专利名称：蜗杆的成型刀具及其应用的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种蜗杆的成型刀具及其应用，尤指一种利用特殊设计的滚齿形、可成型出蜗杆的蜗杆成型刀具及运用该刀具制成该蜗杆的成型方法。
背景技术：
传统的蜗杆加工方法，一般是直接利用成型车刀进行车制，或者利用多刃的碟型、指型铣刀进行铣制等等的粗加工作业，之后，再经由砂轮轮磨进行精加工作业，使成型后的蜗杆表面硬化，而进行轮磨的精加工作业时，是利用蜗杆移动，磨轮则不位移，且蜗杆是保持在约20rpm的慢转速，而磨轮约保持15000rpm的快转速；然而，无论是利用成型车刀进行车制，或者利用多刃的碟型、指型铣刀进行铣制，其皆需要刀具进行连续式的进给，不仅加工作业极为耗时，且其利用磨轮进行精加工时，更容易造成磨轮的损坏、破裂，较不具经济实用性。
请配合参阅图6所示，为另一种蜗杆的成型方法，其是利用两个相对的螺旋成型转造齿轮50进行转造，由于经过转造加工后的蜗杆60精度较差，故大多另外需要利用磨轮进行精加工作业，如此的成型方法，当然亦无法逃脱磨轮损坏、破裂的弊病；因此，鉴于诸前述现有技术蜗杆成型方法的种种缺点，实有将之作进一步改善的必要。
本发明人有鉴于现有技术蜗杆的成型方法存在诸多缺点，故以其从事蜗杆制作多年的经验，针对以上的问题谋思解决之道，并经多次试作与不断改进，终于研发出一种可解决上述现有技术缺点的蜗杆的成型刀具及运用该刀具制成该蜗杆的成型方法。
发明内容
本发明的主要目的，在于提供一种使蜗杆得以一次精加工成型，且加工成型速度快，适合大量生产的蜗杆的成型刀具及运用该刀具制成该蜗杆的成型方法。
为达前述的目的，本发明提供了一种蜗杆的成型刀具，该刀具的外周缘具有若干滚齿，该滚齿的外齿面分为具粗滚齿的第一滚齿部及具精滚齿的第二滚齿部，该第一滚齿部的外齿面与该刀具轴线之间呈约15度的粗切角(亦可称为进刀角，即刀具与加工物初接触时，为了避免产生过大的碰撞阻力，可在刀具边形成一斜角以利刀具渐渐接触加工物)，而该第二滚齿部呈平整状的切刃，且该第二滚齿部的齿深等于成型后的蜗杆的齿深。
运用该刀具制成该蜗杆的成型方法包括车制外型、转造加工及滚齿加工等步骤；其中车制外型是先将工件夹持于夹头中，以车刀车制的方式，使该工件的一端形成一待成型部；转造加工利用二相对的成型转造轮将该工件的待成型部成型出初步的螺旋齿部；滚齿加工将工件夹持于夹头中，将本发明刀具朝右偏斜，使该刀具的轴线与该工件的轴线呈一个偏斜角，以对该工件的螺旋齿部进行精加工，该偏斜角是欲成型的蜗杆的导程角与该刀具的导程角的差值，而该刀具与该工件呈同步速比，且该刀具与该工件的轴距呈固定状态，如此，便得以加工出蜗杆成品。
其中，当该蜗杆的节距等于该刀具的节距时，该蜗杆的导程角将大于该刀具的导程角。
上述的说明仅为本发明部分特征的概述，为使本领域的专业技术人士能更明白了解本发明的技术手段，并可依本说明书内容据以实施，故对本发明配合附图加以说明，以下所述仅为用以解释本发明的较佳实施例，并非对本发明做任何形式上的限制，因此，凡在相同的创作精神下所作有关本发明的任何修饰或变更，皆应包括在本发明保护的范围。
图1为本发明滚齿刀具的外观示意图。
图2为本发明滚齿刀具的侧面示意图。
图3为本发明的流程示意图。
图4为本发明进行滚齿加工的侧面示意图。
图5为本发明蜗杆成型后的侧面示意图。
图6为现有技术蜗杆的制作示意图。
附图标号说明夹头10；蜗杆20；螺旋齿部21；刀具30；滚齿31；第一滚齿部311；第二滚齿部312；粗切角α；导程角β1；导程角β2；偏斜角γ；节距P1；节距P2；导程L1；齿深TD；齿深WD；成型转造齿轮50；蜗杆60。
具体实施例方式
请配合参阅图1至图5所示，本发明为一种蜗杆的成型刀具及运用该刀具制成该蜗杆的成型方法，该刀具30的外周缘具有若干滚齿31，该滚齿31的外齿面分为具粗滚齿的第一滚齿部311及具精滚齿的第二滚齿部312，该第一滚齿部311的外齿面与该刀具30轴线之间呈约15度的粗切角α，而该第二滚齿部312呈平整状的切刃，且该第二滚齿部312的齿深TD等于成型后的蜗杆20的齿深WD(请配合参阅图1及图2所示)。
