[发明专利]一种用于内齿线齿轮加工的成形铣刀及方法

说明书

本发明公开了一种用于内齿线齿轮加工的成形铣刀及方法，包括：刀杆，所述刀杆用于铣刀的装夹；刀盘，所述刀盘固定设置于所述刀杆的底部；刀齿，所述刀齿呈内凹或外凸状，内凹形状的刀齿用于加工齿廓外凸形式的内齿线齿轮，外凸形状的刀齿用于加工齿廓内凹形式的内齿线齿轮，所述刀齿固定设置于所述刀盘的左右两端。本发明提出将成形铣刀的切削刃廓形与线齿轮的齿面母线共轭，并给出了铣削过程中铣刀的运动轨迹的数学关系式，本发明能够对齿面位于轮体内部的线齿轮具有较好的适应性，提高铣齿轮的加工效率并改善加工质量。

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其涉及一种用于内齿线齿轮加工的成形铣刀及方法。

背景技术

线齿轮是一种以空间共轭曲线啮合理论设计的新型点接触啮合齿轮。通过设计，线齿轮可以实现平面任意角度和空间任意角度传动。并且可以将齿数设计为 1而不会有根切现象，易于实现小型化和轻量化，具有广阔的应用前景。

但是因为铣齿轮的齿面特征比较特殊，采用现有市场上存在的铣刀进行加工铣齿轮的话，一方面加工的效率较低，另一方面表面加工的质量也较差。

当今市场急需设计专门针对于线齿轮加工的特殊铣刀并提供切削方法，能够对齿面位于轮体内部的线齿轮具有较好的适应性，提高线齿轮的加工效率并改善加工质量。

发明内容

本发明的目的是解决现有技术的不足，提供一种用于内齿线齿轮加工的成形铣刀及方法。

为了实现上述目的，本发明采用以下的技术方案：

提出一种用于内齿线齿轮加工的成形铣刀，包括：

刀杆，所述刀杆用于铣刀的装夹；

刀盘，所述刀盘固定设置于所述刀杆的底部；

刀齿，所述刀齿呈内凹或外凸状，内凹形状的刀齿用于加工齿廓外凸形式的内齿线齿轮，外凸形状的刀齿用于加工齿廓内凹形式的内齿线齿轮，所述刀齿固定设置于所述刀盘的左右两端。

进一步，所述刀齿与刀盘一体化成型或分别加工成型通过物理连接的方式固定。

进一步，所述刀盘的厚度窄于刀齿宽度。

进一步，同一刀齿的上刀刃与下刀刃相互对称布置。

一种用于内齿线齿轮加工的成形方法，使用了上述的用于内齿线齿轮加工的成形铣刀，包括：

根据刀杆直径d，与线齿轮接触线相对应的刀齿所在圆柱直径d_j，控制加工线齿轮的翻转角的物理量以及控制加工线齿轮的齿根高度的物理量f₁由几何关系计算出其他的相关尺寸；

刀齿的上刀刃与下刀刃分别用于形成内齿线齿轮任一齿槽两侧的齿面；

在铣削加工中，内齿线齿轮的轴线应与铣刀轴线保持一个固定的夹角λ，该夹角的大小等于内齿线齿轮接触线的螺旋升角；

在立式机床下，以毛坯内圆柱投影椭圆的中心为圆心，构建直角坐标系，刀具运动过程中应满足以下数学关系：

其中r_sb为毛坯内圆柱半径，d为刀杆直径，(x_a,y_a)为加工过程中刀具轴线在该坐标系上的坐标。

本发明的有益效果为：

1.使用本发明提出的成形铣刀的切削刃廓形与线齿轮的齿面母线共轭，线齿轮的齿面精度由铣刀精度直接保证，而不需要通过机床的多次运动分割保证，因此相比通用的铣刀，可以加工出更高质量的线齿轮齿面；