专利名称：平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀。
背景技术：
常见的平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀可分为整体式、镶片式和镶齿式。对于整体式，由于整体采用高速钢制造，造价过高，缺乏经济性。镶片式和镶齿式只是刀片或刀齿采用高速钢制造，刀体部分采用优质结构钢，相对于整体式，造价较低，但是无论是整体式还是镶片式或镶齿式，都需在加工平面二次包络环面蜗杆的专用机床上按符合其成型原理的方式对刀刃进行磨削，然后采用手工铲背的方式铲出后角，由于采用手工铲背的方式，降低了制造精度，影响了滚刀质量。目前缺乏一种经济可靠的平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀。
发明内容
本发明的目的在于提供一种平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，该蜗轮滚刀制造方便，经济可靠，加工精度高，使用寿命长。本发明的目的是采用如下技术方案实现的一种平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，包括刀体，所述刀体周部沿轴向均匀开设有若干排直槽，所述各直槽沿轴向插设有长条形刀垫，所述长条形刀垫中间低两端高以与所述刀体周部形状相适应，所述长条形刀垫上加工有若干个用于定位可转位刀片的凹槽，所述凹槽上插设有可拆卸的可转位刀片。本发明的有益效果是克服了现有技术中平面二次包络环面蜗轮滚刀制造成本高，制造困难，制造精度差的问题，采用可转位刀片，制造方便，经济可靠，加工精度高，可转位刀片采用硬质合金制造，提高了切削速率，延长了刀具使用寿命。
图1是本发明实施例的结构示意图。图2是本发明实施例中可转位刀片的结构示意图。图3是本发明实施例中长条形刀垫的结构示意图。图4是本发明实施例中刀体的结构示意图。图5是本发明实施例中端盖的结构示意图。图中，1、端盖螺钉，2、端盖，3、刀体，4、长条形刀垫，5、可转位刀片，6、内六角螺钉，
7、螺母，8、平垫圈，9、弹簧垫圈，10、副后刀面，11、过渡区域，12、刃带，13、曲线刃口。
具体实施例方式本发明平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，如图1所示，包括刀体3，所述刀体3周部沿轴向均匀开设有若干排直槽，所述各直槽沿轴向插设有长条形刀垫4，所述长条形刀垫4中间低两端高以与所述刀体3周部形状相适应，所述长条形刀垫4上加工有若干个用于定位可转位刀片5的凹槽，所述凹槽上插设有可拆卸的可转位刀片5。可转位刀片5是蜗轮滚刀的切削部分，所述可转位刀片5的上下部关于中心对称，以实现可转位功能；所述可转位刀片5包括类菱形的前刀面、设于前刀面上、下部左右两侧的四个副后刀面10和用于刀片在刀体周向上定位的后端面；由于副后刀面10是定位面，所述副后刀面10为平面，以与同为平面的凹槽侧面相适应，实现刀片沿刀体轴向的定位，所述前刀面包括四条曲线刃口 13，所述曲线刃口 13后设有刃带12，同时还要开有后角δ，所述刃带12上与曲线刃口 13相对的另一边不是直线，故刃带12与副后刀面10之间形成一段非等宽的过渡区域11。所述长条形刀垫在各凹槽旁侧成型有用于在刀体周向上定位所述可转位刀片的第一定位片，所述刀体周部在各直槽旁侧也成型有用于在周向上定位所述可转位刀片和第一定位片的第二定位片，所述第一定位片和第二定位片的形状与所述可转位刀片上部形状相适应，所述可转位刀片、第一定位片和第二定位片的中部经螺纹紧固件相连接。所述可转位刀片的前刀面中部、所述刀体第二定位片的后端面中部均开设有阶梯孔，所述可转位刀片、第一定位片和第二定位片的连接采用内六角螺钉从第二定位片的后端面穿入，在可转位刀片的前刀面用螺母紧固。所述刀体轴向两端设有用于轴向定位所述刀体和长条形刀垫的端盖，所述端盖经螺纹紧固件与所述刀体相连接。所述可转位刀片具有可转位功能，各可转位刀片在其三维实体模型基础上采用粉末冶金技术制造。所述凹槽中段还开设有若干用于容纳所述可转位刀片下端突出部的方凹槽。下面结合附图对本发明作进一步说明。本发明采用镶齿式，但又不同于现有的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿蜗轮滚刀，本发明所镶的每个刀齿都具有可转位的功能，每个刀齿可根据各自的三维实体模型，采用粉末冶金技术单独制造。图1是本发明实施例的结构组成图，它由刀体3，长条形刀垫4，可转位刀片5，端盖2，端盖螺钉1，螺钉6，螺母7，平垫圈8和弹簧垫圈9组成。刀体3上开有六排直槽，长条形刀垫4装在槽中，两端有端盖2将长条形刀垫4和刀体3压紧，长条形刀垫4上加工有定位可转位刀片5的凹槽，刀体3、长条形刀垫4和可转位刀片5由螺钉6锁紧。图2是可转位刀片的结构示意图。本发明的可转位刀片是在其三维实体模型的基础上采用粉末冶金技术制造的，不需在装上刀体后，再在加工环面蜗杆的专用机床上按符合其成型原理的方式进行刃磨。可转位刀片采用硬质合金材料制造。可转位刀片是蜗轮滚刀的切削部分，在刃口处留有刃带，同时还要开有后角。由于可转位刀片的两副后刀面是定位面，需做成平面，而可转位刀片的刃口不是直线，故刃口与副后刀面之间会形成一段非等宽的过渡区域。可转位刀片的后端面也是定位面，这样就保证了可转位刀片的完全定位。