專利名稱：變齒距帶鋸條銑刀及其制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及變齒距銑刀及其制造方法目前，變齒距銑刀國內(nèi)無生產(chǎn)，國外資料也沒有見到有關(guān)制造方法的記載。
本發(fā)明的任務(wù)是設(shè)計出用國產(chǎn)機(jī)床制造變齒距銑刀的方法。
變齒距帶鋸條銑刀的結(jié)構(gòu)加工變齒距帶鋸條(以下簡稱鋸條)使用的變齒距帶鋸條銑刀(以下簡稱銑刀)通常為錐形、鋸齒的正前角γ等于銑刀的半錐角α(圖1)。銑刀的刀齒亦具有不同的齒距和不同的齒深，銑刀各齒頂連線即圓錐母線實際是一條折線，銑刀刀槽為等導(dǎo)程、變螺旋角、不等深的螺旋槽(圖2)，銑削刀槽時，將銑刀軸線水平裝夾，即將銑刀當(dāng)成假想的圓柱體，以保證小端槽深為準(zhǔn)，加工出的螺旋刀槽導(dǎo)程為一常數(shù)T，而不同軸向位置的螺旋角ω將隨著直徑的變化而各不相等。除大小端刀槽深度不同外，大小端刀槽寬度對應(yīng)銑刀的中心角應(yīng)相等，故大端槽寬大于小端槽寬。導(dǎo)程T應(yīng)取較大值，以減少因變螺旋角引起兩端刀齒幾何角度出現(xiàn)的差異。銑刀具有間隔切削、交錯排列的刀齒;即銑刀相鄰刀槽上的刀齒，并不排列在同一圓周上，這樣鋸條的任一鋸齒的前面和后面都是間隔切削形成的(圖7)，從而得到鋒利的橫刃。銑刀同一圓周上齒數(shù)，不等于刀槽數(shù)，通常為其1/2或1/3。同時，銑刀刀齒高度大于鋸條的鋸齒高度。銑刀寬度通常為變距周期長度的某一倍數(shù)并加一首端齒距。這樣，銑刀兩端刀齒為同名齒，銑削鋸條每次串刀時，都重復(fù)切削一個鋸齒槽，以保證串刀后連續(xù)銜接。這樣，銑刀未端刀齒齒形需加以修正，以給串刀重復(fù)切削時留有一定余量。銑刀寬度依據(jù)周期長度確定時，還要考慮恰當(dāng)?shù)拈L徑比，過寬或過窄時將給熱處理和切削性能上帶來不良影響。齒距規(guī)格的變化，是根據(jù)被鋸割的材質(zhì)、截面尺寸和形狀的不同而不同，一般在一個變化周期內(nèi)有五個或七個或九個不等距的刀齒和不同的齒深。齒距變化規(guī)律一般按分段等差級數(shù)排列，目前我國使用的帶鋸條的齒距標(biāo)準(zhǔn)是英制的，其一不符合我國的習(xí)慣，二是我國現(xiàn)行生產(chǎn)的機(jī)床絲杠螺距多為公制的，加工英制的銑刀甚為不便?？蓞⒄諊庥⒅葡盗谐叽纾瑪M定我國的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，如周期跨七個變距刀齒的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)擬下表
實施例以英制“4/6tpi”變齒距銑刀為例，確定其有關(guān)尺寸參數(shù)(圖6、7、8、9);銑刀大端直徑φ180mm，半錐角α＝8°，齒形角為48°，刀槽螺旋導(dǎo)程T＝3175mm，平均螺旋角ωcp＝9°10′，刀槽數(shù)目Z＝16，同圓周上的刀齒數(shù)Z1＝8;齒距變化范圍h1＝5.765mm，h2＝4.66mm，h3＝4.293mm，h4＝4.539mm，h5＝5.397mm，h6＝5.704mm，h7＝6.440mm;確定銑刀寬度L(圖8)周期長度l＝h1+h2+h3+h4+h5+h6+h7＝36.799mm，L＝[h7+3L+1.2/tg(48°+8°)-1.2tg8°]cos8°＝117.29mm銑刀平均直徑Dcp＝180-2( (L)/2 tg8°)＝163.5mm;鏟背量K=πDCPZtga 。]]>，平均直徑處齒頂端面后角初取αo＝10°，則K＝5.66mm，實施例按C8955型鏟齒車床選取標(biāo)準(zhǔn)凸輪鏟背量K＝7，則實際αo＝arctg(7×16/163.5π)＝12°8′;小端刀槽深度H2H＝K+h+r，K＝7，按圖6，定小端刀齒高度h.＝3.1mm，槽底半徑r≌ (πD)/(10Z) ＝3(圖3)，h＝ho+1.2＝4.3mm(圖7)，則H＝7+4.3+3＝14.5mm;銑刀平均幾何角度齒頂端面前角γo＝0，取刀齒直刃側(cè)后角α′＝0.5°-2°，法向前角r′＝ωcp＝9°10′，斜刃上法向后角由tgαn＝tgα0sinφ，φ＝90-56°＝34°，αn＝arctg(tg12°8′sin34°)＝6°48′，法向前角tgγn＝tgγ1cos(90+β)＝tg9°10′cos(90+56)，γn＝-7°36′;變齒距刀齒在錐面上的分布規(guī)律錐面上的刀齒，要保證實現(xiàn)變距要求又要實現(xiàn)間隔切削，每個圓周上要有一定數(shù)量的同名齒，實施例圖22為該銑刀錐面展開圖，分布著周期變化的七種不同齒距和不同齒深的刀齒。分布在同一刀槽上的刀齒，并非按順序排列的，如Ⅰ-Ⅰ刀槽上為(6)、(4)、(2)、(7)、(5)、(3)、(1)…，Ⅱ-Ⅱ刀槽上為(7)、(5)、(3)、(1)、(6)、(4)、(2)…，該兩列相鄰刀槽的刀齒相錯交叉排列，并各自在一個圓周上重復(fù)出現(xiàn)八次，依此規(guī)律形成變齒距銑刀的刀齒布局。
變齒距銑刀的制造，其螺旋刀槽在萬能銑床上按圓柱體制造。鏟齒是該銑刀的技術(shù)關(guān)鍵，為了減少鏟齒余量，可在鏟齒之前用圖11所示分度機(jī)構(gòu)在鏟齒車床上將銑刀毛坯車出不等距鋸齒狀環(huán)形齒槽。正式鏟齒時，鏟刀與工件的相對運(yùn)動必須保證齒距的變化規(guī)律和圓周分度的準(zhǔn)確性。否則，用該銑刀制造鋸條時，鋸條齒頂不在一條直線上。本發(fā)明給出兩種鏟齒方法，即環(huán)形鏟齒法和螺旋鏟齒法。
