專利名稱：圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工工具，特別涉及一種加工高速重載齒輪的圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀。

背景技術(shù)：
在本發(fā)明之前，如圖1所示的是普通留磨滾刀基準(zhǔn)齒形，刀具齒頂為一直線，齒頂兩端有R＝0.2-0.3mn的圓角且與主切削刃相切，采用這種普通留磨滾刀加工、制造高速重載齒輪存在齒輪齒根部過渡曲線加根部直線與齒部漸開線圓滑連接，以及該齒輪滾加工后經(jīng)滲碳淬火磨削加工時(shí)齒根部產(chǎn)生磨削臺(tái)階及齒根部為一直線的技術(shù)缺陷，且一直沒有得到很好解決，如圖2所示，滾切后齒輪漸開線齒面1、齒輪分度圓2、齒根過渡曲線3(近似圓弧)、磨削后齒輪的漸開線齒面5、齒輪齒面單邊磨削量4，滲碳淬火磨削加工后的齒輪齒形如圖3所示，磨削產(chǎn)生的磨削臺(tái)階I，該處為應(yīng)力集中源，受載后容易在該處折斷。用普通滾刀滾切后的齒形在齒部為一直線兩齒角處曲率半徑很小的過渡曲線相連接，這樣的齒部連續(xù)的曲線自然在磨削后產(chǎn)生磨削臺(tái)階，而高速重載齒輪兩大技術(shù)要求1.齒根部為一完整的圓滑曲線(過渡曲線)與齒面漸開線圓滑連接2.磨削后不允許產(chǎn)生磨削臺(tái)階，所以必須重新設(shè)計(jì)一種刀具的基準(zhǔn)齒形來克服上述缺陷，滿足高速重載齒輪的要求。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計(jì)一種圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀。
本發(fā)明的技術(shù)方案是 圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀，其主要技術(shù)特征在于圓頭留磨滾刀齒頂為圓弧，圓弧通過過渡刃與主切削刃相連接，圓弧設(shè)計(jì)值 R＝[(πmn/4+(δ-Δ)-cosα-1.4mntgα)]tg(45°+α/2) 其中，δ為突起量，Δ為留磨量，(δ-Δ)為突起量與留磨量之差，α為主切削刃壓力角α。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和效果在于該刀具頂部R圓弧滾齒時(shí)在齒輪根部，根據(jù)展成加工原理形成過渡曲線(近似圓弧)，從而滿足了高速重載齒輪根部圓滑過渡要求所需的一段圓弧，與此同時(shí)R在設(shè)計(jì)時(shí)已經(jīng)予留了避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階作用的突起量(δ-Δ)，突起量的存在在切齒時(shí)預(yù)先有挖根作用，所以磨削時(shí)不產(chǎn)生磨削臺(tái)階，從而解決了高速重載齒輪制造時(shí)兩大技術(shù)缺陷和難題。
本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)和效果將在下面繼續(xù)描述。



圖1——普通留磨滾刀的基準(zhǔn)齒形示意圖。
圖2——普通留磨滾刀滾齒加工后的齒輪齒形示意圖。
圖3——普通留磨滾刀加工后的齒輪經(jīng)滲碳淬火磨削加工后的齒輪齒形示意圖。
圖4——本發(fā)明圓頭留磨滾刀基準(zhǔn)齒形示意圖。
圖5——本發(fā)明圓頭留磨滾刀滾切后的齒輪齒形示意圖。
圖6——本發(fā)明滲碳淬火磨削后的齒輪齒形示意圖。
圖7——本發(fā)明圓頭留磨自倒角滾刀的基準(zhǔn)齒形示意圖。
圖8——本發(fā)明圓頭留磨自倒角滾刀滾切的齒輪齒形示意圖。

