[发明专利]变齿距带锯条铣刀及其制造方法

权利要求书

1、一种由锥形、其半锥角等于锯齿前角，铣刀齿数为刀槽数目的1/2或1/3的变齿距带锯条铣刀，其特征在于圆锥表面交错排列的刀齿具有不等齿距和不等齿高，齿距变化规律按分段等差级数周期性循环；铣刀刀槽为变螺旋角不等深的螺旋槽；铣刀宽度为变距周期长度的某一倍数并加首端齿距，使铣刀两端为同名齿；一个变距周期长度内，可包含五个、七个或九个刀齿；所有轴向分布的刀齿其几何角度均不相等。

2、一种加工变齿距带锯条铣刀的环形铲齿法，其特征在于：

a.变齿距铣刀刀槽：将锥形的变齿距铣刀体，当成假想的圆柱体，在万能铣床上将变齿距铣刀体加工出若干个等导程、变螺旋角，不等深的螺旋刀槽;

b.变齿距的控制：将周期性实现变齿距的分度装置安装在铲床环形螺纹分度装置原来的位置上，而且将分度盘1在机床上圆周固定，控制定量的周期分度和变化的齿距分度：分度手柄相对分度盘旋转一周，恰好控制一个变距周期长度：一个变距周期内的所有不等距刀齿必须在相对分度盘转动一周之内完成分度，齿距的变化规律由分度盘1上分布的定位孔位置保证，一个周期内变距刀齿的数量等于定位孔的数量;相邻定位孔的中心角θi控制对应的齿距hi;θi应满足公式：

θi＝360°（hi/f）·（db/ca）·（f/e）的要求，并有∑θi＝360°，其中

θi-齿距hi相对应的分度盘定位孔的中心角;

t-铲床丝杠螺距;

db/ca-齿距换置挂轮的传动比倒数;

f/e-齿距换置挂轮至丝杠定比齿轮的传动比倒数。

变齿距的控制还必须辅以铲床凸轮的附加运动，以保证铲刀与被铲刀齿有准确的铲削位置，因而环形铲齿法还必须配置差动挂轮;即当铲刀随刀架移动一个螺旋刀槽导程T时，铲床凸轮应附加转动±Z₁转，其中Z₁为铣刀旋转一周被铲削的同名齿数目，通常为螺旋刀槽数量的1/2或1/3，正负号取决于铣刀螺旋刀槽的旋向与齿距变换时刀架移动的方向;

c.圆周分度，铲齿过程中异名齿更替铲削时，在进行齿距分度的同时，还需用计算法通过铲床的对刀手轮对工件进行圆周分度，由铲床主轴至对刀手轮轴的运动平衡式为：

（2n+1/Z₁）·u＝N

通过计算，合理的选择n、u，满足使N为整数的要求，实现圆周分度，其中

Z₁-铣刀同一圆周上被铲削的同名齿数目;

n-0、1、2……;

u-铲床主轴至对刀手轮轴的传动比即机床扩大螺距倍数;

N-每次圆周分度时，对刀手轮转过的转数;

d.环形铲齿采用移动尾座方法装夹工件时，尾座移距H＝Ltga;通过斜向铲削，使铲动刀架大转盘转动λ角，λ＝a+τ，以形成铣刀的侧后角a′，tgτ＝tgα′/tgα₀其中α.为铣刀端面后角;与此同时调整小转盘使铲刀保持与工件轴心线垂直位置;调整机床差动挂轮时，刀槽导程代入值为T/cosα。

当铣刀锥角较大或不适于移动尾座时，可采用机床附件仿形刀架进行铲齿，用靠模尺控制铲刀沿圆锥母线方向作铲齿运动，铲动刀架大转盘转角λ等于斜铲角τ，并且，应用铲刀保持与工件轴心线垂直位置，调整机床时均以铣刀轴向尺寸配置挂轮;

3、根据权利要求2的铲齿法，其特征在于分度装置，其构成系主要由分度盘1、定位销2、分度手柄4、手柄臂3组成，分度盘圆周方向固定，分度手柄轴前端用挂轮与丝杠联接，分度手柄4的转动角度由分度盘1上的定位孔控制，分度盘是根据工件要求专门设计的，实现跨周期的同名齿的周期分度与同一周期内异名齿不等齿距的分度，可循环使用;

4、根据权利要求2的铲齿法，其特征在于间隔铲齿的凸轮，当铲床标准凸轮升程不足时，需设计专用凸轮，其凸轮升程曲线角β和回程曲线角γ之和为180°或120°，升程曲线为阿基米德蜗线p＝R-（θ-γ/360°）K，因隔齿铲削，空铲部位升程工作曲线，用以满足退刀要求的圆弧代替，回程曲线角γ为工作升程曲线角β的1/3;