A、環(huán)形鏟齒法環(huán)形鏟齒法鏟刀在鏟削中相對工件作圓周運(yùn)動，勿需螺距掛輪，不同齒距鏟齒的變換需用能夠周期性實現(xiàn)變距要求的分度裝置(圖10、11)，其優(yōu)點(diǎn)在于該分度裝置既能實現(xiàn)不同周期間同名齒的定量分度，又能實現(xiàn)同一周期內(nèi)各不同齒距的分度，將其安裝于鏟床環(huán)形螺紋分度裝置原來的位置上。分度手柄相對分度盤轉(zhuǎn)動一周，恰好控制刀架移動一個變距周期長度，分度盤上有與變距周期內(nèi)的刀齒數(shù)相同的定位孔(圖12中1-7)，孔距是依據(jù)不同參數(shù)的齒距設(shè)計的。這樣，定位銷相對分度盤轉(zhuǎn)動一個孔距，則控制某一齒距。各孔距對應(yīng)的中心角
并有∑θi-(i+1)＝360°其中θ(n-1)-n-第n-1號刀齒向第n號鏟齒位置變換時，分度盤的相對轉(zhuǎn)角，此時鏟刀移動某一齒距hn，hn-第n至n+1號刀齒的齒距(db)/(ca) -齒距掛輪的倒數(shù)值之比(f)/(e) -齒距掛輪至絲杠定比齒輪傳動比倒數(shù)(C8955型鏟床無 (f)/(e) )這樣，在鏟齒時同名齒的周期分度使分度手柄相對分度盤轉(zhuǎn)動一周，而同一周期內(nèi)不同齒距的變換轉(zhuǎn)動某一孔距中心角。鏟齒位置的變換還必須輔以凸輪差動運(yùn)動，以保證鏟刀的往復(fù)運(yùn)動與被鏟刀齒的相對位置不受破壞。即鏟齒位置變換時，鏟齒凸輪的附加轉(zhuǎn)動，通過差動掛輪實現(xiàn)。鏟齒位置移動一個刀槽導(dǎo)程T時，凸輪應(yīng)附加轉(zhuǎn)動±Z1轉(zhuǎn)。因刀槽有左右旋之分，鏟齒位置變換時有左右行之別，同向為“-”，異向為“+”，即右旋右行為“-”，右旋左行為“+”，左行或右行的選擇需考慮消除絲杠螺母間隙的影響。Z1為同一圓周上的刀齒齒數(shù)，因間隔切削Z1值并不等于刀槽數(shù)Z，通常為其1/2或1/3。環(huán)形鏟齒法鏟齒變換時，使用分度裝置(圖10、11)進(jìn)行齒距分度的同時還必須使工件圓周分度，這是因為兩個相繼鏟削的刀齒起點(diǎn)，不在同一條刀槽上，此時需主柚與機(jī)床的運(yùn)動聯(lián)系暫時脫開，準(zhǔn)確地在圓周方向轉(zhuǎn)動某一角度再復(fù)原，如果在主軸上另外增加一套分度機(jī)構(gòu)，勢必造成工藝上的復(fù)雜性。本發(fā)明系對機(jī)床，不需增加任何設(shè)置用計算法實現(xiàn)圓周等份分度;是將連續(xù)式分度改為跳越式分度，可以選擇合理的分度值，既保證分度精度又易于實現(xiàn)。如操縱電機(jī)手輪或鏟床的對刀手輪實現(xiàn)。實施例C8955鏟齒車床，將對刀手輪拉出，Z55與Z54齒輪脫離嚙合，斷開了分度傳動鏈，主軸至對刀手輪的運(yùn)動平衡式1/(Z) 80/20 104/20 65/50 50/39 ＝N這里N很可能得到是無理數(shù)，為了保證分度精度，要求N變成整數(shù)，故使上述平衡方程式變?yōu)?2n+1)/(Z) 80/20 104/20 65/50 50/39 ＝N (n＝0、1、2…)這樣，同樣可達(dá)到圓周分度目的，例如刀槽數(shù)Z＝16，Z1＝8，當(dāng) (2n+1)/(Z) ＝ 1/16 時，N＝ 13/6 ，很難控制。而當(dāng)取 (2n+1)/(Z) ＝ 3/16 (n＝1)時，恰好N＝5，這就是說，圓周分度時，將對刀手輪拉出，轉(zhuǎn)動5整周，手輪復(fù)原時仍保持Z50與Z54齒輪嚙合位置不變。如果手輪復(fù)原時，發(fā)生頂齒，可將手輪在小范圍( 1/50 轉(zhuǎn))內(nèi)活動使其嚙合，不得錯齒。另需注意的是，在銑刀鏟齒前調(diào)整對刀位置，而在整個鏟齒過程中不得再次對刀。其次在圓周分度手輪拉出時，不要同時進(jìn)行齒距分度。
環(huán)形鏟齒法的機(jī)床調(diào)整計算環(huán)形鏟齒法可按銑刀錐角大小和操縱方便與否選用移動尾座或仿型刀架進(jìn)行鏟齒。移動尾座法是將大端部相對后移(圖4)，使外側(cè)錐體母線與機(jī)床導(dǎo)軌平行，尾座移距H＝L·tgα，鏟齒刀的安裝應(yīng)始終保持與銑刀軸心線相垂直。凸輪的選擇及斜鏟角的計算設(shè)齒頂鏟背量K1，K1=πDCPZ1tga 。]]>Dcp-平均直徑
Z1-同一圓周上被鏟刀齒齒數(shù)由于上式中代入Z1則隔齒相鏟，選擇凸輪K時則必然增大，同時考慮在直刃上形成側(cè)后角α′，鏟動刀架需搬動一斜鏟角τ1tgZ1=tgα′tga。]]>。其中α0-齒頂端面后角;Kτ＝ (K1)/(COSτ) ;Kτ-斜向鏟背量。選擇機(jī)床凸輪K值應(yīng)根據(jù)Kτ選取，如Kτ超出標(biāo)準(zhǔn)凸輪中的Kmgx，則需重新設(shè)計凸輪，為使凸輪輪廓尺寸不超出其安裝的尺寸界限，且因隔齒鏟削不必將全部升程曲線制造出來，空齒部位的凸輪曲線改為圓弧，圓弧半徑應(yīng)使鏟刀退出工件表面，這樣工作曲線與回程曲線共占一個圓周的1/2或1/3(隔一個齒鏟削占180°，隔二個齒鏟削占120°)?；爻糖€是工作曲線弧長的1/3。如圖13所示，為間隔一個齒鏟削的凸輪曲線，工作曲線為阿基米德蝸線，回程曲線可用圓滑弧線代替。工作曲線方程ρ=R-θ-γ1θ0°K22=R-θ-γ360°K]]>鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤的搬轉(zhuǎn)角由于移動尾座裝夾工件(圖4)，并考慮斜鏟角，大轉(zhuǎn)盤應(yīng)逆時針搬轉(zhuǎn)入角λ＝α+τ1;α-半錐角;τ1-斜鏟角;