具體實(shí)施例方式 如圖4所示，R圓弧6、過渡刃7、主切削刃8、過渡刃壓力角α9、主切削刃壓力角α10、留磨量Δ11、突起量δ12，其設(shè)計(jì)值為 R＝[(πmn/4+(δ-Δ)-cos α-1.4mntgα)]tg(45°+α/2) 該R半徑數(shù)值設(shè)計(jì)時(shí)予留了避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階的磨削突起量δ12，刀具齒頂為一R圓弧6，通過過渡刃7與主切削刃8相聯(lián)接，過渡刃壓力角9α’＝α/2，該值是綜合考慮后的設(shè)計(jì)值，它既保證了過渡刃7在制造時(shí)有一定的側(cè)后角，又不使過渡刃過長所引起的漸開線齒面展開長度不夠的缺陷，主切削刃8為壓力角α10＝α的斜線，主要起展成漸開線齒面的作用且漸開線壓力角等于α，留磨量Δ11為刀具切削齒輪的留磨量，突起量δ12為避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階面子留的突起量，由刀具R半徑值實(shí)現(xiàn)；該刀具頂部的圓弧6滾齒時(shí)在齒輪根部，根據(jù)展成加工原理形成過渡曲線(近似圓弧)，使高速重載齒輪根部得到所需的一段圓弧，與此同時(shí)在圓弧6的設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)予留量了避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階作用的突起量δ12與留磨量Δ11之差(δ-Δ)，該(δ-Δ)之差的存在在切齒時(shí)預(yù)先有挖根作用，所以磨削時(shí)不會(huì)產(chǎn)生磨削臺(tái)階，避免了應(yīng)力集中的缺陷，如圖5、圖6所示。
如圖7所示，為減少工序，節(jié)省勞動(dòng)力和成本，在圓頭留磨滾刀上設(shè)置自倒角切削刃13，形成圓頭留磨自倒角滾刀，在距刀具齒頂處(2.2mn-2.65mn范圍內(nèi))為壓力角＝45°的斜角切削刃13，壓力角α”14＝45°，由于斜切削刃的壓力角為45°，故滾齒時(shí)自動(dòng)對(duì)齒輪的齒頂兩側(cè)進(jìn)行倒角加工，滾切結(jié)束，齒頂?shù)菇亲詣?dòng)完成。
圖8是圓頭留磨自倒角滾刀滾切的齒輪齒形，陰影III處為輪齒齒形，齒頂處有自動(dòng)形成的(0.2-0.25)mnX45°的倒角；陰影IV處為刀具；刀具是在圖5刀具的基礎(chǔ)上對(duì)刀具功能的進(jìn)一步拓展，它除具有圖5刀具的功能外，又增加了對(duì)齒輪齒頂自動(dòng)倒角的功能，有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值。圖7自倒角滾刀與圖4刀具的區(qū)別僅在于增加了壓力角＝45°的斜切削刃，其它各部與圖4相同，它具有圖4刀具滾切后齒根圓滑過渡及磨削后無磨削臺(tái)階功能的同時(shí)增加了齒頂?shù)牡菇枪δ堋?br> 使用本發(fā)明圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀能夠完全滿足高速重載齒輪的制造要求，由其制造的高速重載齒輪線速度已達(dá)到148m/sec，轉(zhuǎn)速達(dá)到5.5萬轉(zhuǎn)/min，瞬時(shí)轉(zhuǎn)速達(dá)到6.7萬轉(zhuǎn)/min，最大齒輪箱的轉(zhuǎn)動(dòng)功率達(dá)到5.5萬千瓦。
本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的范圍并不僅僅局限于本具體實(shí)施方式
的描述。
權(quán)利要求
1.圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀，其特征在于圓頭留磨滾刀齒頂為圓弧，圓弧通過過渡刃與主切削刃相連接，圓弧設(shè)計(jì)值
R＝[(πmn/4+(δ-Δ)-cosα-1.4mntgα)]tg(45°+α/2)
其中，δ為突起量，Δ為留磨量，(δ-Δ)為突起量與留磨量之差，α為主切削刃壓力角α。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的圓頭留磨自倒角滾刀，其特征在于在距刀具齒頂2.2-2.65ma處設(shè)置壓力角α”為45°的斜角切削刃。
全文摘要
本發(fā)明涉及圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀，是一種加工高速重載齒輪的圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀。本發(fā)明結(jié)構(gòu)是圓頭留磨滾刀齒頂為圓弧，圓弧通過過渡刃與主切削刃相連接，圓弧設(shè)計(jì)值R＝[(πmn/4+(δ-Δ)-cosα-1.4mntgα)]tg(45°+α/2)，其中，δ為突起量，Δ為留磨量，(δ-Δ)為突起量與留磨量之差，α為主切削刃壓力角α。本發(fā)明解決了采用這種普通留磨滾刀加工、制造高速重載齒輪存在齒輪齒根部過渡曲線加根部直線與齒部漸開線連接，以及該齒輪滾加工后經(jīng)滲碳淬火磨削加工時(shí)齒根部產(chǎn)生磨削臺(tái)階及齒根部為一直線的技術(shù)缺陷。本發(fā)明具有滿足高速重載齒輪根部圓滑過渡要求所需的一段圓弧，及避免產(chǎn)生磨削臺(tái)階。
文檔編號(hào)B23F21/16GK101269425SQ200810024759
公開日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2008年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月13日
發(fā)明者唐永貴, 楊孟云, 章宇順 申請(qǐng)人:南京金鑫傳動(dòng)設(shè)備有限公司