CN210996891U - 一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀 - Google Patents
一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀 Download PDFInfo
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Description
技术领域
本实用新型涉及一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,属于锥齿轮刀具制造及使用技术领域。
背景技术
现有直齿锥齿轮的加工方法有刨齿法、成形铣齿法、成形定装滚齿法等。上述方法所用的相应刀具有刨齿刀、盘形或指形铣刀、定装滚齿刀。采用刨齿刀加工直齿锥齿轮,是在专用设备上同时安装两把刨刀,加工完一个齿后,分度逐一进行后续齿的加工。铣齿法是用盘形或指形铣刀,在铣床上按被加工齿轮的齿数进行分度逐一加工,并且,该方法在加工直齿锥齿轮时,最少需要在锥齿轮的齿长方向来回走刀三次,才能完成一个齿牙的加工。直齿锥齿轮定装滚齿刀成行滚齿法,是在滚齿机上采用两个对称分布的刀齿,按被加工锥齿轮的齿数进行分度加工。
上述直齿锥齿轮加工方法的缺点是:加工效率低,所使用的刀具参与切削的刀齿较少,磨损快,换刀重磨频繁,寿命低,并且,由于在加工过程中需要频繁的换刀重磨,加工后的直齿锥齿轮尺寸一致性差,使产品的质量不稳定,不适用于直齿锥齿轮高效、稳定的批量化生产。因此,现有技术还存在不足,有待于进一步完善。
实用新型内容
本实用新型的目的在于,提供一种加工直齿锥齿轮的滚齿刀,使该滚齿刀可在普通数控滚齿机上,像加工圆柱齿轮一样完成直齿锥齿轮的加工;加工过程中无需频繁更换刀具,加工后的直齿锥齿轮尺寸一致性好,以提高产品质量和适用于稳定的批量化生产,从而克服现有技术还存在不足。
为实现上述目的,本实用新型采用如下技术方案:
本实用新型的一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,包括刀体;刀体设有安装中孔,刀体两端设有刀台,刀体上设有位于刀体外圆同一螺旋线上并相互平行的刀齿组;刀齿组与刀齿组之间的轴向间隔距离S=nP0;其中:P0为直齿锥齿轮定装滚齿刀齿距,并取整数;da为被加工直齿锥齿轮齿顶圆直径,h为被加工直齿锥齿轮大端全齿高;每个刀齿组中包括(Z/2)+1个相对独立的刀齿,相邻刀齿之间设有容屑槽;其中:Z为一圈螺旋线上可完整排列的刀齿数量。
前述滚齿刀中,所述刀齿组数量N等于滚齿刀长度L除以刀齿组与刀齿组之间的间隔距离S,即N=L/S并取整数。
前述滚齿刀中,每个刀齿组上的刀齿均连续分布在沿一圈螺旋线0~(360/Z)×[(Z/2)+1]的角度范围内。
前述滚齿刀中,所述刀齿包括前刀面、顶刃后角和侧刃后角。
前述滚齿刀中,所有滚齿刀的前刀面均与滚齿刀轴线共面。
由于采用了上述技术方案,本实用新型与现有技术相比,本实用新型的滚齿刀可在普通数控滚齿机上,像加工圆柱齿轮一样完成直齿锥齿轮的加工。当滚齿刀螺旋线上的一排刀齿磨损后,不需拆换重磨,只需按滚齿刀端面上标注的齿距尺寸S进行轴向窜刀,即可进行后续直齿锥齿轮的加工,直至滚齿刀上的所有刀齿全部磨损后,才拆换修磨,降低了换刀重磨频率。本实用新型可进行连续的分度滚齿加工,提高了生产效率和被加工产品的质量稳定性。不仅可以进行单件小批量的直齿锥齿轮的加工,同样适用于直齿锥齿轮高效、稳定的批量化生产,从而克服了现有直齿锥齿轮加工刀具和加工方法的不足。
附图说明
图1是本实用新型的主视图;
图2是图1的右视图;
图3是滚齿刀的轴测图;
图4是采用本实用新型的滚齿刀加工直齿锥齿轮的示意图。
附图中的标记为:1-容屑槽、2-前刀面、3-顶刃后角、4-侧刃后角、5-刀体、6-安装中孔、7-刀台、8-刀齿、9-待加工齿轮、10-滚齿刀的走刀轨迹。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
本实用新型的一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,如图1~图3所示,包括刀体5;刀体5设有安装中孔6,两端设有刀台7,刀体5上设有位于刀体5外圆同一螺旋线上并相互平行的刀齿组;刀齿组与刀齿组之间的轴向间隔距离S=nP0;其中:P0为直齿锥齿轮定装滚齿刀齿距,并取整数;da为被加工直齿锥齿轮齿顶圆直径,h为被加工直齿锥齿轮大端全齿高;每个刀齿组中包括(Z/2)+1个相对独立的刀齿8,相邻刀齿8之间设有容屑槽1;其中:Z为一圈螺旋线上可完整排列的刀齿8数量。刀齿组数量N等于滚齿刀长度L除以刀齿组与刀齿组之间的间隔距离S,即N=L/S并取整数。每个刀齿组上的刀齿8均连续分布在沿一圈螺旋线0~(360/Z)×[(Z/2)+1]的角度范围内。刀齿8包括前刀面2、顶刃后角3和侧刃后角4。所有滚齿刀的前刀面2均与滚齿刀轴线共面。
一种用于上述本实用新型滚齿刀的制作方法为,该方法是先按标准圆柱齿轮滚齿刀的方法加工刀齿8,然后去除滚齿刀上所有与待加工锥齿轮9产生干涉的刀齿;使滚齿刀在普通数控滚齿机上按直齿锥齿轮的齿根锥角δf进行走刀,完成直齿锥齿轮的齿形加工。与待加工锥齿轮9产生干涉的刀齿包括:每圈螺旋线(360/Z)×[(Z/2)+1]~360角度范围内的刀齿和刀齿组与刀齿组间隔距离S范围内除第一排刀齿组外其余所有刀齿组中的刀齿。