其中α與τ1都有方向性，根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)及安裝方向判定。鏟動刀架的小轉(zhuǎn)盤也隨大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動入角，為了使鏟刀保持垂直銑刀軸心線，小轉(zhuǎn)盤在大轉(zhuǎn)盤上再返回τ1角。對于刀槽螺旋角和齒距變化周期都較小的銑刀，可用兩把鏟刀同時鏟削，一把鏟刀鏟直邊，一把鏟刀鏟斜邊(圖5)，兩把鏟刀中部橫夸一個周期長度，故齒距變換時，兩把刀的相對位置始終不變。調(diào)整好位置可將其固定一起。因為銑刀刀槽是螺旋線，故兩把刀的高度和徑向位置應(yīng)根據(jù)銑刀結(jié)構(gòu)尺寸計算確定。安裝鏟刀時，應(yīng)保證斜刃鏟刀的準(zhǔn)確位置，并與銑刀中心線等高。用環(huán)形鏟齒法，移動尾座裝夾工件鏟齒，調(diào)整機(jī)床時，均以圓錐母線上的長度確定掛輪。除對機(jī)床主運(yùn)動傳動鏈，分齒運(yùn)動傳動鏈，差動傳動鏈進(jìn)行調(diào)整外，還需調(diào)整計算齒距掛輪，即切斷螺距傳動鏈，用齒距掛輪將分度手柄軸和絲杠聯(lián)接起來，滿足分度手柄旋轉(zhuǎn)一周刀架移動一個變距周期長度L，l (ac)/(bd) t＝L故 (ac)/(bd) ＝ (l)/(t) ，t-絲杠螺距機(jī)床調(diào)整好后，將圖10、11的分度機(jī)構(gòu)裝在原分度手柄軸上，定位銷插入與銑刀端部齒(先鏟的刀齒)序號相同的定位孔中，鏟出一個圓周上刀齒后，為了把銑刀上該序號齒全部鏟完，分度手柄轉(zhuǎn)動一周，鏟刀移動一個周期長度，與此同時，進(jìn)行一次圓周分度，便可鏟出第二圈該序號刀齒…，待刀寬上該序號齒全部鏟完，退刀到最原始位置。鏟下一個序號刀齒時，首先拔到定位銷轉(zhuǎn)動一個孔距，落入下一序號定位孔內(nèi)，變距分度的同時是否需要圓周分度，要看上個序號最后一圈刀齒是否與下個序號刀齒同在一個刀槽上。重復(fù)上述過程以此類推鏟出銑刀全部刀齒。最后鏟出齒頂圓弧。
其次，用仿形刀架的環(huán)形鏟齒法對于錐角較大或不適用移動尾座的銑刀鏟齒時，可利用鏟齒車床上的附件-仿形刀架協(xié)助鏟齒，仿形刀架上的靠模尺斜度等于銑刀的半錐角，大轉(zhuǎn)盤只搬動一個形成側(cè)后角的斜鏟角τ1，鏟刀保持垂直銑刀軸心線。機(jī)床的調(diào)整計算，如差動掛輪，齒距掛輪均以銑刀的軸向尺寸計算配置。
環(huán)形鏟齒法，工藝較簡單適用，對粗齒鋸條銑刀較為方便。但環(huán)形鏟齒法，易引起齒距誤差。變齒踞帶鋸條齒距誤差雖然不影響使用，而關(guān)鍵在于銑刀是間隔切削形成鋸齒，銑刀的齒距誤差將影響鋸條齒頂?shù)闹本€度，如圖6。齒距誤差的來源主要是傳動間隙的影響，鏟齒車床在加工中振動沖擊較大，盡管操作過程將絲杠螺母間隙控制在非受力一側(cè)，或?qū)⑿〉都苄ㄨF塞緊其誤差也在所難免。另一原因在于低速運(yùn)動平衡性一爬行引起的誤差，為了彌補(bǔ)這些弊端，最后進(jìn)行一次小余量的精鏟或鏟磨。為了克服齒距誤差，特別對于細(xì)齒鋸條銑刀的制造，可采用螺旋鏟齒法。
實施例“4/6tpi”變齒距銑刀環(huán)形鏟齒的工藝過程(在C8955型鏟齒車床)走刀方向的選擇本例擬用移動尾座環(huán)形鏟齒法，工件安裝方式如圖4所示，鏟齒時斜邊對刀架產(chǎn)生向左的水平分力，故選擇走刀方向由左向右，絲杠螺母間隙影響得以控制。
凸輪的選擇齒頂鏟背量K1=πDCPZ1tga。=n·16358tg100=11.32]]>，為了得到直刃上的側(cè)后角α′，如取α′＝1°，則由tgτ1= (tgα')/(tgα。)求得τ1＝5°40′，K2＝ (K1)/(COS5°40') =11.375，按C8955型鏟床選擇標(biāo)準(zhǔn)凸輪K＝12。
鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤搬轉(zhuǎn)角逆時針方向λ＝α+τ1＝13°40′，機(jī)床的調(diào)整計算取n＝4.5-12rpm分度掛輪Z1＝8(a1c1)/(b1d1) = 3/40 z1= (30×80)/(80×50)差動掛輪T＝3175/Cos8°＝3206.2(a2c2)/(b2d2) = (76.2Z1)/(T) = (40×35)/(80×90) (加一中間介輪)齒距掛輪C8955型鏟齒車床絲杠t＝12.7，變距周期l＝36.799mm(ac)/(bd) ＝ (L)/(l) ＝ (61×95)/(40×50)并將圖10、11分度裝置安裝在機(jī)床原分度手柄處，手柄轉(zhuǎn)動一周控制刀架移動l＝36.799mm，在變化周期內(nèi)各齒距的鏟齒變換由分度盤(圖12)上定位孔控制。因為串刀方向自左向右，由刀具圖紙(圖17)上刀齒分布順序為(7)→(6)→(5)→(4)→(3)→(2)→(1)，計算出各段齒距對應(yīng)分度盤的孔距。由θi=360° (hi)/(t) (ab)/(cd) - (t)/(e) ;θ7-6＝360° 5.704/12.7 · (40×50)/(61×95) ·1＝55°48′10″，同理θ6-5＝52°47′57″;θ5-4＝44°24′19″;θ4-3＝41°59′54″;θ3-2＝45°35′56″;θ2-1＝56°23′58″;θ1-7＝63°0′18″;分度盤的定位孔排列如圖12所示。鏟齒過程系根據(jù)扇形展開圖(圖22)制定的，若將扇形面的弧線近似用直線代替，則成為工序圖(圖24-30)，刀齒的鏟削順序為(7)→(6)→(5)→(4)→(3)→(2)→(1)→(7)…，而每個序號的刀齒鏟削過程為首先鏟第Ⅰ-Ⅰ圖同名齒→周期分度、圓周分度→鏟第Ⅱ-Ⅱ圖刀齒，并同樣鏟出第Ⅲ-Ⅲ圓刀齒…→退刀，恢復(fù)到第Ⅰ-Ⅰ圈位置→齒距分度→圓周分度(若鏟過圈數(shù)為偶數(shù)，則該項免)→鏟下一個序號刀齒，并重復(fù)上述過程，完成全部刀齒鏟削工作。為了提高鏟齒效率，鏟前可在錐面上車出鋸齒形環(huán)形溝槽。還可用兩鏟刀同時鏟削(圖5)，下面跟綜觀察右刀鏟齒過程，詳述工藝過程。
