不少于2°，不大于尖齿刀条100的重磨角度
。
在本发明的一些实施例中，可以通过工作砂轮的磨削刃线切矢与顶刃后刀面切矢一致的条件推导出工作砂轮加工尖齿刀条100的刀尖106时，尖齿刀条100需要旋转的角度。可以通过工作砂轮的磨削刃线切矢与主切削刃后刀面109切矢一致的条件推导出工作砂轮加工尖齿刀条100的主切削刃104时，尖齿刀条100需要旋转的角度。可以通过工作砂轮的磨削刃线切矢与副切削刃后刀面110切矢一致的条件推导出工作砂轮加工尖齿刀条100的副切削刃105时，尖齿刀条100需要旋转的角度。可以通过工作砂轮的磨削刃线切矢与前刀面107切矢一致的条件推导出工作砂轮加工尖齿刀条100的前刀面107时，尖齿刀条100需要旋转的角度。
在本发明的一些实施例中，工作砂轮沿砂轮主轴的轴向上具有相对的第一侧和第二侧，当尖齿刀条100为左旋内刀或者右旋外刀时，尖齿刀条100的主切削刃104靠近第一侧，尖齿刀条100的副切削刃105和前刀面107靠近第二侧；当尖齿刀条100为左旋外刀或右旋内刀时，尖齿刀条100的主切削刃104靠近第二侧，尖齿刀条100的副切削刃105和前刀面107靠近第一侧。本实施例中，由于副切削刃105不参与螺旋锥齿轮的切削，尖齿刀条100的刀尖106与主切削刃104一起磨削，通过调整尖齿刀条100的主切削刃后刀面109与工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角，既可保证顶刃斜角
的顺利磨出，又可避免刀尖106干涉，有利于刀尖106与主切削刃104的刀尖圆角/>
的平滑过渡。
需要说明的是，工作砂轮的第一侧和第二侧是沿砂轮主轴的轴向相对分布，工作砂轮的其中一个磨削刃线位于第一侧，另一个磨削刃线位于第二侧。此外，两个工作砂轮的第一侧均位于两个工作砂轮的同一侧，两个工作砂轮的第二侧均位于两个工作砂轮的同一侧，例如，如图1所示，两个工作砂轮的第一侧可以均位于两个工作砂轮的后侧，两个工作砂轮的第二侧可以均位于两个工作砂轮的前侧。
在本发明的一些实施例中，粗磨砂轮200和精磨砂轮300，均可通过机床的修整轮进行径向重复修磨，且修磨后可通过探头自动测量粗磨砂轮200和精磨砂轮300修磨后的直径并更新至磨刀机，保持粗磨砂轮200和精磨砂轮300的良好状态及准确性。
如图12和图13所示，本发明的加工方法对于螺旋锥齿轮加工用的尖齿刀条100中的两面刀和三面刀均可适用，其中两面刀因前角已经预磨固定，前刀面107无需再进行重磨，其余与三面刀磨削一致。如图7、图8和图9所示，本发明的磨削参数包括刀尖磨削参数、主切削刃磨削参数、副切削刃磨削参数以及前刀面磨削参数，刀尖磨削参数包括：顶刃斜角
、顶刃后角/>
、刀顶宽/>
；主切削刃磨削参数包括：侧偏距/>
、刀尖圆角/>
、压力角/>
、齿根高/>
、曲率半径/>
正曲率和负曲率、顶部修行高度/>
、顶部修行角度/>
、顶部修行半径/>
、根部修行高度/>
、根部修行角度/>
、根部修行半径/>
、刀条高度/>
、后角/>
；副切削刃磨削参数包括：刀尖圆角/>
、压力角/>
、齿根高/>
、曲率半径/>
正曲率和负曲率、顶部修行高度/>
、顶部修行角度/>
、顶部修行半径/>
、根部修行高度/>
、根部修行角度/>
、根部修行半径/>
、后角/>
；前刀面磨削参数包括：前角/>
、重磨角度/>
、刀尖到前刀面距离/>
、前刀面高度/>
。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所属技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (8)
1.一种用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，包括：
S100.在磨刀机的砂轮主轴上同轴安装粗磨砂轮和精磨砂轮，在所述磨刀机的刀条夹头上安装待加工的尖齿刀条；
S200.通过所述粗磨砂轮两侧的磨削刃线对所述待加工的尖齿刀条进行大磨量粗磨加工，以加工出具有初始轮廓的尖齿刀条；
S300.通过所述精磨砂轮两侧的磨削刃线对所述具有初始轮廓的尖齿刀条进行小磨量精磨加工，以加工出具有精磨刃口的尖齿刀条；
