本發(fā)明涉及機(jī)械加工刀具領(lǐng)域，尤其涉及一種用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具。

背景技術(shù)：

在齒輪加工領(lǐng)域，根據(jù)齒輪嚙合原理，傳統(tǒng)的齒輪加工技術(shù)可分為成形法和展成法兩大類。強(qiáng)力車齒技術(shù)正是基于齒輪嚙合原理發(fā)展起來的一種圓柱齒輪高效加工方法，不同于滾齒、插齒、銑齒等齒輪加工工藝，它采用是一種更為高效的滾、插復(fù)合的齒輪加工方法。因此，強(qiáng)力車齒刀具是一種有別于滾齒刀、插齒刀和成形銑刀等，且設(shè)計和制造工藝更為復(fù)雜的齒輪刀具，車齒刀齒在加工過程中既相當(dāng)于滾刀又相當(dāng)于插齒刀。目前，基于強(qiáng)力車齒技術(shù)設(shè)計的專用車齒刀具的切削狀況不佳。一方面，由于切削深度和刀具設(shè)計的限制，需要進(jìn)行多次走刀才能完成整個齒面的切削成形，降低了加工效率；另一方面，由于刀具磨損的影響，縮短了刀具使用壽命，進(jìn)一步使加工精度受到影響。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對現(xiàn)有技術(shù)中存在不足，本發(fā)明提供了一種用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具，該刀具設(shè)計和制造簡便，可提高強(qiáng)力車齒加工效率和刀具使用壽命。

本發(fā)明是通過以下技術(shù)手段實現(xiàn)上述技術(shù)目的的。

一種用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具，包括強(qiáng)力車齒刀具本體、刀齒盤組和緊固螺釘；所述強(qiáng)力車齒刀具本體為錐形齒形刀具；所述刀齒盤組的齒數(shù)與所述強(qiáng)力車齒刀具本體齒數(shù)相同，且所述刀齒盤組的齒形輪廓小于所述所述強(qiáng)力車齒刀具本體齒形輪廓；所述刀齒盤組通過緊固螺釘與所述強(qiáng)力車齒刀具本體連接。

進(jìn)一步，所述刀齒盤組的齒形輪廓精度要低于強(qiáng)力車齒刀具本體齒形輪廓精度。

進(jìn)一步，所述刀齒盤組的齒形輪廓由直線或圓弧或曲線或三種線型的任意組合而成。

進(jìn)一步，所述強(qiáng)力車齒刀具本體設(shè)有前刀面的前角γ、刀具頂刃后角α和刀具側(cè)刃后角λ，所述前刀面的前角γ為0～6°，所述刀具頂刃后角α為8～15°，所述刀具側(cè)刃后角λ根據(jù)公式λ＝atan(sinα₀tanα)計算，其中：α₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體壓力角。

進(jìn)一步，所述刀齒盤組由若干刀齒盤組成，所述若干刀齒盤的齒形輪廓大小根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體的距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減。

進(jìn)一步，若干所述刀齒盤設(shè)有前刀面的前角γ＇、刀具頂刃后角α＇和刀具側(cè)刃后角λ＇，所述前刀面的前角γ＇為0～6°，所述刀具頂刃后角α＇為8～15°，所述刀具側(cè)刃后角λ＇根據(jù)公式λ'＝atan(sinα_n tanα')計算，其中：α_n為若干所述刀齒盤的壓力角，其中n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

進(jìn)一步，若干所述刀齒盤的最大齒厚根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減，且所述強(qiáng)力車齒刀具本體和若干所述刀齒盤組之間齒厚滿足公式：T_n＝T₀·(0.95)^n·(n+1)其中：T_n為第n個刀齒盤的最大齒厚，T₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體最大齒厚，n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

