本申請(qǐng)要求2015年2月13日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第62/115,827號(hào)的權(quán)益，其全部?jī)?nèi)容以參見(jiàn)的方式納入本文。

本發(fā)明涉及齒輪切削刀具，并且具體地涉及保持在刀頭中的調(diào)節(jié)螺釘?shù)奈恢玫逆i定彈簧。

背景技術(shù)：

制造齒輪的刀頭基本上是盤(pán)形的，并且可繞刀頭軸線轉(zhuǎn)動(dòng)。刀頭包括第一側(cè)和第二側(cè)、布置在刀頭中的一個(gè)或多個(gè)切削刀片定位凹槽，各切削刀片定位凹槽在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸。一個(gè)或多個(gè)棒式(即，桿式)切削刀片定位在各刀片定位凹槽中并且經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)夾緊螺釘和夾緊塊夾緊在各刀片定位凹槽中。

在棒式刀片刀頭中的徑向刀片調(diào)節(jié)要求與主夾緊螺釘相鄰的至少一個(gè)調(diào)節(jié)螺釘。調(diào)節(jié)螺釘?shù)南騼?nèi)運(yùn)動(dòng)引起切削刀片在刀頭中滑動(dòng)或滾動(dòng)，其中尖端的徑向位置和切削刀片的切削刃被重新定位。這種徑向重新定位確保所有切削刃(外側(cè)刀片和/或內(nèi)側(cè)刀片)在一定的公差范圍內(nèi)的相同的徑向位置。例如，參見(jiàn)wo2014/074495或wo2014/093411。

徑向可調(diào)節(jié)的刀具的調(diào)節(jié)螺釘通常具有細(xì)螺紋，這與夾緊螺釘?shù)臉?biāo)準(zhǔn)螺紋不同，以用來(lái)支持切削刀片精確的徑向調(diào)節(jié)。調(diào)節(jié)螺釘上的轉(zhuǎn)矩可在2與20nm之間變化。在調(diào)節(jié)螺釘上轉(zhuǎn)矩低的情況下，已經(jīng)有經(jīng)驗(yàn)，在切削過(guò)程中，特別是在切削大量零件后，調(diào)節(jié)螺釘可能將自身轉(zhuǎn)出，這被認(rèn)為是由刀具振動(dòng)引起的。調(diào)節(jié)螺釘?shù)倪\(yùn)動(dòng)會(huì)改變對(duì)應(yīng)的切削刀片的徑向位置，由此將切削刀片定位為徑向上與刀頭中剩余的刀片不在一直線上(徑向不對(duì)準(zhǔn))。

如果在切削一定數(shù)量的零件期間調(diào)節(jié)螺釘松開(kāi)，則徑向刀片精修的優(yōu)點(diǎn)會(huì)減少或甚至消除。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及與調(diào)節(jié)螺釘一起使用的鎖定彈簧，以防止調(diào)節(jié)螺釘在機(jī)加工期間松開(kāi)。

附圖說(shuō)明

圖1示出具有上夾緊螺釘和下調(diào)節(jié)螺釘?shù)凝X輪切削刀具的剖視圖。

圖2示出用于調(diào)節(jié)螺釘?shù)逆i定彈簧的剖視圖。

圖3示出具有調(diào)節(jié)螺釘和鎖定彈簧的齒輪切削工具的剖視圖。

較佳實(shí)施例的具體說(shuō)明

此說(shuō)明書(shū)中使用的術(shù)語(yǔ)“發(fā)明”、“該發(fā)明”和“本發(fā)明”意在寬泛地涉及此說(shuō)明書(shū)和下述任何專利權(quán)利要求的所有主題。包含這些術(shù)語(yǔ)的陳述不應(yīng)理解為限制文中所述的主題，或者限制下面任何專利權(quán)利要求的含義或范圍。此外，此說(shuō)明書(shū)并不試圖在本申請(qǐng)的任何具體部分、段落、陳述或附圖中描述或限制被任何權(quán)利要求覆蓋的主題。應(yīng)參照整個(gè)說(shuō)明書(shū)、所有附圖和下文的任何權(quán)利要求來(lái)理解主題。本發(fā)明可具有其它構(gòu)造并可以各種方式實(shí)踐或?qū)嵤?。而且，?yīng)理解本文所采用的措辭和術(shù)語(yǔ)是為說(shuō)明的目的而不應(yīng)認(rèn)為是限制。

現(xiàn)將參照僅示例地示出本發(fā)明的附圖對(duì)本發(fā)明的細(xì)節(jié)進(jìn)行討論。圖中，類(lèi)似的結(jié)構(gòu)或部件將用相同的附圖標(biāo)記來(lái)表示。盡管下文在描述附圖時(shí)可參照諸如上、下、向上、向下、向后、底部、頂部、前、后等的方向，但這些參照是出于方便相對(duì)于附圖(如通常所示)作出的。這些方向并不意在按文字上來(lái)取或以任何形式來(lái)限制本發(fā)明。