Ⅰ、鏟7號齒直刃(同時鏟6號齒斜刃)，見工序圖24。
(1)鏟第Ⅰ-Ⅰ圈7號齒;定位銷插入7號孔位(順時針方向不得有傳動間隙)，對好刀即可鏟出Ⅰ-Ⅰ圈上8個同名齒，停車。(左刀空程)。
(2)周期分度定位銷沿分度盤順時針旋轉(zhuǎn)一周，刀架右移36.799mm。
(3)圓周分度拉出機(jī)床對刀手輪，旋轉(zhuǎn)5周(方向自定，但全部過程必須一致)，使工件轉(zhuǎn)3/16轉(zhuǎn)后復(fù)位。
(4)鏟第Ⅱ-Ⅱ圈7號齒(此時左刀開鏟6號齒斜邊)，停車，并重復(fù)2)、3)、4)過程鏟出第Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ圈7號齒，直至兩把刀都移出工件，停車。
(5)退刀、將左刀退至第Ⅰ-Ⅰ圈7號齒位置。即分度手柄反轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，并注意n的奇偶性。
6)若5)步中n為偶數(shù)(鏟齒圈數(shù)為n+1奇數(shù))，則進(jìn)行圓周分度，對刀手柄拉出旋轉(zhuǎn)5整圈，工件轉(zhuǎn)動3/16轉(zhuǎn)。n為奇數(shù)(鏟齒圈數(shù)為偶數(shù))則該項免(因為在同一條刀槽上)7) 齒距分度，將定位銷從7號孔位拔出，順時針轉(zhuǎn)動θ7-6，落入6號孔位(順時針方向不得有傳動間隙)，鏟刀對準(zhǔn)第Ⅰ-Ⅰ圈6號位置。
Ⅱ、鏟6號齒直刀(同時5號齒斜刃)見工序圖251)鏟第Ⅰ-Ⅰ圈6號齒，停車;
2)周期分度定位銷沿分度盤順時針旋轉(zhuǎn)一周，刀架右移36.799mm;
3)圓周分度操縱機(jī)床對刀手輪，按原定方向旋圍5周，工件轉(zhuǎn)動3/16轉(zhuǎn);
4)鏟第Ⅱ-Ⅱ圈6號齒，(左刀開鏟第Ⅰ-Ⅰ圈5號齒)停車，并重復(fù)2)、3)、4)動作，鏟出第Ⅲ-Ⅲ、Ⅳ-Ⅳ，…圈6號齒，直至兩把刀都移出工件，停車。
5)退刀，將左刀退至第Ⅰ-Ⅰ圈6號齒位置，分度手柄反轉(zhuǎn)n圈。
6)若5)步n為偶數(shù)時，進(jìn)行圓周分度，操縱對刀手輪使工件轉(zhuǎn)3/16轉(zhuǎn)，若n為奇數(shù)則免。
7)齒距分度，拔出定位銷，從6號孔位落入5號孔位。
Ⅲ、鏟5號齒直刃(及4號齒斜刃)，參照Ⅰ，見工序圖26。
Ⅳ、鏟4號齒直刃(及3號齒斜刃)，參照Ⅰ，見工序圖27。
Ⅴ、鏟3號齒直刃(及2號齒斜刃)，參照Ⅰ，見工序圖28。
Ⅵ、鏟2號齒直刃(及1號齒斜刃)，參照Ⅰ，見工序圖29。
Ⅶ、鏟1號齒直刃(及7號齒斜刃)，參照Ⅰ，見工序圖30。
當(dāng)上述過程完成后，需第二次進(jìn)刀重復(fù)循環(huán)時，仍上述規(guī)律連續(xù)進(jìn)行即可實現(xiàn)，且不必重新對刀調(diào)整。
Ⅷ、鏟齒頂圓弧，參照上述過程，更換鏟齒序號時需換各自圓弧鏟刀。
工序圖中示意符號(圖24)的說明⑦-表示該工序圖鏟7號齒，該點(diǎn)位置為起點(diǎn)。
-表示刀齒的直刃，
-表示圓周分度和周期分度時，鏟刀的合成運(yùn)動軌跡。
-表示鏟齒的分度傳動鏈運(yùn)動。
-表示退刀運(yùn)動軌跡。
-表示刀齒序號更替的齒距分度。
B、螺旋鏟齒法螺旋鏟齒法是鏟刀沿錐面作螺旋運(yùn)動，幾組由若干不同齒距、相同導(dǎo)程組成的螺旋線簇，與另種圓周等份分布的Z條等導(dǎo)程刀槽螺旋線相交，形成銑刀的切削刃，圓錐螺旋運(yùn)動軌跡，系動點(diǎn)繞軸心線旋轉(zhuǎn)并沿錐面作平行軸心線移動的結(jié)果，動點(diǎn)沿錐面旋轉(zhuǎn)一周，移距在軸心線的投影即為導(dǎo)程，設(shè)動點(diǎn)旋轉(zhuǎn)角速度為ω，沿錐面作平行軸心線移動的速度為v，它們均是時間的函數(shù)，且角速度與速度向量均為常數(shù)。 (dθ)/(dt) ＝w(t); (dh)/(dt) ＝v(t)設(shè)ρ＝ (v)/(w) ＝Const;dh＝pdθ p＝ (h)/(θ)若某一刀齒螺旋線與銑刀刀槽螺旋線為同一起點(diǎn)，第二次相交時建立如下聯(lián)立方程(圖15)h＝ (Tθ)/(2πCOSα) (1)h＝ (S)/(2π) (2π±θ) (2)h-交點(diǎn)在圓錐母線上的升程(交點(diǎn)必須在齒距線上)T-刀槽螺旋線導(dǎo)程S-刀槽螺旋線在圓錐母線上的導(dǎo)程值θ-刀槽螺旋線交點(diǎn)處的相對轉(zhuǎn)角(圖15)(2)式中的正負(fù)號刀槽螺旋線與刀齒螺旋線的旋向相同為“+”，相反為“-”。
對刀齒螺旋線而言，h＝Z′1L，Z′1-沿刀齒螺旋線上一個導(dǎo)程內(nèi)的齒數(shù)。L-刀齒螺旋線上相鄰刀齒在母線方向上的齒距(等于周期長度)。
