本實(shí)用新型涉及一種金屬切削刀具,尤其是一種用于斜齒圓柱齒輪剮齒加工的無理論齒形誤差直齒剮齒刀。
背景技術(shù):
目前,關(guān)于剮齒刀具結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)尚處于研究階段,沒有成熟的刀具結(jié)構(gòu)方案。國外對(duì)剮齒刀結(jié)構(gòu)的研發(fā)情況嚴(yán)格保密,沒有參考文獻(xiàn)可查。國內(nèi)基于插齒刀設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)剮齒刀結(jié)構(gòu),并針對(duì)加工需要提出了圓柱齒輪單側(cè)刃和雙側(cè)刃剮齒刀具設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)。該種刀具前刀面為錐面,后刀面為漸開螺旋面。這樣的刀具結(jié)構(gòu)導(dǎo)致加工出的零件存在較大的理論齒形誤差,難以滿足剮齒加工需要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
為了解決上述技術(shù)問題,本實(shí)用新型提供一種無理論齒形誤差直齒剮齒刀。采用球面作為前刀面,刀具強(qiáng)度高;采用多次前刀面截取共軛輪齒面構(gòu)造的主刃構(gòu)成的曲面作為主后刀面,可以大幅度提高加工精度。
本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:研究一種無理論齒形誤差直齒剮齒刀,其特征在于:無理論齒形誤差直齒剮齒刀為齒輪型刀具,其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)圓柱形刀盤的外圓柱面上設(shè)有一周刀齒,每個(gè)刀齒包括前刀面、頂后刀面、主后刀面、主刃和頂刃,在刀盤的后端面設(shè)有圓盤形凸臺(tái),在刀盤和凸臺(tái)的中心開有用于和刀桿連接的貫通圓錐孔,所述的前刀面位于刀盤的前端面,前刀面為球心在刀盤軸線上的球面,所述的頂后刀面位于刀齒的齒頂,頂后刀面為錐頂在刀盤軸線上的圓錐面,所述的主后刀面位于刀齒的兩個(gè)側(cè)面,是能夠滿足無理論齒形誤差加工要求的曲面;所述的主刃是所述的前刀面與主后刀面的交線;所述的頂刃是所述的前刀面與頂后刀面的交線。
本實(shí)用新型的有益效果是:采用球面作為前刀面,刀具強(qiáng)度高;采用多次前刀面截取共軛輪齒面構(gòu)造的主刃構(gòu)成的曲面作為主后刀面,可以大幅度提高加工精度;與基于插齒刀設(shè)計(jì)理論設(shè)計(jì)的剮齒刀相比,本實(shí)用新型具有更大的前、后角,可以改善剮齒切削條件。
附圖說明
附圖1為本實(shí)用新型的主視圖,附圖2為本實(shí)用新型的左視圖,附圖3為本實(shí)用新型加工示意圖;
圖中1前刀面,2頂刃,3主刃,4主后刀面,5頂后刀面,6刀齒,7凸臺(tái),8刀盤,9共軛輪。
具體實(shí)施方式
如附圖1和附圖2所示,本實(shí)用新型為齒輪型刀具,其結(jié)構(gòu)是在一個(gè)圓柱形刀盤8的外圓柱面上設(shè)有一周刀齒6,每個(gè)刀齒6包括前刀面1、頂后刀面5、主后刀面4、主刃3和頂刃2;在刀盤8的后端面設(shè)有圓盤形凸臺(tái)7,在刀盤8和凸臺(tái)7的中心開有用于和刀桿連接的貫通的圓錐孔,在凸臺(tái)7上開有用于驅(qū)動(dòng)刀具的通槽,前刀面1位于刀盤8的前端面,前刀面1為球心在刀盤8軸線上的球面;頂后刀面5為錐頂在刀盤8軸線上的圓錐面;主后刀面4為刀齒的側(cè)面,是能夠滿足無理論齒形誤差加工要求的曲面;主刃3是前刀面1與主后刀面4的交線;頂刃2是前刀面1與頂后刀面5的交線。
與基于插齒刀設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)的剮齒刀相比,本實(shí)施方式中刀具滿足無理論齒形誤差剮齒加工要求。如附圖3所示,假設(shè)有一直齒圓柱齒輪與被加工零件嚙合,稱其為共軛輪9。依據(jù)空間曲面共軛原理,主刃3若處于共軛輪9齒面上便可形成無理論齒形誤差剮齒加工的刀具結(jié)構(gòu)。主刃3為共軛輪9與前刀面1的交線。由于頂后刀面5是圓錐面,從刀盤8前端向錐頂方向,齒頂圓半徑逐漸減小。依據(jù)齒輪正常嚙合條件,對(duì)共軛輪9進(jìn)行變位處理,形成一個(gè)新的共軛輪9。新的共軛輪9與前刀面1相交形成一條新的主刃;依此類推,形成許多條主刃3。由這些主刃3構(gòu)成從刀具前端向頂后刀面5的錐頂方向收縮的、能夠滿足無理論齒形誤差加工要求的主后刀面4。綜上所述,本實(shí)用新型的內(nèi)容并不局限在上述實(shí)施例中,本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)本實(shí)用新型的指導(dǎo)思想輕易提出其它實(shí)施方式,這些實(shí)施方式都包括在本實(shí)用新型的范圍之內(nèi)。
具體加工過程是,如附圖3所示,刀盤8的軸線和共軛輪9的軸線呈一定角度安裝,剮齒機(jī)驅(qū)動(dòng)刀盤8和共軛輪9按一定比例轉(zhuǎn)動(dòng),頂刃2和主刃3相對(duì)于共軛輪9產(chǎn)生相對(duì)運(yùn)動(dòng),每個(gè)頂刃2和主刃3和共軛輪9由進(jìn)入嚙合到退出嚙合完成一次切削,切屑由薄變厚,再由厚變薄。隨著刀盤8和共軛輪9的不停轉(zhuǎn)動(dòng),頂刃2和主刃3便對(duì)共軛輪9進(jìn)行了整周輪齒的切削,刀盤8在轉(zhuǎn)動(dòng)的同時(shí)還不斷沿軸向進(jìn)給,從而實(shí)現(xiàn)了以對(duì)共軛輪9整個(gè)輪齒長(zhǎng)度方向的切削,切完一層后,沿軸向退回刀盤8,將刀盤8沿徑向進(jìn)給一定深度,重復(fù)上述加工過程,直到全部加工完成。