專利名稱：一種細(xì)齒插齒刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型澀及一種細(xì)齒插齒刀，屬于機(jī)械加工刀具技術(shù)領(lǐng)域。
技術(shù)背景插齒刀是一種工業(yè)常見的加工刀具，其外觀形狀為盤形或桿狀并且在外圓周上開 有數(shù)量不等的齒刃，插齒刀用于按展成法(見齒輪加工)加工內(nèi)、外嚙合的直齒和斜齒圓柱 齒輪及花鍵軸產(chǎn)品。插齒刀的特點(diǎn)是可以加工帶臺(tái)肩齒輪、多聯(lián)齒輪和無空刀槽人字齒輪 等，特形插齒刀還可以加工各種其它廓形的工件，如鏈輪和矩形花鍵軸等?，F(xiàn)有的大多數(shù)插 齒刀為常見的漸開線齒形，其齒數(shù)相對(duì)較少，而且絕大部分少于136個(gè)齒數(shù)，在加工中一般 生產(chǎn)率比較低(相對(duì)滾齒加工)，精度也不高，多用于其它刀具無法加工到的特殊場(chǎng)合。在汽車方向盤轉(zhuǎn)向機(jī)構(gòu)的配套零件中有一種直徑小而齒數(shù)多的花鍵軸，該花鍵軸 市場(chǎng)需求數(shù)量大并且配合精度要求高，但由于齒形特殊，齒槽窄、齒頂尖、齒數(shù)多等問題，給 加工帶來較大麻煩，刀具制造工藝也不好，通用齒輪磨無法加工出這種特殊的齒形，生產(chǎn)效 率很低
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種可提高齒輪加工速度和精度的細(xì)齒插 齒刀，用來克服現(xiàn)有技術(shù)及刀具類產(chǎn)品的不足。本實(shí)用新型的技術(shù)方案是它在節(jié)圓直徑為100 200mm的插齒刀外圓周上開有 150 400個(gè)齒刃。齒刃的齒頂形狀為尖齒，齒刃的齒槽為窄槽，單邊刃形是由三段以上的短線段加 兩端過渡圓弧連接而成的非漸開線。齒刃的加工為高精度慢走絲線切割機(jī)床加工。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)越性在于，在節(jié)圓直徑為100 200mm的圓周上 開有150 400個(gè)齒刃，在使用中可以同時(shí)對(duì)多個(gè)齒輪進(jìn)行加工，提高齒輪和花鍵軸的加工 效率和精度。放棄插齒刀齒形加工的傳統(tǒng)工藝，改為用進(jìn)口高精度慢走絲線切割機(jī)床來加 工齒形，在刀具設(shè)計(jì)上充分考慮刀具使用中的最大效益，并在線切割加工程序編制上充分 考慮其精度要求，以滿足產(chǎn)品需要。由于采用高精度慢走絲加工，可以很好的用數(shù)控方式切割出需要的刀具齒形，保 證了產(chǎn)品的精度，而對(duì)于齒數(shù)在150 400個(gè)這樣多的要求，對(duì)于普通設(shè)備也是無法加工 的，而慢走絲卻能很好的解決，使用這樣多齒數(shù)的插齒刀，可以同時(shí)加工多個(gè)工件，一下就 把生產(chǎn)率提高了數(shù)倍，這樣就同時(shí)滿足了提高精度和生產(chǎn)率的要求，細(xì)齒插齒刀投入市場(chǎng) 后，很快得到用戶的好評(píng)，并且也推廣到了其他小直徑齒輪和小直徑花鍵軸的加工上。

圖1為本實(shí)用新型齒形加工示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例，為完成細(xì)齒插齒刀的關(guān)鍵加工，即在節(jié)圓直徑為100 200圓周上有150 個(gè)以上的齒刃要求，申請(qǐng)人在編程時(shí)利用現(xiàn)有CAM軟件，首先在電腦上畫出程序面和輔助 面兩個(gè)不同截面的非漸開線的齒刃形狀，指定對(duì)接點(diǎn)后生成上下異形加工程序，上下異形 程序是由一個(gè)個(gè)微小直線段代碼組成，每條指令中同時(shí)給出X\Y\U\V四個(gè)軸的坐標(biāo)點(diǎn)，利 用慢走絲線切割機(jī)床四軸聯(lián)動(dòng)的功能，使加工出的插齒刀形狀精密逼近理論曲線，達(dá)到設(shè) 計(jì)要求。一般這種程序文件很大，在實(shí)際生產(chǎn)中常因機(jī)床繪圖內(nèi)存不夠，無法繪制完整的全 部齒形。為解決內(nèi)存不夠及無法準(zhǔn)確觀察任意部位程序段是否對(duì)接準(zhǔn)確問題申請(qǐng)人結(jié)合 機(jī)床加工精度、插齒刀技術(shù)要求和生成程序文件的大小，先在直線逼近曲線的最大理論誤 差上做出選擇，再采用申請(qǐng)人自己開發(fā)的軟件《NC程序圖形代碼裝換器》、《插齒刀線切割程 序檢查修改器》進(jìn)行檢查，找到錯(cuò)誤并進(jìn)行代碼進(jìn)一步優(yōu)化，并刪除零線段和超微小線段。