另外，运用该刀具30制成该蜗杆20的成型方法，该方法包含车制外型、转造加工及滚齿加工等步骤，以完成本发明的蜗杆20成品(请配合参阅图3所示)；其中车制外型是先将工件夹持于夹头10中，以车刀车制的方式，使该工件的一端形成一待成型部(此为一般现有技术的车床加工方式，非本发明的创作重点，于此，不另以附图进行说明)；转造加工利用二相对的成型转造轮(请配合参阅图6所示，该成型转造轮是现有技术的结构，非本发明的创作重点，故于此不另赘述)将该工件的待成型部成型出初步的螺旋齿部21；滚齿加工请配合参阅图4及图5所示，将工件夹持于夹头10中，利用该刀具30朝右偏斜，使该刀具30的轴线与该工件的轴线呈一个偏斜角γ，以对该工件的螺旋齿部21进行精加工，该偏斜角γ是欲成型的蜗杆20的导程角β2与该刀具30的导程角β1的差值，而该刀具30与该工件呈同步速比，且该刀具30与该工件的轴距呈固定状态(请配合参阅图4所示)；如此，即得以完成本发明蜗杆20的成型(请配合参阅图5所示)。
再者，当蜗杆20的节距P2等于刀具30的节距P1时，蜗杆20的导程角β2将大于刀具30的导程角β1；另外，蜗杆20的导程L1等于节距P1乘以牙口数，例如牙口数为1时，蜗杆20的导程L1等于节距P1。
由于本发明的蜗杆20是采滚齿加工法，利用特殊设计的刀具30与蜗杆20呈同步速比状态，且仅以滚齿刀具30移动，而蜗杆20不动，将蜗杆20作精加工作业，使蜗杆20得以一次精加工成型，整体的加工成型速度快，极适合大量生产。
本发明成型后的蜗杆20即具有较佳的表面精度，而不需另外再进行后续的轮磨加工作业处理，使得制造加工过程趋于简单化。
当然，本发明在进行滚齿加工步骤时，控制刀具30与蜗杆20的转速，而可成型出二线以上的螺旋齿部21；例如控制刀具30的转速为1000rpm，而蜗杆20的转速为500rpm，如此，依据不同的刀具30及蜗杆20的转速比，便得以制作出有二线螺旋齿部21的蜗杆20，整体的控制方式简单方便，且适合多螺旋线的蜗杆20制作，适用性极广。
权利要求
1.一种蜗杆的成型刀具，该刀具的外周缘具有若干滚齿，该滚齿的外齿面分为具粗滚齿的第一滚齿部及具精滚齿的第二滚齿部，该第一滚齿部的外齿面与该刀具轴线之间呈约15度的粗切角，而该第二滚齿部呈平整状的切刃，且该第二滚齿部的齿深等于成型后的蜗杆的齿深。
2.一种权利要求1所定义的蜗杆成型刀具的应用，用该刀具成型蜗杆，所述蜗杆成型方法包括车制外型、转造加工及滚齿加工等步骤；其中车制外型是先将工件夹持于夹头中，以车刀车制的方式，使该工件的一端形成一待成型部；转造加工利用二相对的成型转造轮将该工件的待成型部成型出初步的螺旋齿部；滚齿加工将工件夹持于夹头中，利用该刀具朝右偏斜，使该刀具的轴线与该工件的轴线呈一个偏斜角，以对该工件的螺旋齿部进行精加工，该偏斜角是欲成型的蜗杆的导程角与该刀具的导程角的差值，而该刀具与该工件呈同步速比，且该刀具与该工件的轴距呈固定状态，如此，便得以加工出蜗杆成品。
3.如权利要求2所述的蜗杆成型刀具的应用，其中，所成型蜗杆的节距等于该刀具的节距时，该蜗杆的导程角将大于该刀具的导程角。
全文摘要
本发明系一种蜗杆的成型刀具及运用该刀具制成该蜗杆的成型方法。所述刀具的外周缘具有若干滚齿，该滚齿的外齿面分为具粗滚齿的第一滚齿部及具精滚齿的第二滚齿部，该第一滚齿部的外齿面与该刀具轴线之间呈约15度的粗切角，而该第二滚齿部呈平整状的切刃，且该第二滚齿部的齿深等于成型后的蜗杆的齿深。所述成型方法是先将工件夹持于夹头中，以车刀车制的方式，使工件一端形成一待成型部，利用二相对的成型转造轮将工件的待成型部成型出初步的螺旋齿部，再将工件夹持于夹头中，利用上述刀具与工件轴线呈一偏斜角对工件的螺旋齿部进行精加工，而滚齿刀具与工件是呈同步速比，且滚齿刀具与工件的轴距呈固定状态。由此，使蜗杆得以一次精加工成型，且加工成型速度快，适合大量生产。
文档编号B23F13/00GK1796033SQ20041010162
公开日2006年7月5日 申请日期2004年12月21日 优先权日2004年12月21日
发明者吴忠义 申请人:睦茗精密齿轮股份有限公司