其中，步骤S200中，根据粗磨工艺参数，确定粗磨加工相对于精磨加工时，所述尖齿刀条的旋转角度的调整量、所述尖齿刀条相对于所述磨削刃线所在平面的摆角的调整量以及所述尖齿刀条在刀宽方向上的磨削位置的调整量；
其中，所述粗磨工艺参数包括但不限于：主切削刃口偏转角
、主切削刃口宽度/>
、副切削刃口偏转角/>
和副切削刃口宽度/>
；
其中，所述尖齿刀条在刀宽方向上的磨削位置的调整量的计算公式包括：
所述尖齿刀条的主切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
表示为：
所述尖齿刀条的副切削刃点在刀宽方向上的磨削位置的调整量
表示为：
式中，
表示所述尖齿刀条的旋向，所述尖齿刀条为左旋时，/>
等于1，所述尖齿刀条为右旋时，/>
等于/>
，/>
表示所述尖齿刀条的类型，所述尖齿刀条为内刀时，/>
等于1，所述尖齿刀条为外刀时，/>
等于/>
。
2.根据权利要求1所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，加工所述尖齿刀条之前，在尖齿刀条坐标系中建立尖齿刀条模型，所述尖齿刀条模型的刀刃线由多个不同形状的线段依次对接而成，建立各个所述线段的函数表达式，根据所述函数表达式将所述刀刃线离散为多个间距一致的坐标点，将所有所述坐标点转换至所述磨刀机的机床坐标系中，通过所述磨刀机的样条指令，进行插补，得到所述磨刀机加工所述尖齿刀条的加工轨迹。
3.根据权利要求1或2所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，在加工所述尖齿刀条的主切削刃、副切削刃以及刀尖时，所述粗磨砂轮或所述精磨砂轮接触所述尖齿刀条的位置的切速度方向从所述尖齿刀条的刀背面朝向所述尖齿刀条的前刀面。
4.根据权利要求1或2所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，在加工所述尖齿刀条的前刀面时，所述粗磨砂轮或所述精磨砂轮接触所述尖齿刀条的位置的切速度方向从所述尖齿刀条的副切削刃朝向所述尖齿刀条的主切削刃。
5.根据权利要求1或2所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，在所述粗磨砂轮沿所述尖齿刀条的长度方向进刀时，根据所述尖齿刀条的刀条参数，计算出所述粗磨砂轮在考虑安全距离下的空行程轨迹，所述粗磨砂轮在空行程下采用快速进给方式，在其余的行程下采用设定进给速度。
6.根据权利要求1或2所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，将所述粗磨砂轮和所述精磨砂轮中，正在加工所述尖齿刀条的砂轮定义为工作砂轮，所述工作砂轮加工所述尖齿刀条的主切削刃、副切削刃以及刀尖时，所述尖齿刀条与所述工作砂轮的接触位置位于所述工作砂轮的转动轴线的斜下方或者斜上方，并且所述尖齿刀条靠近所述工作砂轮的一侧的后刀面与所述工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节。
7.根据权利要求6所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，所述工作砂轮加工所述尖齿刀条的前刀面时，所述尖齿刀条与所述工作砂轮的接触位置位于所述工作砂轮的转动轴线所在的水平面上，并且所述尖齿刀条的前刀面与所述工作砂轮的磨削刃线所在的平面之间的夹角能够调节。
8.根据权利要求7所述的用于加工螺旋锥齿轮的尖齿刀条的加工方法，其特征在于，所述工作砂轮沿所述砂轮主轴的轴向上具有相对的第一侧和第二侧，当所述尖齿刀条为左旋内刀或者右旋外刀时，所述尖齿刀条的主切削刃靠近所述第一侧，所述尖齿刀条的副切削刃和前刀面靠近所述第二侧；
当所述尖齿刀条为左旋外刀或右旋内刀时，所述尖齿刀条的主切削刃靠近所述第二侧，所述尖齿刀条的副切削刃和前刀面靠近所述第一侧。
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