進(jìn)一步，若干所述刀齒盤的齒頂圓直徑根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減，且所述強(qiáng)力車齒刀具本體和若干所述刀齒盤組之間齒頂圓直徑滿足公式：D_n＝D₀·(0.95)^n·(n+1)，其中：D_n為第n個刀齒盤的齒頂圓直徑，D₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體的齒頂圓直徑，n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

進(jìn)一步，所述刀齒盤組由第一刀齒盤、第二刀齒盤和第三刀齒盤組成；所述第一刀齒盤、第二刀齒盤和第三刀齒盤按順序與所述強(qiáng)力車齒刀具本體安裝。

進(jìn)一步，所述第一刀齒盤、第二刀齒盤和第三刀齒盤的齒形輪廓由漸開線曲線組成，所述第一刀齒盤齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體的90％；所述第二刀齒盤齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體的73％；所述第三刀齒盤齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體的54％。

本發(fā)明的有益效果：

1.本發(fā)明所述用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具，采用錐形多刃結(jié)構(gòu)，一次走刀相當(dāng)于傳統(tǒng)的單刃車齒刀具的多次走刀，將原有的多次粗加工和精加工工序合并成一個工序，可提高強(qiáng)力車齒加工效率。

2.本發(fā)明所述用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具，可拆卸更換，使用靈活，且刀齒盤廓形精度要求低，刀具盤組可重磨性好，重磨簡單，可降低強(qiáng)力車齒刀具使用成本，尤其適用于大批量、小模數(shù)齒輪的加工。

附圖說明

圖1為本發(fā)明所述用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具的裝配示意圖。

圖2為本發(fā)明所述用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具的爆炸圖。

圖3為本發(fā)明所述刀齒盤組的齒廓投影圖。

圖4為本發(fā)明所述前刀面前角與頂刃后角。

圖5為本發(fā)明所述頂刃后角。

圖6為本發(fā)明所述用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具切削示意圖。

圖7為本發(fā)明所述組合刀盤的輪廓在切削時的示意圖。

圖中：

1-強(qiáng)力車齒刀具本體；2-緊固螺釘；3-第一刀齒盤；4-第二刀齒盤；5-第三刀齒盤；6-第三包絡(luò)廓形；7-第二包絡(luò)廓形；8-第一包絡(luò)廓形；9-主體包絡(luò)廓形；10-工件。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖以及具體實施例對本發(fā)明作進(jìn)一步的說明，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不限于此。

結(jié)合圖1和圖2所示，一種用于強(qiáng)力車齒技術(shù)的錐形多刃齒形刀具，包括強(qiáng)力車齒刀具本體1、刀齒盤組和緊固螺釘2；所述強(qiáng)力車齒刀具本體1為錐形齒形刀具；所述刀齒盤組的齒數(shù)與所述強(qiáng)力車齒刀具本體1齒數(shù)相同，且所述刀齒盤組的齒形輪廓小于所述強(qiáng)力車齒刀具本體1齒形輪廓；所述刀齒盤組的齒形輪廓由直線或圓弧或曲線或三種線型的任意組合而成。所述刀齒盤組通過緊固螺釘2與所述強(qiáng)力車齒刀具本體1連接。所述刀齒盤組的齒形輪廓精度要低于強(qiáng)力車齒刀具本體1齒形輪廓精度。所述刀齒盤組由若干刀齒盤組成，所述若干刀齒盤的齒形輪廓大小根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1的距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減。采用該結(jié)構(gòu)，一次走刀相當(dāng)于傳統(tǒng)的單刃車齒刀具的多次走刀，將原有的多次粗加工和精加工工序合并成一個工序，可提高強(qiáng)力車齒加工效率。

結(jié)合圖4和圖5所示，所述強(qiáng)力車齒刀具本體1設(shè)有前刀面的前角γ、刀具頂刃后角α和刀具側(cè)刃后角λ，所述前刀面的前角γ為0～6°，所述刀具頂刃后角α為8～15°，所述刀具側(cè)刃后角λ根據(jù)公式λ＝atan(sinα₀tanα)計算，其中：α₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1壓力角。

