[发明专利]一种根据渐开线加工花键拉刀侧隙角的设计系统及方法

说明书

本发明公开了一种根据渐开线加工花键拉刀侧隙角的设计系统，包括用于输入拉刀花键齿形的基本参数的拉刀原始齿形参数输入模块、用于根据所述拉刀花键齿形的基本参数计算并输出拉刀花键齿的新渐开线参数的新渐开线参数计算模块、用于根据所述拉刀花键齿的新渐开线参数计算并输出量棒的参数的量棒参数计算模块和用于输出所述拉刀花键齿形的基本参数、所述拉刀花键齿的新渐开线参数和所述量棒的参数中与拉刀花键齿开侧隙角所使用的新渐开线相关的齿形参数的拉刀齿形参数更新输出模块。通过本发明的设计系统所得到的新渐开线直接加工拉刀花键齿的侧隙角，拉刀花键齿的侧隙角加工无需更换夹具即可实现，并且保证了加工精度。

技术领域

本发明涉及拉刀加工设计技术领域，具体地指一种根据渐开线加工花键拉刀侧隙角的设计系统及方法。

背景技术

为了减少渐开线花键拉刀齿侧面与工件被加工表面间的摩擦，降低花键孔的表面粗糙度，需要将拉刀齿廓上不参加切削的渐开线齿形磨去，得到开侧隙角后的新齿廓(见图1)。加工侧隙角时，砂轮从拉刀校准齿部分进刀，向切削齿部分磨削，逐齿降低砂轮的位置高度，以保证每个刀齿保留0.6～0.8mm的侧刃带宽度及根部最大侧隙值约0.2～0.3mm。目前，国内刀具厂家都是按图纸的侧隙值计算出砂轮的加工角度，再按加工角度(直线)修磨砂轮，普通的花键拉刀磨床所使用的修渐开线砂轮需要专用夹具，此专用夹具和修直线的砂轮夹具不能通用，更换夹具后需重新找正修渐开线砂轮的夹具中心，严重影响拉刀花键齿开隙角的磨削效率。

拉刀花键齿的侧隙值为0.2～0.3mm，此侧隙值在拉刀花键的底部不易测量，操作者在加工过程中不能确定拉刀花键齿的实际侧隙值，加工完后也无法测量拉刀花键齿的侧隙大小。拉刀花键齿侧隙过小会影响制件的拉削质量，拉削出的产品花键侧面粗糙度差，严重时花键齿表面还会产生拉毛现象。拉刀花键齿侧隙太大则会削弱刀齿强度。因此，根据渐开线加工拉刀花键齿侧隙角一直是刀具行业需要解决的技术难题。

发明内容

本发明的目的就是要解决上述背景技术的不足，提供一种无需更换夹具，只需通过数控机床调用基于渐开线的修形程序来加工花键拉刀侧隙角的设计系统及方法。

为实现此目的，本发明所设计的根据渐开线加工花键拉刀侧隙角的设计系统，其特征在于：它包括拉刀原始齿形参数输入模块、新渐开线参数计算模块、量棒参数计算模块和拉刀齿形参数更新输出模块；

所述拉刀原始齿形参数输入模块用于输入拉刀花键齿形的基本参数；

所述新渐开线参数输出模块用于根据所述拉刀花键齿形的基本参数计算并输出拉刀花键齿的新渐开线参数；

所述量棒参数输出模块用于根据所述拉刀花键齿的新渐开线参数计算并输出量棒的参数；

所述拉刀齿形参数更新输出模块用于输出所述拉刀花键齿形的基本参数、所述拉刀花键齿的新渐开线参数和所述量棒的参数中与拉刀花键齿开侧隙角所使用的新渐开线相关的齿形参数。

进一步的，所述新渐开线参数输出模块包括拉刀原始开隙角参数计算模块和拉刀新渐开线参数计算模块；

所述拉刀原始开隙角参数计算模块用于根据所述拉刀花键齿形的基本参数计算与拉刀新渐开线相关的拉刀花键齿形参数；

所述拉刀新渐开线参数计算模块用于根据所述与拉刀新渐开线相关的拉刀花键齿形参数和新渐开线约束条件计算拉刀新渐开线参数。

所述拉刀花键齿形的基本参数包括拉刀的模数、拉刀校准齿直径、拉刀的分圆压力角、拉刀花键小径、拉刀分圆弧齿厚、拉刀花键齿侧刃带宽、拉刀花键齿数和拉刀花键小径的侧隙大小。

进一步的，所述与拉刀新渐开线相关的拉刀花键齿形参数包括拉刀花键齿按原渐开线开侧隙角后的最小有效起始圆直径和花键齿按原渐开线开侧隙角后的最小有效起始圆直径处的弧齿厚。