(1)、(2)式聯(lián)立求解θ＝ (2πL)/(t) COSα (3)S=TLZ11T ± LZ11COSα(4)]]>(4)式說明，錐面上各不等距的同名齒，均可連成有固定導(dǎo)程的螺旋線。為使銑刀刀齒的側(cè)面形成側(cè)后角，還需用斜鏟法形成一合成鏟齒運(yùn)動軌跡。實際上按錐面上同名齒分布可找到不同旋向，不同導(dǎo)程的螺旋線。為加工方便，以選擇其導(dǎo)程值最小者為宜(刀槽與刀齒螺旋線的旋向相同(4)式中為“+”，反之為“-”)。故一般取兩種螺線的螺旋方向相同，這樣，鏟齒時，可使斜鏟角小。實施例“4/6tpi”銑刀，如圖23按其刀齒分布規(guī)律，可將不同周期的同名齒連成螺旋線，圓周方向跨越兩個刀齒(如7號齒)，相鄰齒距為L，圓周齒數(shù)Z′1＝16/3，又每一圓周上可得8條螺旋線。又同一個周期內(nèi)有7種螺距刀齒，所以整個圓錐表面，分布著56條起點(diǎn)不同，螺距周期變化的刀齒1螺旋線，圖23中只畫出其中一部分。刀齒螺旋線的導(dǎo)程S由(4)式計算沿母線方向S=TLZ11T+LZ11COSα=3175·16/3·36.7993175+16/3.36·799COS85= 184.94mm]]>軸向?qū)С蘏軸＝S·cosα＝183.14mm，P＝ (S)/(2π) 29.4342mm，沿刀槽螺旋線，當(dāng)升程為L時，由(3)式
θ＝ (2πL)/(T) COSα＝ (2π·36.799)/3175 COS8°＝0.072115 rad螺旋鏟齒法的螺距分度和圓周分度螺旋鏟齒法對機(jī)床傳動中必須有螺紋傳動鏈，配置螺距掛輪，機(jī)床上的分度結(jié)合子，無法實現(xiàn)變螺距分度，故設(shè)計了專用分度裝置(圖16、17)安裝在分度結(jié)合子位置上。它由分度盤座1，分度盤2定位銷3或3組成，定位銷脫開時，電機(jī)手輪操縱分度盤座1轉(zhuǎn)動整數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)，控制主軸圓周分度。操縱鏟床絲杠方頭，可導(dǎo)致分度盤2轉(zhuǎn)動，控制不同刀齒螺旋線的螺距分度。分度盤2上分布著與變距刀齒數(shù)目相同的定位孔，兩者序號對應(yīng)，由定位銷與定位孔孔距控制螺距分度的量值大小。兩個定位銷的作用是因分度盤上有孔距間隔很小的分度孔的緣故。各序號定位孔，按其標(biāo)號分別由相差30°的兩個定位銷定位。分度時拔出定位銷，切斷螺距傳動鏈，轉(zhuǎn)動絲杠方頭，使刀架移動某個螺距時，經(jīng)絲杠傳給 (db)/(ca) 螺距掛輪，使分度盤轉(zhuǎn)動相應(yīng)一個孔距中心角，定位銷落入下一個定位孔中，即完成某螺距的分度。實施例圖14中a點(diǎn)是“4/6tpi”銑刀7號齒螺旋線起點(diǎn)，b是2號齒螺旋線起點(diǎn)，兩個刀齒的齒距為h7+h1，設(shè)計分度盤時，孔距是根據(jù)兩條螺旋線在圓錐母線上的螺距h計算的。如h7-2＝h7+h1-△7-2△7-2＝[ (θ)/(L) (h1+h7)]Pθ＝ (2π)/(T) ×1cosα P＝ (S)/(2π) △7-2＝ (S)/(T) (h1+h7)COSα分度盤孔距θ7-2=360° (h7-2a b)/(s c a) (deg)，其中S-絲杠螺距;
(ab)/(c1d) -螺距掛輪的倒數(shù)。
并且有∑θi＝360°該分度裝置，可實現(xiàn)周期性螺距分度變換，以得到變齒距的銑刀，其優(yōu)點(diǎn)在于結(jié)構(gòu)簡單，拆卸方便，且分度后，鏟齒過程是在機(jī)床運(yùn)動狀態(tài)下實現(xiàn)變齒距的，因而傳動件的間隙及機(jī)床傳動爬行的影響得到抑制，所以可得到較高的齒距精度。
圓周分度銑刀表面的刀齒螺旋線，對同一圓周起點(diǎn)的同名齒的螺旋線是等份分布的，每加工一條螺旋刀齒，主軸應(yīng)轉(zhuǎn)動1/Z1，Z1為同一圓周上同名齒的數(shù)目。但是，為了保證螺距分度不受破壞，要求一次圓周分度時，分度盤座必須轉(zhuǎn)動整數(shù)圈數(shù)。使圓周分度前后定位銷定在同一序號的定位孔中，這樣，為了滿足上述要求，將每次圓周分度時主軸轉(zhuǎn)動量由1/Z1變?yōu)?(2n+1)/(Z1) ，便于選擇。另外，因圓周分度時，由電機(jī)手輪操縱，主軸至凸輪軸間的分度傳動鏈沒有斷開，所以圓周分度時主軸轉(zhuǎn)動量必須保證與刀架往復(fù)運(yùn)動同步，即每圓周分度一次的同時，凸輪應(yīng)轉(zhuǎn)動整數(shù)轉(zhuǎn)數(shù)。如Z1＝8，而凸輪每轉(zhuǎn)一周時，主軸轉(zhuǎn)動3/16，那么每進(jìn)行一次圓周分度時，選擇主軸轉(zhuǎn)動3/8轉(zhuǎn)。即從分度裝置某序號孔位中拔出定位銷，使用電機(jī)手輪轉(zhuǎn)動主軸同時又通過擴(kuò)大機(jī)構(gòu)傳給分度盤座轉(zhuǎn)n轉(zhuǎn)，為使n為整數(shù)，設(shè)計銑刀時Z1應(yīng)是機(jī)床擴(kuò)大螺距倍數(shù)的子因數(shù)，當(dāng)螺距擴(kuò)大16倍時，n＝6。
螺旋鏟齒法的機(jī)床調(diào)整計算，螺旋鏟齒法也分為移動尾座法和采用仿形刀架法。下面以移動尾座法說明機(jī)床調(diào)整計算。
凸輪和斜鏟角的計算以“4/6tpi”銑刀為例，從扇形展開圖22可見同一刀齒螺旋線上同名齒鏟背是跨越兩個刀齒鏟背一次，則凸輪鏟背量k應(yīng)按3倍的單齒齒頂鏟背量計算，故機(jī)床附件凸輪不適用，需重新設(shè)計凸輪、設(shè)單齒鏟背量為k′，K′= (πDcp)/(Z) tgα。k1＝3k′為求出凸輪鏟背量，應(yīng)計算出斜鏟角τ1其中形成斜刃側(cè)后角必須有τ2＝arctg (L)/(K) 形成直刃側(cè)后角必須有τ1=arctg[ (tgα1)/(tgα。) ]則總的斜鏟角應(yīng)為τ＝τ2-τ1-α，凸輪鏟背量k＝ (K′)/(cosτ) (圖21)因k值較大，為減小沖擊振動，凸輪曲線做成圖19所示形狀，cd段為工作曲線，da為回程曲線，ab段為等弧半徑，bc段為快升曲線，R為機(jī)床允許最大半徑，設(shè)H＝R-r;H= (K1)/3 +h1，h1為最大齒距相應(yīng)的刀齒深度，如圖20所示，鏟刀退出工件表面時，應(yīng)使鏟刀不與跨越的刀齒干涉。