在加工前采用特形插齒刀CAD軟件系統(tǒng)，繪制插齒刀前端面的投影曲線圖形，并 以此作為基準(zhǔn)程序面，把距離前端面一定高度的截面曲線作為輔助面，通過CAM后處理軟 件生成上下異形加工程序，先經(jīng)過優(yōu)化代碼，然后手動(dòng)編輯修改為三段代碼。第一段代碼在 加工主要齒形段時(shí)保留兩個(gè)連接底筋，經(jīng)過多遍切割后精度和光潔度達(dá)到圖紙要求，然后 用單獨(dú)的兩小段代碼多遍完整切割連接底筋。如圖1所示，第一段執(zhí)行程序用CAD/CAM系統(tǒng)軟件生成兩個(gè)完整插齒刀的切割程 序1和2，程序1沿逆時(shí)針方向走完一圈，程序2沿順時(shí)針方向走完一圈，然后用文本編輯 軟件打開兩個(gè)程序文件進(jìn)行修改取程序1的前一半，把起割點(diǎn)定在穿絲孔I的中心，由A 點(diǎn)進(jìn)入沿工件齒形逆時(shí)針切割至B點(diǎn)，第二段程序和第三段執(zhí)行程序分別完成切割A(yù)點(diǎn)到 D點(diǎn)之間的齒形和B點(diǎn)到C點(diǎn)之間的齒形，除起割點(diǎn)均定在穿絲孔I的中心不變外，進(jìn)入點(diǎn) 和切出點(diǎn)稍微外延，根據(jù)電極絲直徑不同，選取不同過切量，保證齒面上不留下條筋。加工中，執(zhí)行完第一段程序后，A、B、C、D四點(diǎn)兩處連接部分未斷開，四點(diǎn)均靠近齒 根位置，A點(diǎn)到D點(diǎn)距離與B點(diǎn)到C點(diǎn)距離大約在0. 5mm左右，(具體長(zhǎng)度因工件大小而異)， 保持中間部分不掉落，用膠粘方法把工件與外圓體粘接保持固定，如加上幾塊強(qiáng)力磁鐵，可 增加穩(wěn)定性。在穿絲孔I的中心的位置繼續(xù)執(zhí)行第二、第三段程序，完成整個(gè)加工過程。采用以上加工方法，確保了產(chǎn)品圓度和徑向跳動(dòng)公差，由于接近99%的表面用一 個(gè)程序加工完成，在加工中工件不斷開，工件不會(huì)產(chǎn)生移動(dòng)，經(jīng)過測(cè)試加工后的中心點(diǎn)漂移 量只有0. 004 0. 01mm，徑向跳動(dòng)誤差大為減少，同時(shí)工件每處加工間隔均勻一致，受熱情 況和冷卻時(shí)間也基本一致，熱變形影響很小，兩段底筋加工時(shí)間和粘接時(shí)間不到半個(gè)小時(shí)， 可以保證該處和全部齒形面光潔度一致，切割完成后無須再增加其他工序，即可完成產(chǎn)品 最后加工并達(dá)到要求。
權(quán)利要求一種細(xì)齒插齒刀，其特征在于它在節(jié)圓直徑為100～200mm的插齒刀外圓周上開有150～400個(gè)齒刃。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)齒插齒刀，其特征在于齒刃的齒頂形狀為尖齒，齒刃的齒 槽為窄槽，單邊刃形是由三段以上的短線段加兩端過渡圓弧連接而成的非漸開線。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的細(xì)齒插齒刀，其特征在于齒刃的加工為高精度慢走絲線切 割機(jī)床加工。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種細(xì)齒插齒刀，它在節(jié)圓直徑為100～200mm的插齒刀外圓周上開有150～400個(gè)齒刃。在使用中可以同時(shí)對(duì)多個(gè)齒輪進(jìn)行加工，提高齒輪和花鍵軸的加工效率和精度。放棄插齒刀齒形加工的傳統(tǒng)工藝，改為用進(jìn)口高精度慢走絲線切割機(jī)床來加工齒形，在刀具設(shè)計(jì)上充分考慮刀具使用中的最大效益，并在線切割加工程序編制上充分考慮其精度要求，以滿足產(chǎn)品需要。
文檔編號(hào)B23F21/04GK201579498SQ20092031826
公開日2010年9月15日 申請(qǐng)日期2009年12月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月23日
發(fā)明者劉祉蘭, 孫杰 申請(qǐng)人:貴陽高新藍(lán)創(chuàng)精機(jī)有限公司