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：
本實用新型涉及一種機械加工工具，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。
技術(shù)背景在本實用新型發(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. 3m。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齒根部產(chǎn)生磨削臺階及 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;f艮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)生磨削臺階，而高速重載齒輪兩大技術(shù)要 求l.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)生磨削臺階，所以必須重新設(shè)計一種刀具的基準(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)容本實用新型的目的就在于克服上述缺陷，設(shè)計一種圓頭留磨滾刀及圓頭留磨 自倒角滾刀。本實用新型的技術(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i殳計值R= [ (7rm /4+(5-A)—cosoc-l. 4mntga) ] tg(45°+ct/2)其中，5為突起量，A為留磨量，(5-厶)為突起量與留磨量之差，a為主 切削刃壓力角a。本實用新型的優(yōu)點和效果在于該刀具頂部R園弧滾齒時在齒輪根部，根據(jù)展 成加工原理形成過渡曲線(近似圓弧)，從而滿足了高速重栽齒輪根部圓滑過渡 要求所需的一段圓弧，與此同時R在設(shè)計時已經(jīng)予留了避免產(chǎn)生磨削臺階作用的 突起量(5-A )，突起量的存在在切齒時預(yù)先有挖根作用，所以磨削時不產(chǎn)生磨 削臺階，從而解決了高速重載齒輪制造時兩大技術(shù)缺陷和難題。本實用新型的其它優(yōu)點和效果將在下面繼續(xù)描述。

圖1—一普通留磨滾刀的基準(zhǔn)齒形示意圖。 圖2—一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——本實用新型圓頭留磨滾刀基準(zhǔn)齒形示意圖。圖5 — 一本實用新型圓頭留磨滾刀滾切后的齒輪齒形示意圖。 圖6_—本實用新型滲碳淬火磨削后的齒輪齒形示意圖。 圖7—一本實用新型圓頭留磨自倒角滾刀的基準(zhǔn)齒形示意圖。 圖8_—本實用新型圓頭留磨自倒角滾刀滾切的齒輪齒形示意圖。
具體實施方式
如圖4所示，R圓弧6、過渡刃7、主切削刃8、過渡刃壓力角oc' 9、主切削 刃壓力角a10、留磨量All、突起量5 12，其圓弧設(shè)計值為R= [ (7Tmn/4+(5 —厶)-cosa-1.4m山a) ] ts(45°+a/2)該R半徑數(shù)值設(shè)計時予留了避免產(chǎn)生磨削臺階的磨削突起量5 12,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9a， =a/2, 該值是綜合考慮后的設(shè)計值，它既保證了過渡刃7在制造時有一定的側(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 cxlO-a的斜線，主要M成漸開線齒面的作用且漸開線壓力角等于a，留磨量 △ 11為刀具切削齒輪的留磨量，突起量5 12為避免產(chǎn)生磨削臺階面予留的突起 量，由刀具R半徑值實現(xiàn)；該刀具頂部的圓弧6滾齒時在齒輪根部，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， 與此同時在圓弧6的設(shè)計時就已經(jīng)予留量了避免產(chǎn)生磨削臺階作用的突起量5 12與留磨量All之差(5-A )，該(5-A )之差的存在在切齒時預(yù)先有挖根 作用，所以磨削時不會產(chǎn)生磨削臺階，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. 2m -2. 65mn范圍內(nèi)) 為壓力角=45°的斜角切削刃13,壓力角00"14=45° ,由于斜切削刃的壓力角為 45°,故滾齒時自動對齒輪的齒頂兩側(cè)進行倒角加工，滾切結(jié)束，齒頂?shù)菇亲詣?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 有自動形成的(0.2-0. 25) na45。的倒角；陰影IV處為刀具；刀具是在圖5刀具 的基礎(chǔ)上對刀具功能的進一步拓展，它除具有圖5刀具的功能外，又增加了對齒 輪齒頂自動倒角的功能，有很強的實用價值。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階功能的同時增加了齒頂?shù)牡菇枪δ?。使用本實用新型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到148m/sec,轉(zhuǎn)速達到 5. 5萬轉(zhuǎn)/min，瞬時轉(zhuǎn)速達到6. 7萬轉(zhuǎn)/min，最大齒輪箱的轉(zhuǎn)動功率達到5. 5萬千 瓦。本實用新型請求保護的范圍并不僅僅局限于本具體實施方式
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所述的圓頭留磨滾刀及圓頭留磨自倒角滾刀，其特征在于在 距刀具齒頂2. 2-2. 65nu處設(shè)置壓力角a"為45°的斜角切削刃。
專利摘要本實用新型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。本實用新型結(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)計值R＝[(πm_n/4+(δ-Δ)-cosα-1.4m_nt_gα)]t_g(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。本實用新型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齒根部產(chǎn)生磨削臺階及齒根部為一直線的技術(shù)缺陷。本實用新型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)生磨削臺階。
文檔編號B23F21/00GK201172134SQ200820035440
公開日2008年12月31日 申請日期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 申請人:南京金鑫傳動設(shè)備有限公司