鏟動刀架的搬轉(zhuǎn)角鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤應(yīng)轉(zhuǎn)動τ角，小轉(zhuǎn)盤應(yīng)使鏟刀與工件軸心垂直。
機(jī)床的調(diào)整計算分度掛輪調(diào)整是以主軸每鏟一齒(轉(zhuǎn)動1/Z′1)時，刀架往復(fù)運(yùn)動一次，其齒數(shù)Z1′是一個刀齒螺旋線導(dǎo)程內(nèi)的齒數(shù)。差動掛輪的調(diào)整，以刀架移動刀槽導(dǎo)程T時，凸輪附加轉(zhuǎn)動Z1′次。因用移動尾座法，所以導(dǎo)程T應(yīng)代入錐體母線方向的導(dǎo)程，T= (T軸)/(cosα) ，此外螺旋鏟齒法應(yīng)有螺距傳動鏈。主軸每轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，刀架移動一個刀槽螺旋線的斜向?qū)С獭?br> 鏟齒的工藝過程機(jī)床調(diào)整好后，將圖16、17的分度裝置安裝在機(jī)床原分度結(jié)合子位置上，定位銷對準(zhǔn)的定位孔序號應(yīng)與銑刀邊緣首先鏟齒的刀齒序號相同。對好刀后首先鏟出邊緣刀齒的螺旋線Ⅰ-Ⅰ→退刀→圓周分度→鏟第Ⅱ-Ⅱ根同名齒螺旋線…直至鏟完該序號螺旋線，退刀→螺距分度，分度盤轉(zhuǎn)動一個齒距(由絲杠方頭操縱)，重復(fù)上述步驟進(jìn)行下一序號刀齒螺旋線的鏟齒，再重復(fù)幾次鏟齒過程鏟出銑刀表面全部刀齒。
螺旋鏟齒法的優(yōu)點(diǎn)螺旋鏟齒法加工齒距精度較高，適用于細(xì)齒齒距螺旋升角較小的變齒距銑刀制造。
實施例“4/6tpi”變齒距銑刀螺旋鏟齒法的工藝過程(在C8955型鏟齒車床)走刀方向的選擇選定右旋刀齒螺旋線，走刀方向由右向左，因為刀槽螺旋線為右旋，兩者旋向相同，計算出刀齒螺旋線導(dǎo)程值小，便于加工。
凸輪及斜鏟角的計算取α0＝10°～12°則K1=3 (πDcp)/(Z) tgα≌19.5
斜鏟角τ由τ2=arc tg (L)/(K1) =62° τ1＝arctg (tg2°)/(tg10°) ＝11°17′τ＝τ2-τ1-α＝62°-11°12′-8°＝42°48′k= (K1)/(cosτ) =26.57 取k＝27 τ＝42°48′ k1＝19.8
鏟床的調(diào)整計算取主軸速度n＝4.5～12rpm;
分度掛輪a1c1b1d1=340Z11=340·163=40×6060×100差動掛輪a2c2b2d2=76.2TZ11=76.23175/cos8°163=20×4571×100]]>螺距掛輪 (a c)/(b d) ＝ (S)/(t×16) ＝ 184.9405/(127×16) ＝ (70×79)/(62×98)分度盤的設(shè)計計算P＝S/2π＝184.9405/2π＝29.4342θ＝ (2π)/(T) lcos8°＝ (2π)/3175 ×36.799×cos8＝0.072114987分度順序按銑刀展開圖(圖23)從右端開始加工，鏟齒順序為(7)→(2)→(4)→(6)→(1)→(3)→(5)→(7)由圖6可知h7＝6.44，h1＝5.765，h2＝4.661，h3＝4.293 h4＝4.539，h5＝5.397，h8＝5.704計算θ7-2h7+h1＝12.205，△7-2＝[ (θ)/(L) (h7+h1)P＝ (S)/(T) (h7+h1)cosαh7-2＝h7+h1-△7-2＝11.5009θ7-2＝h7-2(db)/(ca) (360°)/12.7 ＝358°11′53″，并且有θ2-4＝262°47′15′;θ4-6＝291°36′28″;θ6-1＝356°24′35″;
θ1-3＝305°59′19″;θ3-5＝259°12′25″;θ5-7＝325°47′57″;
∑θi＝θ7-2+θ2-4+θ4-6+θ6-1+θ1-3+θ3-5+θ5-7＝6×360°其中因7號與2號、6號與1號定位孔太近，故將2號與1號定位孔滯后30°，這兩個孔將由分度裝置中的右側(cè)定位銷3′定位(見圖17)，分度順序仍按(7)→(2)→(4)→(6)→(1)→(3)→(5)。其余各序號定位孔則由左側(cè)定位銷控制。
鏟齒過程，鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤搬轉(zhuǎn)τ角，小轉(zhuǎn)盤使鏟刀與工件軸心線垂直。擬用兩把鏟刀同時工作，左刀鏟直刃，右刀鏟斜刃，兩把鏟刀外側(cè)頂端距離在水平面的投影值B(由圖5、7)B＝L-1.2(tgβ-tgα)＝36.779-1.2(tg56°-tg8°)＝35.1986mm;由于左刀鏟直刃，右刀鏟斜刃，安裝時應(yīng)以右刀為基準(zhǔn)，左刀高出H＝tg9°10′×B＝5.678mm，并徑向超前F=DCP2-DCP2cos(arc Sin2BDCP)=0.197mm]]>下面僅跟綜觀察左刀的鏟齒過程Ⅰ、鏟7號齒直刃見工序圖311)鏟刀對準(zhǔn)7號刀齒位置，分度裝置定位銷插入7號孔位，沿Ⅰ-Ⅰ螺旋軌跡鏟出上面的7號齒，待右刀切出后，返車退刀并停車。
