[发明专利]无结构后角的圆柱型车齿刀具设计方法

权利要求书

1.一种无结构后角的圆柱型车齿刀具设计方法，其特征在于，包括：

S1：根据待加工齿轮的参数，设计刀具齿数z_t与刀具安装轴交角Σ；

S2：设计刀具的初始螺旋角β_t0，计算刀具安装中心距a；

S3：计算与待加工齿轮齿面相共轭的桶形共轭曲面S⁽²⁾，检查得到的桶形共轭曲面S⁽²⁾是否存在曲面交叉现象，若是，则返回步骤S1，修改刀具齿数或刀具安装轴交角，若否，则继续进行步骤S4；

S4：确定刀具前刀面偏离桶形共轭曲面S⁽²⁾的中截面的距离z_off；

S5：设计刀具的螺旋角β_t，检查刀具后刀面与待加工齿轮齿面之间是否存在干涉现象，若是，则返回步骤S4，减小刀具前刀面偏离桶形共轭曲面S⁽²⁾的中截面的距离z_off，若否，则计算出当前参数下的刀具宽度b，进行步骤S6；

S6：检查刀具两侧主切削刃的工作后角是否对称，若否，则返回步骤S5修改刀具的螺旋角β_t，若是，则进行步骤S7；

S7：设计刀具的结构前角γ₀；

S8：根据刀具的结构前角γ₀，构造出刀具前刀面平面，并计算刀具前刀面刃形；

S9：得到车齿刀具的设计参数与安装参数，刀具设计参数包括：齿数z_t、刀具螺旋角β_t、宽度b、结构前角γ₀，刀具安装参数包括：安装轴交角Σ、安装中心距a、刀具前刀面偏离桶形共轭曲面的中截面的距离z_off；

S10：依据步骤S9中得到的刀具设计参数和刀具前刀面刃形制造车齿刀具，依据刀具安装参数在车齿机床上进行车齿加工。

2.根据权利要求1所述的无结构后角的圆柱型车齿刀具设计方法，其特征在于，所述步骤S1中刀具安装轴交角Σ按照以下原则选取：当待加工齿轮的螺旋角β_w在15°～30°范围内时，刀具安装轴交角Σ与待加工齿轮的螺旋角β_w相等；当待加工齿轮的螺旋角β_w不在15°～30°范围内时，刀具安装轴交角Σ的选择范围为15°～30°。

3.根据权利要求1所述的无结构后角的圆柱型车齿刀具设计方法，其特征在于，所述步骤S2中刀具的初始螺旋角β_t0的计算公式为：

β_t0＝|β_w-Σ|

其中，β_t0为刀具的初始螺旋角，β_w为待加工齿轮的螺旋角，Σ为刀具的安装轴交角。

4.根据权利要求1所述的无结构后角的圆柱型车齿刀具设计方法，其特征在于，所述步骤S2中刀具安装中心距a的计算公式为：

a＝r_pw-r_pt

其中，r_pw为待加工齿轮的节圆半径，r_pt为刀具的节圆半径，且z_t为刀具的齿数，z_w为待加工齿轮的齿数。