[发明专利]一种螺旋槽加工刀片及制造方法、使用该刀片的铣刀

摘要

本发明公开了一种螺旋槽加工刀片及制造方法、使用该刀片的铣刀，其制造方法包括如下步骤：S1：根据压缩机中被加工的阴螺杆确定其螺旋槽端面型线；S2：求出螺旋面方程和螺旋参数；S3：依据螺旋面法线与铣刀轴线相交条件求出接触点和接触线；S4：求接触线上各点到铣刀轴线的距离和刀片的廓形；S5：根据步骤S4中求得的Zu‑Ru曲线。该刀片上设有压片槽、安装孔和拔模斜面。该铣刀包括刀体、刀片和楔形块。本发明采用逆向设计的数字化建模方法提高了刀具设计的效率，设计精度也得到很大的提高。采用盘状刀体加精度刀片的刀具结构设计，简化了螺旋槽的加工工艺，提高了加工精度，并且刀片磨损方便更换，提高了刀具使用寿命。

主权项

1.一种螺旋槽加工刀片的制造方法，其特征在于，包括如下步骤：S1：根据压缩机中被加工的阴螺杆确定其螺旋槽端面型线；其中阴螺杆端面型线由以下曲线组成，1)摆线fg，它的形成过程是从f点开始，以阴螺杆节圆半径的一半为圆，f点所得轨迹，2)圆弧gh，3)摆线hi，其是由阴螺杆节圆在阳螺杆节圆上滚动，圆内一点所形成的轨迹，4)摆线ij，其是以阴螺杆节圆半径的一半为滚圆所得轨迹，5)圆弧jf，其是阳螺杆节圆的一部分；S2：求出螺旋面方程(即各个曲线的方程)和螺旋参数；将阴螺杆端面型线沿螺杆轴线作螺旋运动，所形成的曲面，即为螺杆螺旋面；在右手坐标系中，坐标逆时针旋转θ角，最后得到阴螺杆实际螺旋面方程，具体如下，1)摆线fg2)圆弧gh3)摆线hi4)摆线ij5)圆弧jf其中，D0为阴螺杆公称直径，R1为阴螺杆节圆半径，R2为与阴螺杆啮合的阳螺杆节圆半径，r1为齿高半径A为螺杆啮合中心距，ρ1为点f与o点连线与水平方向组成的夹角，ρ2为点j与o点连线与水平方向组成的夹角，ρ为参变量，T为螺旋参数；S3：旋依据螺旋面法线与铣刀轴线相交条件求出接触点和接触线；其中阴螺杆螺旋面的接触线方程为：分别将(1)、(2)、(3)、(4)、(5)式代入(6)式，就可以得阴螺杆实际接触方程，在方程中，除ρ和θ外，其它参数已知，在每个线段接触方程都是超越方程，计算获得ρ和θ的数组，把获得的ρ和θ的数组带入螺旋面方程，获得接触点的相关坐标(X,Y,Z)；S4：求接触线上各点到铣刀轴线的距离即刀片的转动半径，求出刀片的廓形；盘状铣刀在加工螺杆时，必定与工件齿槽相切，设工件坐标系为OXYZ，铣刀坐标系为OuXuYuZu，全部采用右手坐标系，OX轴与OuXu轴重合，OuZu与铣刀轴线重合，OuZu与OZ相交一定角度，对于阴螺杆(左旋)，工件坐标系OXYZ及铣刀坐标系OuXuYuZu间的变换式为：式中：ψA为铣刀的安装角，Ac—铣刀安装的中心距，Ru为刀片的转动半径，安装角和中心距依据实际的铣刀安装条件进行确定；把获得接触点的相关坐标(X,Y,Z)代入式(7)中，得到刀片坐标系，得到(X_u,Y_u,Z_u)，利用得到刀片的廓形坐标(R_u,Z_u)，并绘出Z_u‑R_u曲线；S5：根据步骤S4中求得的Zu‑Ru曲线，在Zu‑Ru曲线两端采用直线连接成封闭图形，使用SolidWorks软件进行建模，即可获得刀片的实体结构。