2) 圓周分度定位銷從7號孔位拔出，轉(zhuǎn)動電機(jī)手輪使主軸旋轉(zhuǎn)3/8周(選定轉(zhuǎn)向，以后不變)，此時，由機(jī)床擴(kuò)大螺距機(jī)構(gòu)運(yùn)動平衡式得到分度盤座(圖16中1)共轉(zhuǎn) 3/8 80/20 104/26 35/35 30/35 ＝6轉(zhuǎn)，主軸分度值為3/8轉(zhuǎn)，刀架往復(fù)次數(shù)2次。分度后，將定位銷仍落入7號孔位中。
3)鏟第Ⅱ-Ⅱ條螺旋線上的7號刀齒，退刀停車。
4)重復(fù)2)……，直至鏟完Ⅷ-Ⅷ螺旋線上的7號刀齒，退刀并停車。
5)螺距分度(圖18)將左定位銷從7號孔位拔出，并固定，順時針轉(zhuǎn)動絲杠方頭，使分度盤轉(zhuǎn)動，由右定位銷定入2號孔位中。
Ⅱ、鏟2號刀齒直刃，見工序圖321)鏟Ⅰ-Ⅰ螺旋線上的2號齒，待兩把刀切出工件后退刀、停車。
2)圓周分度拔出2號孔位的定位銷，旋轉(zhuǎn)電機(jī)手輪，主軸轉(zhuǎn)3/8轉(zhuǎn)，分度盤座轉(zhuǎn)動6圈，重新將定位銷落入2號孔位。
3)鏟第Ⅱ-Ⅱ條螺旋線上的7號刀齒，退刀，停車。
4)重復(fù)2)直至鏟完Ⅷ-Ⅷ螺旋線上的2號刀齒，退刀、停車。
5)將右定位銷拔出，螺距分度，右定位銷停止工作，由左定位銷插入4號孔位。
Ⅲ、鏟4號刀齒直刃，參照Ⅰ，用左定位銷定入4號孔位。見工序圖33。
Ⅳ、鏟6號刀齒直刃，參照Ⅰ，用左定位銷定入6號孔位，見工序圖34。
Ⅴ、鏟1號刀齒直刃，參照Ⅰ，用右定位銷定入1號孔位，見工序圖35。
Ⅵ、鏟3號刀齒直刃，參照Ⅰ，用左定位銷定入3號孔位，見工序圖36。
Ⅶ、鏟5號刀齒直刃，參照Ⅰ，用左定位銷定入5號孔位，見工序圖37。
Ⅷ、鏟各序號刀齒的齒頂圓弧。


圖1銑刀半錐角與鋸齒前角示意圖;
圖2銑刀螺旋刀槽;
圖3銑刀刀槽結(jié)構(gòu)尺寸;
圖4移動尾座法的工件調(diào)整;
圖5雙刀鏟削示意圖;
圖6“4/6tpi”銑刀齒距尺寸;
圖7“4/6tpi”銑刀的軸向截面圖;
圖8、9“4/6tpi銑刀”工作圖;
圖10、11、12環(huán)形鏟齒法分度裝置及分度盤;
圖13環(huán)形鏟齒法專用凸輪;
圖14“4/6tpi銑刀”的螺距計算示意圖;
圖15圓錐面螺旋線的交點(diǎn)及轉(zhuǎn)角;
圖16、17、18螺旋鏟齒法分度裝置;
圖19螺旋鏟齒法專用凸輪;
圖20銑刀的最大齒距與齒高示意圖;
圖21鏟背量與斜鏟角示意圖;
圖22、23“4/6tpi”銑刀刀齒分布規(guī)律圖;
圖24-30環(huán)形鏟齒法工序圖;
圖31-37螺旋鏟齒法工序圖。
權(quán)利要求
1.一種加工變齒距帶鋸條銑刀的環(huán)形鏟齒法，其特征在于a、變齒距銑刀刀槽將錐形的變齒距銑刀體，當(dāng)成假想的圓柱體，在萬能銑床上將變齒距銑刀體加工出若干個等導(dǎo)程、變螺旋角、不等深的螺旋刀槽；b、變齒距的控制將周期性實現(xiàn)變齒距的分度裝置(圖10、11)安裝在鏟床環(huán)形螺紋分度裝置原來的位置上，而且將分度盤(圖11中1)圓周固定，控制定量的周期分度和變化的齒距分度；分度手柄相對分度盤旋轉(zhuǎn)一周，恰好控制一個變距周期長度；一個變距周期內(nèi)的所有不等距刀齒必須在相對分度盤轉(zhuǎn)動一周之內(nèi)完成分度，齒距的變化規(guī)律由分度盤定位孔(圖12中1-7)保證，一個周期內(nèi)變距刀齒的數(shù)量等于定位孔的數(shù)量；相鄰定位孔的中心角θi控制對應(yīng)的齒距hi，θi按公式θi=360· (db)/(ca) (f)/(e) 計算確定，并有Σθi=360°，其中θi--齒距hi相對應(yīng)的分度盤定位孔的中心角；t鏟床絲杠螺距；(db)/(ca) --齒距換置掛輪的傳動比倒數(shù)；(f)/(e) --齒距換置掛輪至絲杠定比齒輪的傳動比倒數(shù)；變齒距的控制還必須輔以鏟床凸輪的附加運(yùn)動，以保證鏟刀與被鏟刀齒有準(zhǔn)確的鏟削位置，因而環(huán)形鏟齒法還必須配置差動掛輪；即當(dāng)鏟刀隨刀架移動一個螺旋刀槽導(dǎo)程T時，鏟床凸輪應(yīng)附加轉(zhuǎn)動±Z1轉(zhuǎn)，其中Z1為銑刀旋轉(zhuǎn)一周被鏟削的同名齒數(shù)目；通常為螺旋刀槽數(shù)量的 1/2 或 1/3 ，正負(fù)號取決于銑刀螺旋刀槽的旋向與齒距變換時刀架移動的方向；c.圓周分度鏟齒過程中異名齒更替鏟削時，在進(jìn)行齒距分度的同時，還需用計算法通過鏟床的對刀手輪對工件進(jìn)行圓周分度，由鏟床主軸至對刀手輪軸的運(yùn)動平衡式為2n+1Z1· u=N]]>通過計算，合理的選擇n、u，滿足使N為整數(shù)的要求，實現(xiàn)圓周分度，其中Z1--銑刀同一圓周上被鏟削的同名齒數(shù)目；n--0、1、2……；u--鏟床主軸至對刀手輪軸的傳動比(機(jī)床擴(kuò)大螺距倍數(shù))；N--每次圓周分度時，對刀手輪轉(zhuǎn)過的轉(zhuǎn)數(shù)；d、環(huán)形鏟齒采用移動尾座方法裝夾工件(圖4)，移距H=Ltgα；通過斜向鏟削，使鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動λ角，λ=α+τ，以形成銑刀的側(cè)后角α′，tgτ=tga′tga0]]>(圖7)α0為銑刀端面后角；與此同時調(diào)整小轉(zhuǎn)盤使鏟刀保持與工件軸心線垂直位置；調(diào)整機(jī)床差動掛輪時，刀槽導(dǎo)程代入值O為 (T)/(Cosα) 。當(dāng)銑刀錐角較大或不適于移動尾座時，可采用機(jī)床附件仿形刀架進(jìn)行鏟齒，用靠模尺控制鏟刀沿圓錐母線方向作鏟齒運(yùn)動，鏟動刀架大轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)角λ等于斜鏟角τ1(tgτ1=tga′tga0]]>)，鏟刀保持與工件軸心線垂直位置，調(diào)整機(jī)床時均以銑刀軸向尺寸配置掛輪；
