[发明专利]一种具有交错刀刃的可拆卸式多层刃车齿刀具及装配方法

说明书

本发明提供了一种具有交错刀刃的可拆卸式多层刃车齿刀具，包括刀具基体、刀齿盘组、定位销钉、紧定螺钉、压紧端盖和若干个紧固螺钉，刀齿盘组中的各层刀齿盘依次安装在刀具基体上，沿从上至下的方向，刀齿盘组中各个刀齿盘的外径和齿形轮廓分别依次减小，各个刀齿盘的齿形呈微小的交错布置，定位销钉和紧定螺钉限定各层刀齿盘的相对位置，压紧端盖和若干个紧固螺钉将各层刀齿盘与刀具基体固连成一个整体。本发明若干层刀齿盘拆卸更换灵活、重磨方便，降低了刀具使用成本；多层刀刃一次走刀相当于传统单刃刀具多次走刀，提高车齿加工效率；交错分布的刀刃有利于排出切屑，降低切削载荷，延长刀具使用寿命。

技术领域

本发明涉及齿轮加工技术领域，尤其涉及一种具有交错刀刃的可拆卸式多层刃车齿刀具及装配方法。

背景技术

强力车齿，又称强力刮齿、滚插加工、剐齿加工，是一种针对现有齿轮加工方法的局限而发展起来的新型圆柱齿轮加工工艺，具有高效、高精、清洁环保的特点。然而，强力车齿加工通常都是高速、干切加工，切削加工条件极其恶劣，在瞬时高切削热、大切削力的耦合效应下，复杂的切屑形态不利于排屑，刀具全刃口参与切削对刀具的负载冲击大，现有的单刃型车齿刀具刃口磨损快，而且易产生崩刃，导致刀具使用寿命短。为了改善车齿刀具的切削条件和崩刃风险，通常是采用多次、甚至数十次的微量进刀来解决。但是，多次的微量进刀是以降低加工效率为代价，会使加工时间成倍，甚至数倍增加，大大影响了加工效率。

此外，现有的单刃型车齿刀具通常采用中心进刀方式，在该进刀方式下产生的切屑多为“U”型切屑，这种“U”型切屑不易迅速切断排出，不仅切屑流对刀具的干扰大，而且切屑易粘结在工件已加工表面和刀齿前刀面，使摩擦力增大，导致工件的表面质量差，同时，因为刀具切削刃部分温度高，还会导致车齿刀具的硬度和耐磨性显著下降，降低刀具的使用寿命。

发明内容

针对现有技术中存在不足，本发明提供了一种具有交错刀刃的可拆卸式多层刃车齿刀具及装配方法，解决齿轮车齿过程中的刀具全刃口满负载冲击大、断屑和排屑困难的问题。

本发明是通过以下技术手段实现上述技术目的的。

一种具有交错刀刃的可拆卸式多层刃车齿刀具，包括刀具基体、刀齿盘组和压紧端盖，所述压紧端盖通过连接件将刀齿盘组紧固于所述刀具基体上；

沿从上至下的方向，所述刀齿盘组中各个刀齿盘的外径和齿形轮廓分别依次减小，所述刀齿盘组中各个刀齿盘的齿数均相同，且相邻两个刀齿盘的轮齿呈交错布置，所述刀齿盘组中位于最上方的刀齿盘负责精加工，能够完整的加工出满足要求的齿轮工件的齿形，其余刀齿盘负责粗加工。

优选地，所述刀齿盘组包括第一刀齿盘和若干第二刀齿盘，所述第一刀齿盘位于所述第二刀齿盘的上方，若干所述第二刀齿盘的轮齿均与所述第一刀齿盘上对应轮齿的齿廓对称中心线在端面上相对偏转一定角度，且相邻两个所述第二刀齿盘的偏转方向相反。

优选地，所述第二刀齿盘的刀齿盘外径d_ai的计算公式为d_ai＝d_a0-(1-0.9*0.65^(i-1))*2*H，其中，d_a0表示第一刀齿盘的外径，H表示被加工齿轮工件的齿槽深度，i表示任意一个所述第二刀齿盘的编号，i∈[1,n]，且i为正整数。

优选地，所述第二刀齿盘的齿形参数与第一刀齿盘的齿形参数相比，仅模数不同，其他参数均相同，所述第二刀齿盘的模数m_i的计算公式为：m_i＝d_ai/[z_t+2(h_a0+x_n0)]，式中，z_t表示刀具齿数，h_a0表示齿顶高系数，x_n0表示变位系数。

优选地，所述第二刀齿盘的前角为零，后角为9～18°。