[发明专利]一种三角花键滚齿刀具的设计方法

摘要

本发明涉及一种三角花键滚齿刀具的设计方法，属汽车动力转向器总成转向臂轴三角花键加工技术领域。本发明利用齿条和齿轮啮合法，求出刀具法向共轭齿形，从而代替传统圆弧齿形。解决了传统滚齿刀具齿形是用圆弧线近似渐开线曲线，这种刀具加工出的工件齿形就近似于直面，无法满足角度精度在±0.2°工件齿形要求的问题，通过该方法生产的三角花键滚齿刀具可代替传统圆弧齿形刀具，有效提高三角花键角度精度，从而满足工件齿形的高精度公差要求。

主权项

一种三角花键滚齿刀具的设计方法，其特征在于，它包括以下步骤：1）、首先通过齿条与齿轮啮合线方法，求出共轭刀具齿形；2）、建立XOY坐标系；以工件齿形面顶点为啮合点，建立XOY坐标系；3）、画齿形圆，工件齿形为直线三角形，由工件中心O1画切于齿形线的圆，该圆为齿形圆，其半径r=R*sinγ；其中：R为齿轮半径，γ为齿轮中心线与齿形延伸线之间的夹角；4）、画啮合点圆；以工件中心O1为圆心，半径为R画啮合点圆，也就是过啮合点O；5）、啮合点圆分度；在啮合点圆上，自啮合点O起，截取若干相等的圆弧线段，进行分度，而得点1、2、3、4……n；n为正整数；6）、画齿形圆切线；通过若干啮合点圆分度点1、2、3、4…… n分别画齿形圆的切线；得出工件齿形的连续旋转位置；7）、做垂直线；由于共轭齿形在接触点处的公法线必须经过节点O；过O点可以向不同位置的工件齿形圆切线做垂直线，与相应的工件齿形圆切线相交于1′、2′、3′、4′……n′；n′为正整数；8）、在X轴上分度；在X轴上截取等分点a1、a2、a3、a4……an；an 为正整数；使；9）、复制垂直线；分别将线段O1′、O2′、O3′、O4′……O n′；复制与OX轴上点a1、a2、a3、a4……an相交，得出线段a1a1′、a2a2′、a3a3′、a4a4′……anan′；10）、得出共轭刀具渐开曲线；连接点a1′、a2′、a3′、a4′……an′得出与工件共轭刀具渐开曲线；11）、求出刀具法向齿形；根据工件的分度圆直径、齿距、齿顶高、齿根高而设计出刀具齿形；12）、模拟验证：将以上齿形再进行电脑模拟加工来验证刀具齿形的正确性；13）、刀具加工：通过OX坐标轴，可以计算出刀具齿形a1′、a2′、a3′、a4′……an′各个坐标点的坐标值；通过坐标值可以绘制出齿形；将刀具齿形的所有点的坐标值输入数控加工机床程序内，即可加工出满足工件齿形的高精度公差要求的三角花键滚齿刀具。