前述方法按以下步骤制作:
步骤一、按标准圆柱齿轮滚齿刀要求加工完成滚齿刀长度L、安装中孔6、刀台7及刀齿螺旋槽的加工;其中刀齿螺旋槽按同一直齿锥齿轮定装滚齿刀的螺旋升角λ进行加工;
步骤二、按标准圆柱齿轮滚齿刀要求加工完成滚齿刀的容屑槽1、前刀面2、顶刃后角3和侧刃后角4,形成一个个独立的刀齿8,并完成滚齿刀外圆尺寸D的加工;
步骤三、去除每一圈螺旋线上(360/Z)×[(Z/2)+1]~360角度范围内的所有刀齿;
步骤四、根据公式:S=nP0计算出来的S值,保留S范围内首排刀齿8,并去除其余所有刀齿;
步骤五、在刀体5端面打S值钢印。
实施例
本例用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,如图1~3所示,包括刀体5;刀体5设有安装中孔6,两端设有刀台7。如图3所示,在同一刀体5的长度L方向上间隔距离S平行设置5排刀齿组。间隔距离S的计算公式为:S=nP0;
式中:P0为直齿锥齿轮定装滚齿刀齿距
上式中:da为待加工直齿锥齿轮齿顶圆直径
h为待加工直齿锥齿轮大端全齿高
例如:通过计算,滚齿刀的间隔距离S值等于4个直齿锥齿轮定装滚齿刀的齿距p0,则从滚齿刀的右端(或左端)开始,保留第一排完整的刀齿组,去除其余3排刀齿组;然后再保留第一排刀齿组,去除3排相近的刀齿组,依次类推,直至全部去除滚齿刀上与待加工齿轮9产生干涉的刀齿组。
如图2所示,每排刀齿组包括7个相对独立的刀齿8,每排刀齿组中的刀齿8均分布在同一螺旋线上,其中,刀齿8的数量7根据一圈螺旋线上可完整排列的刀齿8数量通过公式(Z/2)+1计算所得。
例如:滚齿刀一圈螺旋线上可完整排列12个刀齿8,则每排刀齿组应包括(12/2)+1=7个相对独立的刀齿8。其余的刀齿则认为是与待加工锥齿轮产生干涉的刀齿,均全部去除。去除时应去除每排刀齿组相对应位置的刀齿。
上述用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀的制作方法,参考图1~3。具体加工时,按以下步骤加工:
步骤一、按标准圆柱齿轮滚齿刀要求加工完成滚齿刀长度L、安装中孔6、刀台7及刀齿螺旋槽的加工;其中刀齿螺旋槽按同一直齿锥齿轮定装滚齿刀的螺旋升角λ进行加工;
步骤二、按标准圆柱齿轮滚齿刀要求加工完成滚齿刀的容屑槽1、前刀面2、顶刃后角3和侧刃后角4,形成一个个独立的刀齿8,并完成滚齿刀外圆尺寸D的加工;
步骤三、去除每一圈螺旋线上(360/Z)×[(Z/2)+1]~360角度范围内的所有刀齿;
步骤四、根据公式:S=nP0计算出来的S值,保留S范围内首排刀齿8,并去除其余所有刀齿;
步骤五、在刀体5端面打S值钢印。
采用本实用新型滚齿刀加工直齿锥齿轮的方法如图4所示:
首先将本实用新型的滚齿刀安装在普通数控滚齿机上,安装时,安装中孔6是滚齿刀的定位安装孔,滚齿刀两端的刀台7是滚齿刀安装后的校正基准,滚齿刀的安装和校正与普通圆柱齿轮滚齿刀的安装与校正方法一致。滚齿刀的走刀轨迹按被加工齿轮的齿根锥角δf大小,在数控滚齿机上进行编程来完成。当滚齿刀安装校正完成后,需按锥齿轮定装滚齿刀的对刀方法,调整刀齿的成形切削刃(精切刃)对准待加工齿轮9坯料的中心。在加工直齿锥齿轮时,可从滚齿刀的任意一端的第一排刀齿开始使用,当第一排刀齿磨损后,可暂不拆换修磨,只需将滚齿机刀架轴向移动一个滚齿刀上标注的距离S,也不需要重新对刀,第二排刀齿即可进行使用,按此方法,直至滚齿刀上的所有刀齿全部磨损后,再拆换修磨,省去了多次对刀的繁琐,降低了滚齿刀的拆换次数和修磨频率,提高了生产效率。
Claims (5)
2.根据权利要求1所述用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,其特征在于:所述刀齿组数量N等于滚齿刀长度L除以刀齿组与刀齿组之间的间隔距离S,即N=L/S并取整数。
3.根据权利要求1所述用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,其特征在于:每个刀齿组上的刀齿(8)均连续分布在沿一圈螺旋线0~(360/Z)×[(Z/2)+1]的角度范围内。
4.根据权利要求1所述用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,其特征在于:所述刀齿(8)包括前刀面(2)、顶刃后角(3)和侧刃后角(4)。
5.根据权利要求4所述用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀,其特征在于:所有滚齿刀的前刀面(2)均与滚齿刀轴线共面。
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CN201921633848.2U CN210996891U (zh) | 2019-09-28 | 2019-09-28 | 一种用于加工直齿锥齿轮的滚齿刀 |
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