一種多頭高效高精度磨前滾刀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及齒輪加工刀具技術(shù)領(lǐng)域，具體公開(kāi)了一種多頭高效高精度磨前滾刀，包括刀體，所述刀體沿軸向開(kāi)設(shè)有內(nèi)孔，所述刀體的外圓周上均勻分布有若干切削刀齒，其特征在于：所述切削刀齒的齒形采用轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)且齒頂處具有圓角狀的凸角。該多頭高效高精度磨前滾刀具有切削速度快、效率高、精度高、性能好等諸多優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
一種多頭高效高精度磨前滾刀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及加工刀具技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多頭高效高精度磨前滾刀。
【背景技術(shù)】
[0002] 傳統(tǒng)的滾齒工藝是采用普通單頭滾刀在一般的滾齒機(jī)上加工，其切削速度一般在 30~40mm/min以下，加工效率較低。隨著數(shù)控CNC機(jī)床的問(wèn)世，滾齒機(jī)的切削速度V可以達(dá)到 100m/min以上，而傳統(tǒng)滾刀顯然無(wú)法勝任如此高的切削速度，為了充分發(fā)揮數(shù)控CNC機(jī)床的 優(yōu)勢(shì)，提供一種高效高精度的磨前滾刀成為本領(lǐng)域的亟需。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003] 本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種切削速度快、效 率高、精度高、性能好的磨前滾刀。
[0004] 為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案:一種多頭高效高精度磨前 滾刀，包括刀體，所述刀體沿軸向開(kāi)設(shè)有內(nèi)孔，所述刀體的外圓周上均勻分布有若干切削刀 齒，所述切削刀齒的齒形采用轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)且齒頂處具有圓角狀的凸角。
[0005] 作為上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)：
[0006] 所述切削刀齒的齒根處具有倒角。
[0007] 所述切削刀齒的模數(shù)為1.1，壓力角為17°3(y，所述凸角的半徑為0.3mm。
[0008] 刀具的外徑為75~73.8mm，槽數(shù)為18。
[0009] 刀具的內(nèi)徑為40mm。
[0010] 一排齒中任意N齒螺距中的單齒距小于等于齒距誤差的Pt，其中N為頭數(shù)，Pt取值 為1/3~1/10〇
[0011]刀具的材料為ASP2052且表面設(shè)有TiAIN涂層。
[0012]所述內(nèi)孔的側(cè)壁上設(shè)有鍵槽。
[0013] 與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0014] 本實(shí)用新型公開(kāi)的磨前滾刀頭數(shù)多，相較傳統(tǒng)的單頭滾刀，在滾刀轉(zhuǎn)動(dòng)圈數(shù)相同 的條件下，齒輪轉(zhuǎn)過(guò)的牙數(shù)成倍增加，大大提高了生產(chǎn)效率，切削速度可達(dá)l〇〇m/min;切削 刀齒采用轉(zhuǎn)為設(shè)計(jì)，且齒頂處具有圓弧狀的凸角，保證切出來(lái)的齒輪漸開(kāi)線更長(zhǎng)，嚙合精度 更高，性能更好。
[0015] 進(jìn)一步地，切削刀齒的齒根處具有倒角，滾出來(lái)的齒輪在磨齒時(shí)不會(huì)碰到齒根，磨 完后的齒輪其齒頂也有一定的倒角，有效避免了齒輪在運(yùn)輸過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生磕碰的問(wèn)題。
[0016] 進(jìn)一步地，外形采用大直徑、多槽數(shù)的設(shè)計(jì)，可以獲得較多的切削刃，包絡(luò)精度較 尚。
[0017] 進(jìn)一步地，采用大孔徑的設(shè)計(jì)，使得刀具具有較好的剛性。
[0018] 進(jìn)一步地，利用一排齒中任意N齒螺距中的單齒距小于等于齒距誤差的Pt，代替分 頭誤差的檢測(cè)，克服了現(xiàn)有檢測(cè)儀器中無(wú)相關(guān)檢測(cè)項(xiàng)目的難點(diǎn)，多次試驗(yàn)證明該檢測(cè)方式 能夠有效地控制分頭誤差。
[0019] 進(jìn)一步地，刀具材料采用粉末冶金ASP2052配合表面的TiAIN涂層，使得刀具的強(qiáng) 度、硬度、韌性較高，刀具的耐用度高。
【附圖說(shuō)明】
[0020] 圖1是本實(shí)用新型提供的一種較佳實(shí)施例的剖視圖。
[0021 ]圖2是本實(shí)用新型提供的一種較佳實(shí)施例的側(cè)視圖。
[0022]圖3是本實(shí)用新型提供的多頭高效高精度磨前滾刀的加工狀態(tài)示意圖。
[0023]圖4是圖1中A處的放大圖。
[0024]圖中各標(biāo)號(hào)表示:1刀體、11內(nèi)孔、12鍵槽、2切削刀齒、21凸角、22倒角。
【具體實(shí)施方式】
[0025] 以下將結(jié)合說(shuō)明書附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。
[0026] 如圖1至圖4所示，本實(shí)施例的多頭高效高精度磨前滾刀，包括刀體1，刀體1沿軸向 開(kāi)設(shè)有內(nèi)孔11，內(nèi)孔11的側(cè)壁上開(kāi)設(shè)有用于傳動(dòng)的鍵槽12,刀體1的外圓周上均勻分布有若 干切削刀齒2,切削刀齒2的齒形采用轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)且齒頂處具有圓角狀的凸角21，切削刀齒2的 齒根處具有倒角22。
[0027]本實(shí)施例中，刀具的頭數(shù)為7頭，切削刀齒2的模數(shù)為1.1，壓力角為17°3(T，凸角的 半徑R為〇.3mm，刀具的外徑為75mm，槽數(shù)為18,刀具的內(nèi)徑為40mm。
