[发明专利]一种滚插刀前刃面圆锥磨削方法

说明书

本发明公开了一种滚插刀前刃面圆锥磨削方法，包括以下步骤：针对待加工的滚插刀参数，选择平型圆锥砂轮；计算平型圆锥砂轮轴线与滚插刀轴线的夹角α；对多轴联动数控刀具磨床进行初始化，安装滚插刀；将平型圆锥砂轮安装在多轴联动数控刀具磨床上；对滚插刀和平型圆锥砂轮进行两轴线等高位置调整；根据夹角α调整滚插刀和平型圆锥砂轮的位置；合理选择滚插刀和平型圆锥砂轮圆周进给和滚插刀的轴向走刀，直至完成加工。本发明中，平型圆锥砂轮的锥面母线与滚插刀前刃面为线接触，且无需径向走刀，提高了前刃面磨齿时的接触面积，从而提高了前刃面的圆锥面的径向直线度和前刃面的粗糙度，延长了砂轮的使用寿命。

技术领域

本发明涉及一种滚插刀前刃面圆锥磨削方法，属于机械加工领域。

背景技术

滚插刀的前刃面与后刃面组合形成切削刃，切削刃在进行滚插齿轮时直接作用于轮坯，具有切削功能，承受切削力，并控制切屑沿其定向排出刀面。滚插刀的工作特点为与齿坯啮合作展成运动，切削承受的冲击载荷形成锯齿形切削刃，易崩刃。因此，提高切削刃强度是延长滚插刀耐用度的重要措施。

目前，滚插刀前刃面的磨削方法主要采用平型砂轮或碟形砂轮进行磨削，并由机床的插补复合走刀运动完成磨削。砂轮的径向进给其磨削圆的直径变化以间断磨削引起切削力的变化，刀变振动，前刃面的表面粗糙，进而影响了前刃面的强度与耐磨性。砂轮的径向进给，砂轮与滚插刀前刃面接触圆的变化形成滚插刀呈阶梯型(锯齿形)的切削刃。断续的切削刃工作时最易崩刃，高速切削时因振动而磨损。用平型砂轮或碟形砂轮磨削时，由于滚插刀内锥前刃面各磨削点的曲率变化，砂轮点磨不仅磨削效率低，砂轮极易磨损，前刃面的磨削质量低，加工齿轮齿面表面质量差。由插补复合走刀形成的前刃面存在凹凸不平的微观缺陷影响切屑排出的流畅性，增加切削阻力，影响齿坯齿形的粗糙度。

发明内容

为解决现有的技术问题，本发明提供一种滚插刀前刃面圆锥磨削方法，采用砂轮圆锥母线磨削法，由线接触磨削代替点接触磨削进行圆周进给与X轴轴向走刀，磨削平稳，减少了刃口缺陷，提高了滚插刀切削刃的强度，从而提高了滚插刀的耐用度。

本发明中主要采用的技术方案为：

一种滚插刀前刃面圆锥磨削方法，包括以下步骤：

S1：针对待加工的滚插刀参数，选择合适的平型圆锥砂轮，其中，平型圆锥砂轮的外径满足公式(1)所示：

其中，d_s为平型圆锥砂轮的外径，d为滚插刀的前刃面顶圆直径，β为平型圆锥砂轮的锥面夹角；γ为滚插刀的前角；

S2：根据待加工的滚插刀参数和选择的平型圆锥砂轮参数，通过公式(2)计算得到平型圆锥砂轮轴线与滚插刀轴线的夹角α：

α＝γ+β (2)；

根据夹角α调整滚插刀和平型圆锥砂轮的位置，使得平型圆锥砂轮的磨削面与滚插刀的前刃面线接触；

S3：对多轴联动数控刀具磨床进行初始化，将滚插刀安装在多轴联动数控刀具磨床上的A轴上，且滚插刀的基准轴心线与多轴联动数控刀具磨床的X轴平行，使得滚插刀随多轴联动数控刀具磨床的A轴以设定的转速旋转；

S4：将平型圆锥砂轮安装在所述多轴联动数控刀具磨床的B轴上，且平型圆锥砂轮的轴心线与多轴联动数控刀具磨床的Z轴平行，所述平型圆锥砂轮随B轴以设定的转速旋转；

S5：通过多轴联动数控刀具磨床对滚插刀和平型圆锥砂轮进行位置调整，使得滚插刀的基准轴心线与平型圆锥砂轮的轴心线等高，且位于同一平面内；

S6：校验多轴联动数控刀具磨床对滚插刀和平型圆锥砂轮的位置根据S2获得的夹角α调整，且保持滚插刀的基准轴心线与平型圆锥砂轮的轴心线等高且位于同一平面内，并保证两者母线接触；