专利名称：镶片齿轮滚刀刀片加工工艺的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种齿轮滚刀的加工工艺，具体的为一种镶片齿轮滚刀刀片加工工艺。
背景技术：
齿轮滚刀类似于蜗杆，只是通过在蜗杆上加工出容屑槽以形成切削刃，刀齿经过铲背以形成后角，蜗杆即变为滚刀。齿轮滚刀的每个切削刃要严格地保持在蜗杆表面上， 镶片齿轮滚刀与普通齿轮滚刀的不同之处在于普通齿轮滚刀均采用高工钢制成，而镶片齿轮滚刀仅刀片采用高工钢制作，滚刀刀体则采用45#钢或40Cr等普通材料，大大降低材料成本。对单头齿轮滚刀而言，齿轮滚刀转一圈，滚刀螺旋线沿轴向移动一个齿距，滚刀前后排刀齿轴向错位为轴向齿距除以容屑槽槽数，镶片齿轮滚刀就是基于该错位原理加工制造。现有的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺基于以上错位原理通过铣齿形加工刀片，首先计算错位量，再根据错位量设计左右钳口及错位卡板，最后进行加工。由于刀片刀齿之间的部分全部铣掉未加利用，因此存在需要工装多、加工周期长，材料消耗大的缺点。以标准镶片齿轮滚刀产品为例，其模数为25，容削槽为10，槽厚度30毫米，每片刀片材料消耗为10. 4 公斤，每把滚刀需消耗材料104公斤，铣一付刀片需15天左右，铣床工时为120小时，正常情况需消耗大直径铣刀广2把，另需左右钳口及错位卡板等工装。有鉴于此，本发明旨在提出一种镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，采用该镶片齿轮滚刀刀片加工工艺不仅能够减少大量的工装，而且缩短了加工周期，节省了材料。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提出一种镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，采用该镶片齿轮滚刀刀片加工工艺不仅能够减少大量的工装，而且缩短了加工周期，节省了材料。要实现上述技术目的，本发明的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，采用线切割方法在同一工件上加工错位量为半个齿距的两块刀片，且线切割走刀路径为两刀片的刀齿廓线， 所述工件为宽度L ^ h+2b的方形工件，其中，h为刀片齿形高，b为刀片齿根与刀片底边之间的宽度，所述镶片齿轮滚刀的容削槽数为偶数。进一步，述工件的宽度L=h+2b ；
进一步，所述工件中心线与线切割走刀路径的中心线重合。本发明的有益效果为本发明的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺根据容削槽为偶数的镶片齿轮滚刀位于刀体同一直径上的两刀片之间的错位量为齿距一半的特点，采用线切割方法代替现有的铣齿形加工工艺，并在同一工件上加工错位量为半个齿距的两片刀片，得到的刀片经过与现有技术相同的铲齿工艺、热处理工艺和磨齿工艺后得到最终产品，能够实现同时加工位于镶片齿轮滚刀同一直径上的两片刀片，刀齿之间的材料不会浪费，节省了材料；由于工件呈方形，且刀片之间的错位量直接由线切割走刀路径的平移来实现，因此不需要设置错位工装就能直接加工，而且线切割相较于传统的铣削加工还具有加工周期短的优点。
图1为用于本发明镶片齿轮滚刀刀片加工工艺的工件及线切割走刀路径示意图； 图2为错位量为半个齿距的两刀片直接的结构关系图3为采用本实施例镶片齿轮滚刀刀片加工工艺加工的镶片齿轮滚刀结构示意图； 图4为图3为左视图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明的具体实施方式
作详细说明。如图1所示，为用于本发明镶片齿轮滚刀刀片加工工艺的工件及线切割走刀路径示意图，图2为错位量为半个齿距的两刀片直接的结构关系图。本实施例的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，采用线切割方法在同一工件11上切割错位量为半个齿距的刀片e和刀片f， 且线切割走刀路径为刀片e和刀片f之间的刀齿廓线，所述工件11为宽度L ^ h+2b的方形工件，其中，h为刀片齿形高，b为刀片齿根与刀片底边之间的宽度，采用本实施例的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺加工的刀片适用于容削槽数为偶数的镶片齿轮滚刀。优选的，所述工件的宽度L=h+2b，且所述工件11中心线与线切割走刀路径的中心线重合，如图1所示，采用该结构的工件11可实现最少的材料浪费，经线切割加工后的刀片 e和刀片f能够直接满足尺寸要求。如图2所示，错位量为半个齿距的刀片e和刀片f之间的刀齿廓线互补，即刀片e 和刀片f能够相互合在一起组成一块长方形。本实施例的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺根据容削槽为偶数的镶片齿轮滚刀位于刀体同一直径上的两刀片之间的错位量为齿距一半的特点，采用线切割方法代替现有的铣齿形加工工艺，并在同一工件上加工错位量为半个齿距的两片刀片，得到的刀片经过与现有技术相同的铲齿工艺、热处理工艺和磨齿工艺后得到最终产品，能够实现同时加工位于镶片齿轮滚刀同一直径上的两片刀片，刀齿之间的材料不会浪费，节省了材料；由于工件 11呈方形，且刀片之间的错位量直接由线切割走刀路径的平移来实现，因此不需要设置错位工装就能直接加工，而且线切割相较于传统的铣削加工还具有加工周期短的优点。