在此使用“包括”、“具有”和“包含”及其變型意味著包含了下文所列的物品及其等效物以及附加的物件。

圖1示出包括齒輪切削刀具2的剖視圖，該齒輪切削刀具包括刀具本體4、外夾緊環(huán)6和定位在位于刀具本體4中的安裝凹槽10中的切削刀片8。刀具本體4和夾緊環(huán)6一起形成刀頭，如技術(shù)人員已知的，該刀頭能繞轉(zhuǎn)動(dòng)軸線(未示出)轉(zhuǎn)動(dòng)。從刀頭的周緣7向內(nèi)延伸到凹槽10的是上螺釘12，該上螺釘是與夾緊塊14接觸從而保持刀片8在凹槽10中就位的夾緊螺釘。也從刀頭的周緣7向內(nèi)延伸到凹槽10的是下螺釘16，該下螺釘是接觸夾緊塊14的下端的調(diào)節(jié)螺釘。

調(diào)節(jié)螺釘16包括頭部22和軸桿23，其中至少一部分的軸桿包括螺紋25。調(diào)節(jié)螺釘16經(jīng)由刀頭中的攻絲部段26和圓柱形通道17(即，調(diào)節(jié)螺釘孔17)能夠向內(nèi)運(yùn)動(dòng)進(jìn)入凹槽10中，并且能向外離開(kāi)凹槽10，該圓柱形通道和攻絲部段一起限定從刀頭的周緣7延伸到凹槽10的開(kāi)口。調(diào)節(jié)螺釘16的螺紋25與攻絲部段26的互補(bǔ)螺紋嚙合。圓柱形通道17包括向刀頭的周緣7敞開(kāi)的第一端部，并且該圓柱形通道向內(nèi)延伸到在肩部24處的第二端部，其中圓柱形通道向內(nèi)攻絲部段26敞開(kāi)并連通到內(nèi)攻絲部段26?？臻g18位于螺釘頭部22的內(nèi)肩部20與在刀頭中的攻絲部段26的開(kāi)始位置處的肩部24之間?？臻g18較佳地具有中空?qǐng)A筒的形狀。

調(diào)節(jié)螺釘通常是亞倫頭(allan，頭部有六角形內(nèi)孔)螺釘，雖然本發(fā)明不限于此。螺釘16、螺釘孔17和攻絲部段26基本上設(shè)計(jì)為使得在螺釘頭部22的后表面20與攻絲部段26的開(kāi)始位置24之間，如圖1所示，形成具有中空?qǐng)A筒的形狀的空的空間(即，18)。該空間18可用于放置彈性構(gòu)件，諸如彈簧30(圖2)之類(lèi)的，較佳地在外徑處具有一定間隙以允許任何膨脹。彈簧30較佳地是卷簧，但其他類(lèi)型的彈簧，諸如蝶形(belleville)彈簧或盤(pán)簧等可以使用。放置在所述空間18中的、圍繞螺釘軸桿23的彈簧30必須被預(yù)先壓縮，以使得當(dāng)螺釘處于它不與夾緊塊14接觸的初始位置時(shí)，將力、較佳地在20至100n之間的力施加到螺釘頭部22的軸向安置內(nèi)肩部(即，后表面20)。如果在調(diào)節(jié)螺釘16具有右旋螺紋的情況下彈簧30以左旋導(dǎo)程卷繞，則能以較低的或中等的阻力實(shí)施向內(nèi)(沿右手方向)的轉(zhuǎn)動(dòng)。

由于在螺釘?shù)募绮?0與彈簧30之間的摩擦以及在彈簧與刀頭中的螺紋的開(kāi)始位置24之間的摩擦，調(diào)節(jié)螺釘?shù)南蛲廪D(zhuǎn)動(dòng)會(huì)導(dǎo)致彈簧試圖退繞。退繞螺旋彈簧會(huì)延長(zhǎng)彈簧的長(zhǎng)度。如果彈簧30被困在受限的空間(即，18)中，退繞彈簧會(huì)增大彈簧施加到調(diào)節(jié)螺釘?shù)募绮康妮S向力。這個(gè)力的增加與當(dāng)調(diào)節(jié)螺釘轉(zhuǎn)出時(shí)調(diào)節(jié)螺釘解壓縮彈簧(即，調(diào)節(jié)螺釘對(duì)彈簧去壓縮)這一事實(shí)相悖。例如，調(diào)節(jié)螺釘彈簧可具有8mm的外徑，并且其長(zhǎng)度可以預(yù)先壓縮2mm與4mm之間的量。在精修期間，調(diào)節(jié)螺釘?shù)妮S向運(yùn)動(dòng)在0.2mm附近或更少，這使得在調(diào)節(jié)螺釘?shù)南蛲廪D(zhuǎn)動(dòng)的情況下，對(duì)彈簧去壓縮的效果可忽略不計(jì)。

