[发明专利]插齿刀齿顶圆弧加工工装夹具

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于在工具磨床上实现对插齿刀齿顶的半圆弧或全圆弧加工的工装夹具。

 

背景技术

插齿刀是一种用于对齿轮进行加工的现有刀具。目前，在汽车和摩托车的齿轮生产行业中，对齿轮的几何精度和耐用度的要求越来越高，包括齿轮齿根的根部造形要求也越来越高。为了增强齿轮齿根部的强度、耐用度、美观，齿轮的根部需要做成半圆弧或全圆弧。但是，由于目前设计的插齿刀或标准插齿刀的齿顶大部分都是前面齿顶宽要窄一点，而底边的齿顶宽要宽一点，并不是标准的全圆弧或半圆弧的形状，故这种插齿刀加工出来的齿轮，其根部也不是标准的全圆弧或半圆弧的形状。故需要改变插齿刀齿顶形状。要在插齿刀齿顶轴向上(直齿插齿刀)或螺旋方向上(斜齿插齿刀)做成半圆弧或是全圆弧，它在插齿刀齿顶轴向上或螺旋方向上是一个不等圆弧半径齿顶，加工起来比较困难。为了在插齿刀齿顶轴向上或螺旋方向上做成等圆弧半径，这就要求改变插齿刀的后角，才能使插齿刀齿顶在轴向上或螺旋方向上是等圆弧的，并且还要求插齿刀用后(修磨后)，齿顶仍能保证插齿刀插制齿轮的根径能满足齿轮齿根的技术要求。

现有的插齿刀齿顶轴向或是螺旋方向磨制的圆弧是在齿轮磨床Y7125或者工具磨床上磨制的，无法实现上述要求，其磨制的圆弧都是一段渐开线代替圆弧段，该圆弧段并不与插齿刀外圆和齿形渐开线平滑连接，形成的一个圆弧段有两个锐点、两个圆弧段有四个锐点。在插制齿轮时不仅仅不能加工出圆弧形齿根的齿轮，而且插齿刀齿顶锐点处易磨损或崩齿，使插齿刀寿命大大缩短。故如果能够研发出一种在普通工具磨床上实现插齿刀齿顶圆弧加工的工装夹具，则能够方便地加工出根部为半圆弧或全圆弧的齿轮，提高齿轮根部的强度、耐用度和美观，同时能够提高插齿刀使用寿命。

 

发明内容

针对上述现有技术的不足，本发明所要解决的技术问题是，怎样提供一种插齿刀齿顶圆弧加工工装夹具；该工装夹具用于普通工具磨床上，能够实现对插齿刀齿顶的半圆弧或全圆弧的磨制，使磨制的插齿刀齿顶圆弧平滑连接，无锐点，美观，能够提高插齿刀使用寿命，同时进一步也就实现了对齿轮根部弧形的加工。

为了解决上述技术问题，本发明中采用了如下的技术方案：

一种插齿刀齿顶圆弧加工工装夹具，包括机座，其特征在于所述机座上设置有具有横向移动控制功能的横向移动工作台，所述横向移动工作台上设置有具有纵向移动控制功能的纵向移动工作台，纵向移动工作台上设置有具有水平旋转控制功能的水平旋转工作台，水平旋转工作台上设置有正弦尺装置，正弦尺装置中正弦尺工作台下方一端的圆柱体抵接在固定于水平旋转工作台上的一个正弦尺定位块上，正弦尺工作台下方另一端的圆柱体搭接在位于水平旋转工作台上的组合量块上，所述正弦尺工作台上方的一端固定设置有一个固定顶尖座，固定顶尖座具有一个固定顶尖，正弦尺工作台上方的另一端固定设置有一个活动顶尖座，活动顶尖座具有一个活动顶尖，活动顶尖和固定顶尖正对设置且活动顶尖能够在一个安装在活动顶尖座上的分齿螺旋步进电机的控制下转动；所述机座上还设置有一个立柱，立柱下方设置有立柱升降控制机构，立柱上端超出正弦尺工作台并在侧面上设置有一个竖直平面内转动的成形砂轮，成形砂轮用于对定位于固定顶尖和活动顶尖之间的插齿刀齿顶进行研磨加工，立柱上还设置有一个用于带动成形砂轮旋转的砂轮动力电机，立柱顶部还设置有一个砂轮圆弧修整器，砂轮圆弧修整器的金刚笔与成形砂轮的研磨面位置对应并用于对该研磨面的弧形加工。

本夹具使用时，待加工的插齿刀的芯轴两端被定位于固定顶尖和活动顶尖之间，操纵纵向移动工作台可以实现插齿刀的纵向移动，操纵横向移动工作台可以实现插齿刀的横向移动，操纵水平旋转工作台可以实现插齿刀的水平旋转，成形砂轮在砂轮动力电机的带动下在固定位置旋转，靠操纵三个工作台运动实现砂轮与插齿刀之间的走位，实现对插齿刀齿顶的半圆弧或全圆弧研磨，根据正弦工作台组合量块高度的控制，可以控制插齿刀后角的大小调整，分齿螺旋步进电机用于带动插齿刀转动以加工下一个齿。具体加工时，本夹具的控制部分可以连接一个计算机，根据计算机程序控制各工作台运动即可实现插齿刀齿顶半圆弧或全圆弧的加工，其中自动控制部分根据自动控制领域常规知识即可设计得到，根据待加工插齿刀的各加工参数，换算为各工作台的运动参数，输入预设的控制程序，即可实现自动控制加工，实施时插齿刀应该位于水平旋转工作台的旋转中心位置，以便于程序运算，但该自动控制部分不属于本发明对现有技术做出贡献的地方，故不在此详述。