一种蜗杆砂轮开槽PCD车刀设计方法及PCD车刀与流程

本发明属于砂轮车刀加工，具体涉及一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法及pcd车刀。

背景技术：

1、随着新能源、amt等新型变速箱的研发，对齿轮高转速大扭矩的要求进一步提升，快速推广磨齿新工艺迫在眉睫；同时，伴随着现有客户个性化定制，需求多样化，高速齿轮呈多品种、小批量的生产趋势。

2、现有技术中蜗杆砂轮开槽加工采用开槽金刚石滚轮，但是金刚石滚轮价格昂贵，通用性差；同时，不同品种就需要不同金刚石滚轮，单一金刚石滚轮不能兼容其它品种；并且，金刚石滚轮开槽设计时，无设计螺旋升角的影响，存在一定的理论缺陷。

技术实现思路

1、针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法及pcd车刀，解决了蜗杆砂轮开槽加工刀具成本高、通用性差的问题。

2、本发明是通过以下技术方案来实现：

3、一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，包括以下步骤：

4、根据磨削比和导程之间的关系，使用整除验证法确定蜗杆砂轮头数；

5、根据加工齿轮和蜗杆砂轮左旋或右旋，确定开槽pcd车刀左右后角角度大小；

6、基于蜗杆分度圆导程角计算pcd车刀左右后角大小和pcd车刀齿形角，以及pcd刀尖的夹角，基于模数确定pcd刀尖圆弧以及车刀pcd刀尖的深度；

7、基于螺旋线蜗杆加工原理完成pcd车刀开槽。

8、进一步的，所述磨削比为齿数与头数之比，且磨削比为8.5-11。

9、进一步的，所述整除验证法中的头数为待定值，头数为正整数n，且齿数与头数之比不能为整数。

10、进一步的，所述导程为模数*π*头数，且导程比小于60。

11、进一步的，当蜗杆砂轮左旋时，左后角大于右后角；当蜗杆砂轮右旋时，右后角大于左后角。

12、进一步的，pcd车刀左右后角角度大小计算过程为：

13、砂轮齿根高为被加工零件的齿根高ha0，ha0＝hf，hf为被加工零件的齿根高；

14、砂轮分度圆直径d0，d0＝da0–2·ha0，da0为砂轮的齿顶圆直径；

15、砂轮分度圆螺纹升角γz0，sinγz0＝mn*n/d0，其中，mn为被加工零件的法向模数，n为头数；

16、同样的螺旋线头数情况下，蜗杆砂轮的外径越大，蜗杆的螺旋升角越小；

17、刀体大后角为砂轮分度圆螺纹升角γz0+5°；

18、刀体小后角为3°，3°为经验值。

19、进一步的，所述pcd车刀齿形角为两倍的被加工零件的分度圆法向压力角；

20、所述pcd刀尖的夹角为两倍的被加工零件的分度圆法向压力角。

21、进一步的，若模数为1-3mm，则pcd刀尖圆弧为r1，若模数为4-6mm，则pcd刀尖圆弧为r1.6，若模数为6-8mm，则pcd刀尖圆弧为r3。

22、进一步的，所述车刀pcd刀尖的深度为：

23、砂轮齿顶高ha0，ha0＝hf，其中，hf为被加工零件的齿根高；

24、砂轮齿根高hf0，hf0＝ha+c′·mn，其中，ha为被加工零件的齿顶高，c′为径向间隙系数，mn为被加工零件的法向模数；

25、砂轮齿全高h0，h0＝ha0+hf0，砂轮齿全高h0为车刀pcd刀尖的深度。

26、一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀，一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法采用的pcd车刀，包括刀体和固定设置于刀体端部的pcd刀尖；

27、所述刀体为矩形体结构，其端部为v字型结构，且一侧设置有凹槽，所述凹槽内固定设置有pcd刀尖。

28、与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：

29、本发明提供一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法及pcd车刀，根据磨削比和导程之间的关系，使用整除验证法确定蜗杆砂轮头数；根据加工齿轮和蜗杆砂轮左旋或右旋，确定开槽pcd车刀左右后角角度大小；基于蜗杆分度圆导程角计算pcd车刀左右后角大小和pcd车刀齿形角，以及pcd刀尖的夹角，基于模数确定pcd刀尖圆弧以及车刀pcd刀尖的深度；基于螺旋线蜗杆加工原理完成pcd车刀开槽，本申请利用该方法可对不同参数齿轮的蜗杆砂轮加工，不仅可以应用于蜗杆砂轮前期可加工性的校核，也可作为蜗杆砂轮预加工的图纸，独创的pcd车刀刀具，刀体采用左右后角结构，避免加工时车刀和砂轮干涉。

技术特征：

1.一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，所述磨削比为齿数与头数之比，且磨削比为8.5-11。

3.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，所述整除验证法中的头数为待定值，头数为正整数n，且齿数与头数之比不能为整数。

4.根据权利要求3所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，所述导程为模数*π*头数，且导程比小于60。

5.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，当蜗杆砂轮左旋时，左后角大于右后角；当蜗杆砂轮右旋时，右后角大于左后角。

6.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，pcd车刀左右后角角度大小计算过程为：

7.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，所述pcd车刀齿形角为两倍的被加工零件的分度圆法向压力角；

8.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，若模数为1-3mm，则pcd刀尖圆弧为r1，若模数为4-6mm，则pcd刀尖圆弧为r1.6，若模数为6-8mm，则pcd刀尖圆弧为r3。

9.根据权利要求1所述一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法，其特征在于，所述车刀pcd刀尖的深度为：

10.一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀，其特征在于，权利要求1-9所述任意项一种蜗杆砂轮开槽pcd车刀设计方法采用的pcd车刀，包括刀体(1)和固定设置于刀体(1)端部的pcd刀尖(2)；

技术总结
本发明提供一种蜗杆砂轮开槽PCD车刀设计方法及PCD车刀，根据磨削比和导程之间的关系，使用整除验证法确定蜗杆砂轮头数；根据加工齿轮和蜗杆砂轮左旋或右旋，确定开槽PCD车刀左右后角角度大小；基于蜗杆分度圆导程角计算PCD车刀左右后角大小和PCD车刀齿形角，以及PCD刀尖的夹角，基于模数确定PCD刀尖圆弧以及车刀PCD刀尖的深度；基于螺旋线蜗杆加工原理完成PCD车刀开槽，本申请利用该方法可对不同参数齿轮的蜗杆砂轮加工，不仅可以应用于蜗杆砂轮前期可加工性的校核，也可作为蜗杆砂轮预加工的图纸，独创的PCD车刀刀具，刀体采用左右后角结构，避免加工时车刀和砂轮干涉。

技术研发人员：乔茂,严鉴铂,寇植达,刘星,吴卓
受保护的技术使用者：陕西法士特齿轮有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12