圖2示出鎖定彈簧30、調(diào)節(jié)螺釘16和刀頭的一部分的剖視圖。僅僅示出調(diào)節(jié)螺釘16的頭部22，而沒(méi)有螺紋部分，從而提供作用力圖更清楚的說(shuō)明。虛線表示調(diào)節(jié)螺釘穿過(guò)空間18和鎖定彈簧30的部分。鎖定彈簧30被壓縮在螺釘頭部肩部20與螺紋部分26開(kāi)始的刀頭的肩部24之間。彈簧壓縮力是fs。摩擦力通過(guò)初始彈簧壓縮力fs和附加地產(chǎn)生的、只在螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)的情況下發(fā)生的力分量+/-fr·x/y來(lái)計(jì)算。摩擦力乘以力臂x產(chǎn)生圍繞簧圈(圖2中的左側(cè))的力矩。該力矩除以力臂y得到該附加的力分量，其與fs疊加會(huì)得到fn。摩擦力增大或減小的效果用于以降低的轉(zhuǎn)矩實(shí)現(xiàn)調(diào)節(jié)螺釘?shù)木_調(diào)節(jié)(順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng))，并且防止在振動(dòng)等的情況下螺釘松開(kāi)(即，逆時(shí)針?lè)较虻穆葆斵D(zhuǎn)動(dòng))。

圖2示出在松開(kāi)調(diào)節(jié)螺釘?shù)那闆r下，鎖定力放大的原理，以及在調(diào)節(jié)螺釘轉(zhuǎn)入的情況下，鎖定力減小的原理。用下文中的公式關(guān)系示出肩部摩擦與摩擦力之間的關(guān)系。摩擦力直接地成比例于摩擦轉(zhuǎn)矩，這在調(diào)節(jié)螺釘轉(zhuǎn)動(dòng)其間可被感覺(jué)到。

松開(kāi)：

或者：

轉(zhuǎn)入：

或者：

其中：fr＝摩擦力

fs＝彈簧力

x＝垂向杠桿距離

y＝水平杠桿距離

μ＝摩擦系數(shù)

下面給出垂向的(x)和水平的(y)杠桿距離和摩擦系數(shù)為0.3的例子示出摩擦力增加和摩擦力減小的程度：

如果并且μ＝0.3

則在松開(kāi)的情況下：fr＝0.32fs

而在轉(zhuǎn)入的情況下：fr＝0.28fs

圖3示出在由比螺釘頭部22的外徑和調(diào)節(jié)螺釘?shù)纳下菁y或無(wú)螺紋部段(圖2中虛線28)稍大的沉孔形成的空間18(圖2)中的調(diào)節(jié)螺釘16(下螺釘)及壓縮了的彈簧30。

如圖3所示的，在調(diào)節(jié)螺釘16與彈簧30之間的摩擦?xí)试S調(diào)節(jié)螺釘以穩(wěn)固的阻力被(順時(shí)針)轉(zhuǎn)入。在切削數(shù)百個(gè)零件期間切削振動(dòng)的情況下，由于在如圖2所示的彈簧的末端與調(diào)節(jié)螺釘肩部之間法向力的增加，可防止調(diào)節(jié)螺釘(逆時(shí)針)轉(zhuǎn)出并且因此松開(kāi)。法向力乘以彈簧與調(diào)節(jié)螺釘肩部之間的摩擦系數(shù)并且乘以彈簧的平均半徑得到防止調(diào)節(jié)螺釘松開(kāi)的阻力矩。當(dāng)調(diào)節(jié)螺釘逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(即，撤去調(diào)節(jié)螺釘)時(shí)，阻力矩較大，而在順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(即，前進(jìn)調(diào)節(jié)螺釘)期間，阻力矩較小。

雖然本發(fā)明以左旋(導(dǎo)程)卷繞的彈簧和具有右旋螺紋的調(diào)節(jié)螺釘示出，但同樣地設(shè)想的相反的設(shè)置是彈簧(導(dǎo)程)的旋轉(zhuǎn)方向與調(diào)節(jié)螺釘?shù)穆菁y的旋轉(zhuǎn)方向相同的設(shè)置。

雖然本發(fā)明的調(diào)節(jié)螺釘示出位于夾緊螺釘之下，但根據(jù)具體的刀具本體的幾何形狀，調(diào)節(jié)螺釘可位于夾緊螺釘之上。此外，雖然相對(duì)于調(diào)節(jié)螺釘討論并示出了本發(fā)明，但鎖定彈簧可應(yīng)用到在任何加工期間注意到螺釘?shù)乃砷_(kāi)的情況下的任何類(lèi)型的螺釘。

雖然參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明并不限于其特定形式。本發(fā)明旨在包括對(duì)本發(fā)明所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員顯而易見(jiàn)的、不偏離所附權(quán)利要求的精神和范圍的各種改型。