一種成型齒形車刀的制作方法
【專利摘要】本實用新型提出一種成型齒形車刀，刀具的刀尖形狀與齒形法向截面吻合，其中刀尖夾角與齒形角一致，刀尖寬度與齒底寬度一致，誤差小于0.02mm，并且刃磨掉車削加工時對齒形有干涉的刀具后刀面和附后刀面。本實用新型適用于數(shù)控機床車削加工螺旋齒輪齒形，從而無需定制專用齒形插刀、銑刀、滾刀、拉刀等復(fù)雜成型刀具，只需刃磨該齒形車刀即可在較短周期內(nèi)完成螺旋齒輪齒形的加工，為齒輪齒形加工提供一種便捷、可靠的加工工藝。螺旋齒輪齒形的車削方法的使用，可以應(yīng)用于產(chǎn)品研制階段或單件小批量生產(chǎn)階段，研制周期短，工裝費用大幅度降低，經(jīng)濟實用。
【專利說明】一種成型齒形車刀

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于機械加工工藝【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種成型齒形車刀，用于數(shù)控機 床中車削加工螺旋齒輪齒形。

【背景技術(shù)】
[0002] -般來說，齒輪齒形的加工方法有滾齒、插齒、銑齒、拉齒等，各種加工方法都有各 自應(yīng)用的范疇。
[0003] 插齒主要是用在批量生產(chǎn)的直齒齒形加工中，需要定制專用插齒刀在插齒機床上 進行，生產(chǎn)準備內(nèi)容主要是插齒夾具和專用插齒刀具的定制，生產(chǎn)準備周期較長，較多的應(yīng) 用于直齒內(nèi)、外齒輪齒形加工。
[0004] 滾齒類似于插齒，主要應(yīng)用于外齒輪齒形加工；。
[0005] 拉齒相對于滾齒、插齒來說效率最高，但其僅限于直齒輪齒形加工，并且拉齒對零 件結(jié)構(gòu)有一定限制（保證拉刀的通過性），主要用于剛性較好的內(nèi)齒輪齒形加工，生產(chǎn)準備 周期長。
[0006] 銑齒相對前邊三種方法來說準備內(nèi)容較少，通用夾具組合和專用齒形刀具即可， 但對于螺旋齒輪齒形加工來說，需要在齒形軸向運動和圓周分度運動的基礎(chǔ)上附加一條軸 向、圓周合成運動的傳動鏈，使兩條傳動鏈關(guān)聯(lián)運動，增加傳動鏈的過程比較繁瑣，周期也 長。
[0007] 上述四種通用齒形加工方法因生產(chǎn)準備周期因素制約了新品科研進度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 本實用新型的目的就是針對通用齒形加工方法加工周期長、前期投入多，制約新 品研制周期問題，提出一種車削用成型刀，采用車削思路，快捷、經(jīng)濟、可靠地解決新品研制 過程中的螺旋齒輪齒形的加工，為螺旋齒輪齒形的車削加工提供刀具支持。
[0009] 本實用新型的技術(shù)方案為：
[0010] 所述一種成型齒形車刀，其特征在于：刀具的刀尖形狀與齒形法向截面吻合，其中 刀尖夾角與齒形角相同，為40°，刀尖寬度與齒底寬度一致，誤差小于0.02mm，并且刃磨掉 車削加工時對齒形有干涉的刀具后刀面和附后刀面。
[0011] 有益效果
[0012] 本實用新型提出的成型齒形車刀，適用于數(shù)控機床車削加工螺旋齒輪齒形，從而 無需定制專用齒形插刀、銑刀、滾刀、拉刀等復(fù)雜成型刀具，只需刃磨該齒形車刀即可在較 短周期內(nèi)完成螺旋齒輪齒形的加工，為齒輪齒形加工提供一種便捷、可靠的加工工藝。螺旋 齒輪齒形的車削方法的使用，可以應(yīng)用于產(chǎn)品研制階段或單件小批量生產(chǎn)階段，研制周期 短，工裝費用大幅度降低，經(jīng)濟實用。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 圖I :實施例中待加工的外螺旋齒形工件。
[0014] 圖2 :成型齒形車刀刀頭示意圖；
[0015] 其中：1、工件；2、成型齒形車刀。