下面通过一镶片齿轮滚刀产品为例，对本实施例的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺进行说明，图3为采用本实施例镶片齿轮滚刀刀片加工工艺加工的镶片齿轮滚刀结构示意图；图4为图3为左视图。该镶片齿轮滚刀模数为25，容削槽数z=10，槽厚度30毫米，刀片齿距t=78. 77mm, 该镶片齿轮滚刀一共有环形均布刀体12上的10块刀片，并依次分别标记为刀片广刀片 10，相邻刀片之间的错位量a=t/z=78. 77/10=7. 877。按照工艺要求，刀片1左边以一个齿形齿顶中心距刀片1左边缘的距离为39. 5， 在其他的刀片上与该标记齿形13对应的齿形均向右发生错位，即刀片2上与标记齿形13 对应的齿形齿顶中心距刀片2左边缘距离为47. 38，刀片3上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片3左边缘距离为55. 25，刀片4上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片4左边缘距离为63. 13，刀片5上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片5左边缘距离为71. 01，刀片6上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片6左边缘距离为78. 89，刀片 7上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片7左边缘距离为86. 76，刀片8上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片8左边缘距离为94. 64，刀片9上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片9左边缘距离为102. 52，刀片10上与标记齿形13对应的齿形齿顶中心距刀片10左边缘距离为110. 39。注意到刀片1与刀片6上对应齿形距刀片边缘的距离差为78. 89-39. 5=39. 39，刀片2与刀片7上对应齿形距刀片边缘的距离差为86. 76-47. 38=39. 39，刀片3与刀片8上对应齿形距刀片边缘的距离差为94. 64-55. 25=39. 39，刀片4与刀片9上对应齿形距刀片边缘的距离差为102. 52-63. 13=39. 39，刀片5与刀片10上对应齿形距刀片边缘的距离差为 110. 39-71. 0=39. 39，均为齿距的一半。S卩，刀片1和刀片6的齿形错位量为齿距的一半，刀片1和刀片6的刀齿廓线相同并能相互合在一起构成长方形，可采用线切割方法在同一片方形工件上加工刀片1和刀片6 ；同理，刀片2和刀片7、刀片3和刀片8、刀片4和刀片9、 以及刀片5和刀片10均能采用线切割方法在同一片工件上加工出来，加工好的刀片1和刀片6、刀片2和刀片7、刀片3和刀片8、刀片4和刀片9、以及刀片5和刀片10分别依次放在位于刀体12同一直径上上的两个刀槽位置。采用本实施例的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺相较于传统的铣削加工，不仅大大缩短生产周期，还可大大降低生产成本。以上述镶片齿轮滚刀产品为例，每片刀片材料消耗定额为14. 2公斤，每把滚刀需消耗材料71公斤，每把滚刀节约材料费33公斤，用线切割方法加工刀片，加工一付完整的10片刀片仅需40个小时，大大提高生产效率；另外，还能节约
大量工装费用。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，所述镶片齿轮滚刀的容削槽数为偶数，其特征在于采用线切割方法在同一工件上加工错位量为半个齿距的两块刀片，且线切割走刀路径为该两块刀片共有的刀齿廓线，所述工件为宽度L ^ h+2b的方形工件，其中，h为刀片齿形高，b为刀片齿根与刀片底边之间的宽度。
2.根据权利要求1所述的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，其特征在于所述工件的宽度 L=h+2b0
3.根据权利要求2所述的镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，其特征在于所述工件中心线与线切割走刀路径的中心线重合。
全文摘要
本发明公开了一种镶片齿轮滚刀刀片加工工艺，镶片齿轮滚刀的容削槽数为偶数，采用线切割方法在同一工件上切割错位量为半个齿距的两块刀片，且线切割走刀路径为该两块刀片共有的刀齿廓线，工件为宽度L≥h+2b的方形工件，其中，h为刀片齿形高，b为刀片齿根与刀片底边之间的宽度。本发明根据容削槽为偶数的镶片齿轮滚刀位于刀体同一直径上的两刀片之间的错位量为齿距一半的特点，采用线切割方法在同一工件上切割错位量为半个齿距的两片刀片，刀齿之间不再浪费材料，节省了材料；由于工件呈方形，且刀片之间的错位量直接由线切割走刀路径的平移来实现，因此不需要设置错位工装就能直接加工，而且线切割相较于传统的铣削加工还具有加工周期短的优点。
文档编号B23H7/02GK102489800SQ201110413628
公开日2012年6月13日 申请日期2011年12月13日 优先权日2011年12月13日
发明者丁卫东, 戴新, 段振先, 蒋宁 申请人:重庆工具厂有限责任公司