[0028]雖然磨前滾刀頭數(shù)增加了，加工零件數(shù)量提高了，但是刀具的制造難度也隨之所 大大增加，尤其是多頭滾刀螺旋線的分頭誤差在制造及測(cè)量上都很難控制。在控制分頭誤 差時(shí)采用鏟磨完第一條螺旋線后，數(shù)控修正一次砂輪，再鏟磨第二條螺旋線，以此類推直至 七條螺旋線全部鏟磨完畢，多次試驗(yàn)證明該方式能夠有效地控制分頭誤差。另外分頭誤差 測(cè)量也是多頭磨前滾刀的制造難點(diǎn)，在滾刀標(biāo)準(zhǔn)（130、68、邛、0預(yù)等）中均沒(méi)有可參考的標(biāo) 準(zhǔn)，但是分頭誤差是此類磨前滾刀的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)，在國(guó)內(nèi)外檢測(cè)儀器中都沒(méi)有該項(xiàng)目的 檢測(cè)，本實(shí)施例中，以一排切削刀齒2中任意七齒螺距中的單齒距小于等于齒距誤差的Pt， Pt取值為1/3~1/10,來(lái)代替分頭誤差的檢測(cè)。
[0029]本實(shí)施例中，刀具的材料為ASP2052且表面設(shè)有TiAIN涂層。
[0030] 本實(shí)施例的七頭高效高精度磨前滾刀的與傳統(tǒng)單頭、二頭磨前滾刀的對(duì)比分析：
[0031] 轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)原理:刀具的法向基節(jié)=齒輪的法向基節(jié)
[0032] 已知齒輪參數(shù):mn=l.l an=17.5° Z=117 0=14° da=135.260 df=129
[0033] 1 ?人為地選取節(jié)圓處壓力角aj = 14.5°
[0034](其中下標(biāo)j表示節(jié)圓、t表示端面符號(hào)、a表示外圓、b表示基圓、f表示齒根圓、無(wú)下 標(biāo)表示分度圓，下同）
[0035] 2.求齒輪基園半徑n
[0036] rb = rcosat......(1)
[0037] 3.求節(jié)圓螺旋角
[0039] 4 ?求節(jié)圓處的端面壓力角aJt
[0040] tgajt = tgajn/cos0j......(3)
[0041 ] 5 ?求節(jié)圓半徑rj
[0042] rj = rb/cosajt......(4)
[0043] 6,求節(jié)園處法向弧齒厚Sni
[0045] 7.求節(jié)圓處法向齒距tnj
[0046] tnj = ttjcos0j......(6)
[0047] 將已知參數(shù)代入(1)至(6)式得：
[0048] mnj = l.〇863，aj = 14.5。，氏=13.78717。，dj = 130.543，tnj = 3.404，Snj = 2.241
[0049] 至此，轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)所需各參數(shù):模數(shù)、壓力角、螺旋角、節(jié)圓、齒厚等均求出。
[0050] 在其他參數(shù)均不變的情況下只改變刀具頭數(shù)來(lái)加工模數(shù)ml. 1、壓力角al7° 30'、齒 數(shù)117、螺旋角14°、RH為例，得出來(lái)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下：
[0052]通過(guò)以上數(shù)據(jù)表明，在相同情況下，七頭磨前滾刀效率是一頭磨前滾刀的3.34倍， 是二頭磨前滾刀的1.97倍。
[0053]雖然本實(shí)用新型已以較佳實(shí)施例揭露如上，然而并非用以限定本實(shí)用新型。任何 熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案范圍的情況下，都可利用上述揭示 的技術(shù)內(nèi)容對(duì)本實(shí)用新型技術(shù)方案做出許多可能的變動(dòng)和修飾，或修改為等同變化的等效 實(shí)施例。因此，凡是未脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的內(nèi)容，依據(jù)本實(shí)用新型技術(shù)實(shí)質(zhì)對(duì)以上實(shí) 施例所做的任何簡(jiǎn)單修改、等同變化及修飾，均應(yīng)落在本實(shí)用新型技術(shù)方案保護(hù)的范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種多頭高效高精度磨前滾刀，包括刀體，所述刀體沿軸向開(kāi)設(shè)有內(nèi)孔，所述刀體的 外圓周上均勻分布有若干切削刀齒，其特征在于:所述切削刀齒的齒形采用轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)且齒 頂處具有圓角狀的凸角，一排齒中任意N齒螺距中的單齒距小于等于齒距誤差的Pt，其中N 為頭數(shù)，Pt取值為1/3~1/10。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于:所述切削刀齒的齒根處 具有倒角。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于:所述切削刀齒的模數(shù)為 1.1，壓力角為17°3(y，所述凸角的半徑為0.3mm。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于：刀具的外徑為75~ 73.8mm，槽數(shù)為 18。5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于:刀具的內(nèi)徑為40mm。6. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于：刀具的材 料為ASP2052且表面設(shè)有TiAlN涂層。7. 根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述多頭高效高精度磨前滾刀，其特征在于:所述內(nèi)孔 的側(cè)壁上設(shè)有鍵槽。
【文檔編號(hào)】B23F21/16GK205464616SQ201620130263
【公開(kāi)日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年2月19日
【發(fā)明人】胡銘, 王強(qiáng), 葉妙正
【申請(qǐng)人】浙江上優(yōu)刀具有限公司