可转位刀片的上下切削刃关于中心点对称，保证了其可转位的功能。中心点处开出阶梯孔，采用螺钉螺母锁紧。图3是长条形刀垫的结构示意图。长条形刀垫有定位可转位刀片的作用，还有崩刃时保护刀体的作用。由于平面二次包络环面蜗杆传动蜗轮滚刀结构上的环面特性，长条形刀垫两端高，中间低。长条形刀垫上有定位面，与可转位刀片上的定位面相对应，为防止干涉，使定位可靠，定位面与底面的交线处要开出凹槽，两定位面相交的地方也需留出让位的空间。长条形刀垫上有通孔，供螺钉通过。长条形刀垫两端的台阶可以让端盖将其与刀体压紧。长条形刀垫的加工要在具有三维实体模型的情况下在四轴的加工中心上完成。图4是刀体的结构示意图。刀体上开有六排直槽，长条形刀垫装于槽中。长条形刀垫在刀体上的定位是靠直槽的底面和后端面，刀体两端装上端盖后，可以保证长条形刀垫的轴向定位。直槽上开有一些间距不等的方凹槽，这是因为刀体上要有穿刀杆的孔，直槽不能开的太深，这就限制了长条形刀垫的径向尺寸，使得长条形刀垫不能完全容下中间几个刀齿的可转位刀片，为防止刀体与突出的可转位刀片干涉，故开出相应的方凹槽，以容纳可转位刀片的突出部分。可转位刀片，长条形刀垫和刀体的连接采用内六角螺钉，且从后往前穿入，在可转位刀片的前刀面处锁上螺母。从后往前穿可以避免螺钉与另一排刀齿的干涉，选用内六角螺钉而不用六角头螺栓是因为螺栓的六角头尺寸较大，加工蜗轮的过程中会与新加工的蜗轮齿面干涉，内六角螺钉且采用沉头的形式可以有效避免这一情况。螺母下方的垫圈从下往上依次是平垫圈和弹簧垫圈，平垫圈可以增大可转位刀片的受力面积，弹簧垫圈具有防松的作用。刀体可在加工环面蜗杆的专用机床上加工出刀齿，然后采用线切割，立铣，钻削等加工方法加工剩余的特征，也可在加工中心上加工。图5是端盖的结构示意图。端盖的作用是将长条形刀垫压紧在刀体上，同时还有轴向方向定位长条形刀垫的作用，端盖通过螺钉与刀体锁紧。以上是本发明的较佳实施例，凡依本发明技术方案所作的改变，所产生的功能作用未超出本发明技术方案的范围时，均属于本发明的保护范围。
权利要求
1.一种平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，包括刀体，其特征在于:所述刀体周部沿轴向均匀开设有若干排直槽，所述各直槽沿轴向插设有长条形刀垫，所述长条形刀垫中间低两端高以与所述刀体周部形状相适应，所述长条形刀垫上加工有若干个用于定位可转位刀片的凹槽，所述凹槽上插设有可拆卸的可转位刀片。
2.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:可转位刀片是蜗轮滚刀的切削部分，所述可转位刀片的上下部关于中心对称，以实现可转位功能；所述可转位刀片包括类菱形的前刀面、设于前刀面上、下部左右两侧的四个副后刀面10和用于刀片在刀体周向上定位的后端面；由于副后刀面10是定位面，所述副后刀面10为平面，以与同为平面的凹槽侧面相适应，实现刀片沿刀体轴向的定位，所述前刀面包括四条曲线刃口 13，所述曲线刃口 13后设有刃带12，同时还要开有后角δ，所述刃带12上与曲线刃口 13相对的另一边不是直线，故刃带12与副后刀面10之间形成一段非等宽的过渡区域11。
3.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:所述长条形刀垫在各凹槽旁侧成型有用于在刀体周向上定位所述可转位刀片的第一定位片，所述刀体周部在各直槽旁侧也成型有用于在周向上定位所述可转位刀片和第一定位片的第二定位片，所述第一定位片和第二定位片的形状与所述可转位刀片上部形状相适应，所述可转位刀片、第一定位片和第二定位片的中部经螺纹紧固件相连接。
4.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:所述可转位刀片的前刀面中部、所述刀体第二定位片的后端面中部均开设有阶梯孔，所述可转位刀片、第一定位片和第二定位片的连接采用内六角螺钉从第二定位片的后端面穿入，在可转位刀片的前刀面用螺母紧固。
5.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:所述刀体轴向两端设有用于轴向定位所述刀体和长条形刀垫的端盖，所述端盖经螺纹紧固件与所述刀体相连接。
6.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:所述可转位刀片具有可转位功能，各可转位刀片在其三维实体模型基础上采用粉末冶金技术制造。
7.根据权利要求1所述的平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，其特征在于:所述凹槽中段还开设有若干用于容纳所述可转位刀片下端突出部的方凹槽。
全文摘要
本发明涉及一种平面二次包络环面蜗杆传动镶齿可转位蜗轮滚刀，包括刀体，所述刀体周部沿轴向均匀开设有若干排直槽，所述各直槽中插设有长条形刀垫，所述长条形刀垫中间低两端高以与所述刀体周部形状相适应，所述长条形刀垫上加工有若干个用于定位可转位刀片的凹槽，所述凹槽上插设有可拆卸的可转位刀片。该蜗轮滚刀制造方便，经济可靠，加工精度高，使用寿命长。
文档编号B23F21/12GK103071864SQ201310033278
公开日2013年5月1日 申请日期2013年1月29日 优先权日2013年1月29日
发明者姚立纲, 刘广平 申请人:福州大学