[实用新型]无理论齿形误差直齿剐齿刀

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种金属切削刀具，特别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。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种无理论齿形误差直齿剐齿刀。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种无理论齿形误差直齿剐齿刀，为齿轮型刀具，包括前刀面、顶后刀面、主后刀面、主刃和顶刃；所述前刀面为球心在刀具轴线上的球面；所述顶后刀面为锥顶在刀具轴线上的圆锥面；所述主后刀面为刀齿的侧面，是能够满足无理论齿形误差加工要求的曲面；所述主刃是所述前刀面与主后刀面的交线；所述顶刃是所述前刀面与顶后刀面的交线。

所述主后刀面的具体形式和形成过程如下，假设有一直齿圆柱齿轮与被加工零件啮合，称其为共轭轮，依据空间曲面共轭原理，主刃若处于共轭轮的齿面上便可形成无理论齿形误差剐齿加工的刀具结构；共轭轮与前刀面相交形成一条主刃；由于顶后刀面是圆锥面，从刀具前端向锥顶方向，齿顶圆半径逐渐减小，依据齿轮正常啮合条件，对共轭轮进行变位处理，形成一个新的共轭轮；新的共轭轮与前刀面相交形成一条新的主刃；依此类推，形成许多条主刃；由这些主刃构成从刀具前端向顶后刀面的锥顶方向收缩的、能够满足无理论齿形误差加工要求的主后刀面。

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

图1为本实用新型提供的无理论齿形误差剐齿刀主视图；

图2为本实用新型提供的无理论齿形误差剐齿刀左视图；

图3为本实用新型提供的无理论齿形误差剐齿刀俯视图；

图4为本实用新型提供的无理论齿形误差剐齿刀主刃形成示意图；

图5为图2的局部放大图。

具体实施方式

如附图1-3所示，本实用新型无理论齿形误差直齿剐齿刀，为齿轮型刀具，包括前刀面1、顶后刀面5、主后刀面4、主刃3和顶刃2；所述前刀面1为球心在刀具轴线上的球面；所述顶后刀面5为锥顶在刀具轴线上的圆锥面；所述主后刀面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；所述主刃3是所述前刀面1与主后刀面4的交线；所述顶刃2是所述前刀面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，以上实施方式中的刀具强度明显提高。如附图3所示，在相同的顶刃前角情况下，与锥面形式的前刀面6比较，球面形式的前刀面1的形成过程中，刀具被去除的材料少，刀具强度明显提高。

与基于插齿刀设计方法设计的剐齿刀相比，以上实施方式中刀具满足无理论齿形误差剐齿加工要求。假设有一直齿圆柱齿轮与被加工零件啮合，称其为共轭轮。依据空间曲面共轭原理，主刃3若处于共轭轮齿面上便可形成无理论齿形误差剐齿加工的刀具结构。如附图4所示，主刃3为共轭轮7与前刀面1的交线。由于顶后刀面5是圆锥面，从刀具前端向锥顶方向，齿顶圆半径逐渐减小。依据齿轮正常啮合条件，对共轭轮7进行变位处理，形成一个新的共轭轮7。新的共轭轮7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，如附图5中粗实线所示。附图5中粗虚线所示的为渐开螺旋面，该面处于主后刀面4的内部。相比之下，主后刀面4不仅保证了剐齿加工精度，而且提高了剐齿刀的强度。

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。