一种无理论齿形误差直齿剐齿刀的制作方法

本实用新型涉及一种金属切削刀具，尤其是一种用于斜齿圆柱齿轮剐齿加工的无理论齿形误差直齿剐齿刀。

背景技术：

目前，关于剐齿刀具结构设计尚处于研究阶段，没有成熟的刀具结构方案。国外对剐齿刀结构的研发情况严格保密，没有参考文献可查。国内基于插齿刀设计理论设计剐齿刀结构，并针对加工需要提出了圆柱齿轮单侧刃和双侧刃剐齿刀具设计结构。该种刀具前刀面为锥面，后刀面为渐开螺旋面。这样的刀具结构导致加工出的零件存在较大的理论齿形误差，难以满足剐齿加工需要。

技术实现要素：

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种无理论齿形误差直齿剐齿刀。采用球面作为前刀面，刀具强度高；采用多次前刀面截取共轭轮齿面构造的主刃构成的曲面作为主后刀面，可以大幅度提高加工精度。

本实用新型解决技术问题所采用的技术方案是：研究一种无理论齿形误差直齿剐齿刀，其特征在于：无理论齿形误差直齿剐齿刀为齿轮型刀具，其结构是在一个圆柱形刀盘的外圆柱面上设有一周刀齿，每个刀齿包括前刀面、顶后刀面、主后刀面、主刃和顶刃，在刀盘的后端面设有圆盘形凸台，在刀盘和凸台的中心开有用于和刀杆连接的贯通圆锥孔，所述的前刀面位于刀盘的前端面，前刀面为球心在刀盘轴线上的球面，所述的顶后刀面位于刀齿的齿顶，顶后刀面为锥顶在刀盘轴线上的圆锥面，所述的主后刀面位于刀齿的两个侧面，是能够满足无理论齿形误差加工要求的曲面；所述的主刃是所述的前刀面与主后刀面的交线；所述的顶刃是所述的前刀面与顶后刀面的交线。

本实用新型的有益效果是：采用球面作为前刀面，刀具强度高；采用多次前刀面截取共轭轮齿面构造的主刃构成的曲面作为主后刀面，可以大幅度提高加工精度；与基于插齿刀设计理论设计的剐齿刀相比，本实用新型具有更大的前、后角，可以改善剐齿切削条件。

附图说明

附图1为本实用新型的主视图，附图2为本实用新型的左视图，附图3为本实用新型加工示意图；

图中1前刀面，2顶刃，3主刃，4主后刀面，5顶后刀面，6刀齿，7凸台，8刀盘，9共轭轮。

具体实施方式

如附图1和附图2所示，本实用新型为齿轮型刀具，其结构是在一个圆柱形刀盘8的外圆柱面上设有一周刀齿6，每个刀齿6包括前刀面1、顶后刀面5、主后刀面4、主刃3和顶刃2；在刀盘8的后端面设有圆盘形凸台7，在刀盘8和凸台7的中心开有用于和刀杆连接的贯通的圆锥孔，在凸台7上开有用于驱动刀具的通槽，前刀面1位于刀盘8的前端面，前刀面1为球心在刀盘8轴线上的球面；顶后刀面5为锥顶在刀盘8轴线上的圆锥面；主后刀面4为刀齿的侧面，是能够满足无理论齿形误差加工要求的曲面；主刃3是前刀面1与主后刀面4的交线；顶刃2是前刀面1与顶后刀面5的交线。

与基于插齿刀设计方法设计的剐齿刀相比，本实施方式中刀具满足无理论齿形误差剐齿加工要求。如附图3所示，假设有一直齿圆柱齿轮与被加工零件啮合，称其为共轭轮9。依据空间曲面共轭原理，主刃3若处于共轭轮9齿面上便可形成无理论齿形误差剐齿加工的刀具结构。主刃3为共轭轮9与前刀面1的交线。由于顶后刀面5是圆锥面，从刀盘8前端向锥顶方向，齿顶圆半径逐渐减小。依据齿轮正常啮合条件，对共轭轮9进行变位处理，形成一个新的共轭轮9。新的共轭轮9与前刀面1相交形成一条新的主刃；依此类推，形成许多条主刃3。由这些主刃3构成从刀具前端向顶后刀面5的锥顶方向收缩的、能够满足无理论齿形误差加工要求的主后刀面4。综上所述，本实用新型的内容并不局限在上述实施例中，本领域的技术人员可以根据本实用新型的指导思想轻易提出其它实施方式，这些实施方式都包括在本实用新型的范围之内。

具体加工过程是，如附图3所示，刀盘8的轴线和共轭轮9的轴线呈一定角度安装，剐齿机驱动刀盘8和共轭轮9按一定比例转动，顶刃2和主刃3相对于共轭轮9产生相对运动，每个顶刃2和主刃3和共轭轮9由进入啮合到退出啮合完成一次切削，切屑由薄变厚，再由厚变薄。随着刀盘8和共轭轮9的不停转动，顶刃2和主刃3便对共轭轮9进行了整周轮齿的切削，刀盘8在转动的同时还不断沿轴向进给，从而实现了以对共轭轮9整个轮齿长度方向的切削，切完一层后，沿轴向退回刀盘8，将刀盘8沿径向进给一定深度，重复上述加工过程，直到全部加工完成。