[发明专利]加工曲线端面齿轮的飞刀及其加工使用方法

说明书

本发明公开了一种加工曲线端面齿轮的飞刀及其加工使用方法，包括刀身和刀齿，以曲线端面齿轮配套的螺旋渐开线斜齿轮轴截面作为刀齿的前刀面的主要齿形；刀齿根据配套螺旋渐开线斜齿轮的旋向来规定侧刃后角，面对前刀面，对于左旋螺旋渐开线斜齿轮，其对应刀齿的左侧刃后角比其导程角大3‑5°，右侧后角为0°，对于右旋螺旋渐开线斜齿轮，其对应刀齿的右侧刃后角比其导程角大3‑5°，左侧后角为0°；所述刀齿的顶刃后角根据实际分为两段，前面一段3‑5°，后面一段大于30°；通过一定的齿形修整使得刀齿高为h＝m_n*2.5，相对于斜齿轮齿高多Δh＝m_n*0.25。本发明采用以曲线面齿轮配套的螺旋渐开线斜齿轮轴截面为前刀面的新型飞刀作为刀具，采用连续分度的方法进行曲线端面齿轮的切削。

技术领域

本发明属于机械加工领域，更具体的说，是涉及一种加工曲线端面齿轮的飞刀及其加工使用方法。

背景技术

相比传统齿轮，面齿轮传动具有更高的重合度、更加紧凑的结构，传动噪音更小，承载能力也更强，颇受机器人、汽车以及航空等领域的青睐，然而传统的加工工艺很难满足曲线端面齿轮的加工要求。而且加工设备昂贵，加工精度不足，加工效率低，因此提出一种新型的曲线齿面齿轮加工方法，基于齿面共轭原理，该方法利用螺旋渐开线斜齿轮轴截面作为飞刀齿形能够快速精确的完成面齿轮齿面的加工。

发明内容

本发明的目的是为了克服现有技术中的不足，提出一种加工曲线端面齿轮的飞刀及其加工使用方法，采用以曲线面齿轮配套的螺旋渐开线斜齿轮轴截面为前刀面的新型飞刀作为刀具，基于共轭原理，采用连续分度的方法进行曲线端面齿轮的切削。该方法与以往的模具压制相比，耗费低，齿轮参数稳定，具备设计简单、生产效率高、加工设备无需特殊制作的优点。

本发明的目的可通过以下技术方案实现。

本发明加工曲线端面齿轮的飞刀，包括刀身和刀齿，以曲线端面齿轮配套的螺旋渐开线斜齿轮轴截面作为刀齿的前刀面的主要齿形；所述刀齿根据配套螺旋渐开线斜齿轮的旋向来规定侧刃后角，面对前刀面，对于左旋螺旋渐开线斜齿轮，其对应刀齿的左侧刃后角比其导程角大3-5°，右侧后角为0°，对于右旋螺旋渐开线斜齿轮，其对应刀齿的右侧刃后角比其导程角大3-5°，左侧后角为0°；所述刀齿的顶刃后角根据实际分为两段，前面一段3-5°，后面一段大于30°；通过一定的齿形修整使得刀齿高为h＝m_n*2.5，其中，m_n为斜齿轮法向模数，相对于斜齿轮齿高多Δh＝m_n*0.25。

所述刀身设置为圆环体结构，所述刀身内圆底部设置有键槽。

所述刀齿为单齿，对应曲线端面齿轮的传动结构为偏置正交式。

本发明的目的还可通过以下技术方案实现。

本发明加工曲线端面齿轮的飞刀的加工使用方法，采用加工曲线端面齿轮的飞刀，利用连续分度的方法加工，具体地：将飞刀安装在机床刀轴上，加工时，调整飞刀位置使其偏置距和轴心与曲线端面齿轮坯的高度与螺旋渐开线斜齿轮和曲线端面齿轮的啮合时一致；刀具主轴与工件轴按固定传动比进行转动，飞刀进行滚切运动，采用飞刀轴向进给的方式，利用机床的电子齿轮箱功能，飞刀进行完整的飞刀滚切曲线端面齿轮。

利用机床的电子齿轮箱功能时，刀具轴与工件轴固定传动比运动，飞刀轴向进给的同时，曲线端面齿轮坯也需要在原有传动比转动的基础上附加一个转动，飞刀轴向进给1mm，其对应曲线端面齿轮坯附加转动角度：θ＝360*s/p，其中，s为螺旋渐开线斜齿轮与曲线端面齿轮齿数比，p为螺旋渐开线斜齿轮螺距。

与现有技术相比，本发明的技术方案所带来的有益效果是：