[发明专利]变齿距带锯条铣刀及其制造方法

说明书

本发明涉及变齿距铣刀及其制造方法。

目前，变齿距铣刀国内无生产，国外资料也没有见到有关制造方法的记载。

本发明的目的是设计出用现有机床制造变齿距铣刀的方法。

变齿距带锯条铣刀的结构：加工变齿距带锯条（以下简称锯条）使用的变齿距带锯条铣刀（以下简称铣刀）通常为锥形、锯齿的正前角γ等于铣刀的半锥角α（图1），铣刀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（图2）：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，铣刀齿顶连线即圆锥母线实际上是一条折线。大小端刀槽宽度对应铣刀的中心角应相等，故大端槽宽大于小端槽宽。导程T应取较大值，以减少因变螺旋角引起两端刀齿几何角度出现的差异。铣刀具有间隔切削、交错排列的刀齿，即铣刀相邻刀槽上的刀齿，并不排列在同一圆周上，这样锯条的任一锯齿的前面和后面都是间隔切削形成的（图7），从而得到锋利的横刃。铣刀同一圆周上齿数，不等于刀槽数，通常为其1/2或1/3。同时，铣刀刀齿高度大于锯条的锯齿高度。铣刀宽度为变距周期长度的某一倍数并加一首端齿距，使铣刀两端为同名齿，铣削锯条每次串刀时，都重复切削一个锯齿槽，以保证串刀后连续衔接，这样，铣刀未端刀齿形需加以修正，以给串刀重复切削时留有一定余量。铣刀宽度依据周期长度确定时，还要考虑恰当的长径比，过宽或过窄时将给热处理和切削性能上带来不良影响。齿距规格是根据被锯割的材质、截面尺寸和形状的不同确定的。目前，变齿距带锯条尚无标准化，可参照国外英制系列尺寸和等齿距国标，拟定标准，如周期跨七个变距刀齿的参数标准拟下表：（见文后表）

变齿距铣刀的制造：加工刀槽时，将锥形的变齿距铣刀体，当成假想的圆柱体。轴心线水平安装，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。铲齿是铣刀的技术关键，为了减少铲削余量，可在铲齿之前用图11所示分度机构在铲齿车床上将铣刀毛坏车出不等距齿状环形齿槽。正式铲齿时，铲刀与工件的相对运动必须保证齿距的变化规律和圆周分度的准确性。否则，用该铣刀制造锯条时，锯条齿顶不在一条直线上。本发明给出两种铲齿方法，即环形铲齿法和螺旋铲齿法。

A.环形铲齿法环形铲齿法铲刀在铲削中相对工件作圆周运动。变齿距的控制系将周期性实现变齿距的分度装置（图10、图11）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在圆周方向固定，控制等量的圆周分度和变化的齿距分度：分度手柄相对分度盘转动一周，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内完成分度，齿距的变化规律由分度盘保证，分度盘上有与变距周期内的刀齿数相同的定位孔（图12中1-7），孔距是依据不同参数的齿距设计的。这样，定位销相对分度盘转动一个孔距，则控制某一齿距。各孔距对应的中心角：

θ_1-2＝360°（h₁/t）（db/ca）（f/e）

θ_2-3＝360°（h₂/t）（db/ca）（f/e）

θ_n-1＝360°（h_n/t）（db/ca）（f/e）

并有：∑θ_i-（i+1）＝360°

其中θ_n-1-第n号刀齿向第1号铲齿位置变换时，分度盘的相对转角，此时铲刀移动某一齿距h_n。

h_n-第n至1号刀齿的齿距

db/ca-齿距挂轮的传动比倒数