【具體實施方式】
[0016] 下面結(jié)合具體實施例描述本實用新型：
[0017] 如圖1所示，本實施例中待加工工件的中段有一處螺旋齒輪，右旋，齒數(shù)Z = 12, 齒形角40°，壓力角20°，分度圓直徑O 15,齒高系數(shù)ha= 1，螺旋升角18°，法向模數(shù)Mn =1. 25,精度等級 8-GB/T10095. 1-2001。
[0018] 為此，本實用新型提出的成型齒形車刀，其刀尖形狀與齒形法向截面吻合，其中刀 尖夾角與齒形角一致，刀尖寬度與齒底寬度一致，誤差小于〇. 〇2mm，可以用50倍放大圖進 行形狀控制，所述50倍放大圖指按照螺旋齒輪齒形法剖面形狀尺寸放大50倍做成透明膠 片或打印在硫酸紙，從而能夠借助光學(xué)磨床刃磨齒形吻合的螺紋刀具。另外從刀具干涉、刀 具剛度方面綜合考慮，刃磨掉車削加工時對齒形有干涉的刀具后刀面和附后刀面。實際加 工中，從去除材料量大、切削時沖擊力大、螺紋導(dǎo)程大等因素考慮，所述刀具分為兩把，分別 用于粗車和精車螺旋齒輪齒形。
[0019] 設(shè)計制作完成刀具后，采用數(shù)控車床進行螺旋齒輪齒形車削。由于使用數(shù)控車床 進行螺旋齒輪齒形車削，類似于車床挑制螺紋的工作過程，就需要將螺旋齒形部分數(shù)據(jù)用 螺紋加工來完成，而挑制螺紋必須的數(shù)據(jù)有螺旋旋向、螺旋起始及終了位置、螺旋頭數(shù)、螺 距、螺旋大徑值和中徑值，其中螺旋旋向與螺旋起始、終了位置在齒形參數(shù)或圖紙中可已 知，而螺旋頭數(shù)等同于齒輪齒數(shù)，螺距由螺旋升角得到：
[0020] 螺距=齒形分度圓直徑X +tan(螺旋升角）
[0021] = 15 X + tan (18。）
[0022] = 145. 032 (mm)
[0023] 螺旋中徑=分度圓直徑=15mm
[0024] 螺旋大徑=齒頂圓直徑
[0025] =分度圓直徑+2X法向模數(shù)X齒高系數(shù)
[0026] = 17. 5 (mm)
[0027] 根據(jù)上述確定的螺旋旋向、螺旋起始及終了位置、螺旋頭數(shù)、螺距、螺旋大徑值和 中徑值，編制數(shù)控車床挑螺紋程序，并控制數(shù)控車床使用制備的成型齒形車刀循環(huán)挑制螺 紋，實現(xiàn)螺旋齒輪齒形車削加工。
[0028] 由于挑制螺紋螺距較大，為減小沖擊和振動，在主軸轉(zhuǎn)速方面我們選用較低轉(zhuǎn)速 (每分鐘100?150轉(zhuǎn)左右），進給速度（即螺距）已經(jīng)被限定，只能為每轉(zhuǎn)145. 032毫米。 吃刀深度考慮刀具剛性和切削力的因素，每條螺紋線在剛開始切削時大一些（如〇. 3)，逐 步遞減，直至最終光整加工時切削深度為0。
[0029] 編制數(shù)控車床程序如下：
[0030]

【權(quán)利要求】
1. 一種成型齒形車刀，其特征在于：刀具的刀尖形狀與齒形法向截面吻合，其中刀尖 夾角與齒形角相同，為40°，刀尖寬度與齒底寬度一致，誤差小于0. 02mm，并且刃磨掉車削 加工時對齒形有干涉的刀具后刀面和附后刀面。
【文檔編號】B23F21/00GK204135487SQ201420535902
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年9月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月17日
【發(fā)明者】寧智博 申請人:陜西航空電氣有限責(zé)任公司