若干所述刀齒盤設(shè)有前刀面的前角γ＇、刀具頂刃后角α＇和刀具側(cè)刃后角λ＇，所述前刀面的前角γ＇為0～6°，所述刀具頂刃后角α＇為8～15°，所述刀具側(cè)刃后角λ＇根據(jù)公式λ'＝atan(sinα_n tanα')計算，其中：α_n為若干所述刀齒盤的壓力角，其中n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

若干所述刀齒盤的最大齒厚根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減，且所述強(qiáng)力車齒刀具本體1和若干所述刀齒盤組之間齒厚滿足公式：T_n＝T₀·(0.95)^n·(n+1)

其中：T_n為第n個刀齒盤的最大齒厚，T₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1最大齒厚，n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

若干所述刀齒盤的齒頂圓直徑根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞減，且所述強(qiáng)力車齒刀具本體1和若干所述刀齒盤組之間齒頂圓直徑滿足公式：D_n＝D₀·(0.95)^n·(n+1)

其中：D_n為第n個刀齒盤的齒頂圓直徑，D₀為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1的齒頂圓直徑，n為刀齒盤的序號，且刀齒盤的序號根據(jù)安裝在所述強(qiáng)力車齒刀具本體1距離由近至遠(yuǎn)逐漸遞增，且n∈(1，n)。

結(jié)合圖3，所述刀齒盤組最優(yōu)由第一刀齒盤3、第二刀齒盤4和第三刀齒盤5組成；所述第一刀齒盤3、第二刀齒盤4和第三刀齒盤5按順序與所述強(qiáng)力車齒刀具本體1安裝。所述第一刀齒盤3、第二刀齒盤4和第三刀齒盤5的齒形輪廓由漸開線曲線組成，所述第一刀齒盤3齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1的90％；所述第二刀齒盤4齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1的73％；所述第三刀齒盤5齒全高為所述強(qiáng)力車齒刀具本體1的54％。

結(jié)合圖6和圖7切削過程中，第三刀齒盤5首先切入工件10中，工件10旋轉(zhuǎn)一周后，第三刀齒盤5上所有刀齒形成第三包絡(luò)廓形6；隨后，第二刀齒盤4、第一刀齒盤3和強(qiáng)力車齒刀具本體1依次切入工件10中，同樣的，第二刀齒盤4上所有刀齒形成第二包絡(luò)廓形7，第一刀齒盤3上所有刀齒形成第一包絡(luò)廓形8，而強(qiáng)力車齒刀具本體1上所有刀齒形成主體包絡(luò)廓形9；最終，主體包絡(luò)廓形9即為工件10的端截面形狀。由加工過程可知，工件10的齒面精度由強(qiáng)力車齒刀具本體1所形成的主體包絡(luò)廓形9決定的，對第一刀齒盤3、第二刀齒盤4和第三刀齒盤5的廓形精度要求不高，因此，采用該刀具進(jìn)行強(qiáng)力車齒加工，通過一次走刀就可以完成從毛坯到齒輪的高效加工，既節(jié)省了刀具成本，又提高了加工效率。

舉例說明，工件10為內(nèi)齒圓柱齒輪，法向模數(shù)m_n＝2mm，齒數(shù)z_g＝75，壓力角α_n＝20°，螺旋角β＝20°，寬度b＝45mm；則強(qiáng)力車齒刀具本體1和刀齒盤法向模數(shù)m_n＝2mm，齒輪為z_t＝38，刀具安裝角度為Σ＝20°，刀具本體1的刀具前角γ為6°，其頂刃后角α為12°，則計算出側(cè)刃后角λ為4.158°。

所述實施例為本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式，但本發(fā)明并不限于上述實施方式，在不背離本發(fā)明的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠做出的任何顯而易見的改進(jìn)、替換或變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。