2.根據(jù)權(quán)利要求1的鏟齒法，其特征在于分度裝置(圖10、11)，主要由分度盤1、定位銷2、分度手柄4、手柄臂3組成，分度盤圓周方向固定，分度手柄軸前端用掛輪與絲杠聯(lián)接，分度手柄4的轉(zhuǎn)動角度由分度盤1上的定位孔控制，分度盤是根據(jù)工件要求專門設(shè)計的，實現(xiàn)跨周期的同名齒的周期分度與同一周期內(nèi)異名齒不等齒距的分度，可循環(huán)使用;
3.根據(jù)權(quán)利要求1的鏟齒法，其特征在于間隔鏟齒的凸輪，當(dāng)鏟床標(biāo)準(zhǔn)凸輪升程不足時，需設(shè)計專用凸輪(圖13)，其凸輪升程曲線角β和回程曲線角γ之和為180°或120°，升程曲線為阿基米德蝸線(ρ＝R- (θ-γ)/(360°) K)，因隔齒鏟削，空鏟部位升程工作曲線，用以滿足退刀要求的圓弧代替，回程曲線角γ為工作升程曲線角β的 1/3 ;
4.一種加工變齒距帶鋸條銑刀的螺旋鏟齒法，其特征在于a、變齒距銑刀刀槽 將錐形的變齒距銑刀體，當(dāng)成假想的圓柱體，在萬能銑床上將變齒距銑刀體加工出若干個等導(dǎo)程、變螺旋角、不等深的螺旋刀槽;b、鏟刀相對工件作螺旋運(yùn)動 機(jī)床表面成形運(yùn)動增加一條螺紋傳動鏈，按刀齒在錐形銑刀表面的分布規(guī)律，找出導(dǎo)程值最小的同名齒的螺旋線，其圓錐母線方向?qū)С虨镾=TlZ1T ± lZ1cosa]]>l-變距周期長度并通過螺旋運(yùn)動和斜鏟運(yùn)動的合成運(yùn)動軌跡，鏟出側(cè)后角;螺旋鏟齒法，可用移動尾座或仿形刀架進(jìn)行鏟齒;c、不同螺距的控制 螺旋鏟齒法是通過控制螺旋線的螺距實現(xiàn)銑刀的變齒距;將能周期性變換螺距的分度裝置(圖16、17)，安裝在鏟床螺紋傳動鏈中原來分度結(jié)合子位置上，螺距的變化規(guī)律由分度盤2上的定位孔控制，將定位銷3或3′拔出，轉(zhuǎn)動機(jī)床絲杠通過螺距掛輪，使分度盤2轉(zhuǎn)動某一孔距對應(yīng)的中心角，再落入下一個定位孔，實現(xiàn)不同螺距的分度變換，孔距對應(yīng)的中心角由θi=360°ni-(i+2)t·a bc a(i=1 .2……7循環(huán))]]>hi-(i+2)＝hi+hi+1-△i△i＝ (S)/(T) (hi+hi+1)COSα而且有∑θi＝n×360°其中hi-(i+2)-同一刀槽相鄰兩根刀齒螺旋線在圓錐母線方向上的螺距;hi、hi+1-第i至i+1號、第i+1至i+2號刀齒齒距;S-刀齒螺旋線導(dǎo)程;(db)/(ca) -螺距掛輪傳動比倒數(shù);d、圓周分度 螺旋鏟齒法相當(dāng)于多頭螺紋鏟齒，同名齒螺旋線頭數(shù)序號的更換通過分度裝置(圖16、17)進(jìn)行等份圓周分度，此時需切斷螺紋傳動鏈，拔出定位銷，定位銷隨同分度盤座一同轉(zhuǎn)動某一整數(shù)圈后仍落入原序號的定位孔中，是由機(jī)床電機(jī)手輪操縱的，同時使主軸轉(zhuǎn)動 (2n+1)/(Z1) 轉(zhuǎn);又因主軸至凸輪軸的傳動鏈沒有斷開，所以每進(jìn)行一次圓周分度，凸輪也必須完成一個整數(shù)轉(zhuǎn)動，按這些要求，計算出合理的圓周分度量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的螺旋鏟齒法，其特征在于分度裝置(圖16、17)，由分度盤座1、分度盤2和兩個定位銷3和3′組成，分度盤轉(zhuǎn)動控制螺距分度，分度盤座轉(zhuǎn)動控制圓周分度，分度盤上定位孔數(shù)與變螺距周期的螺旋線根數(shù)相同，序號對應(yīng)，相繼序號定位孔的轉(zhuǎn)角，與某一螺距值對應(yīng)，兩種分度方法互不干擾。
6.根據(jù)權(quán)利要求4的鏟齒法，其特征在于螺旋鏟齒法間隔鏟齒的凸輪因跨越齒數(shù)較多，故采用專用凸輪(圖19)，ab段為空鏟段，用能使鏟刀退出工件表面的圓弧代替阿基米德蝸線，bc段為快進(jìn)段以防止與跨越齒頂干涉，cd段為工作曲線，是阿基米德蝸線ρ＝R- (θ-γ)/(360°) ·K回程曲線為工作曲線弧長的 1/3 ，cd段與da段對應(yīng)的角度之和根據(jù)跨越齒數(shù)多少來確定;
7.一種由權(quán)利要求1與4的方法加工的變齒距帶鋸條銑刀，其特征在于銑刀為錐形，半錐角α將等于鋸齒的前角γ(圖1)，刀槽具有等導(dǎo)程、變螺旋角和不等深的螺旋槽，同一圓周上的同名齒數(shù)為刀槽數(shù)的 1/2 或 1/3 ;銑刀寬度為變距周期長度的某一倍數(shù)并加一端部齒距，使兩端保持同名齒一個周期內(nèi)可有五個、七個或九個按分段等差級數(shù)排列變化的齒距和不等深度的齒槽。
全文摘要
變齒距銑刀及其制造方法。變齒距銑刀多為錐狀，具有等導(dǎo)程、變螺旋角、不等深的螺旋刀槽及按一定規(guī)律成周期性變化的齒距和齒深。用環(huán)形鏟齒法或螺旋鏟齒法鏟齒，系在不同位置上各自安裝專用的分度裝置，控制定量的周期分度、變化的齒距分度或不同螺距的變換分度；同時輔以計算法操縱機(jī)床對刀手輪或電機(jī)手輪實現(xiàn)圓周等分分度，用移動尾座或仿形刀架進(jìn)行鏟齒，其中螺旋鏟齒法的運(yùn)動軌跡是由螺旋運(yùn)動和斜向鏟削合成的。
文檔編號B23D65/04GK1039199SQ8810509
公開日1990年1月31日 申請日期1988年7月11日 優(yōu)先權(quán)日1988年7月11日
發(fā)明者張佩勤, 王連榮 申請人:張佩勤, 王連榮