專利名稱：剃前滾刀的改進(jìn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種機(jī)械加工刀具技術(shù)領(lǐng)域的滾刀的改進(jìn)方法，具體是一種剃前滾刀的改進(jìn)方法。
背景技術(shù)：
一般在設(shè)計(jì)齒輪滾刀時(shí)其與被加工齒輪具有相同模數(shù)和壓力角。但有時(shí)被加工齒輪零件要求具有較大變位量時(shí)，按常規(guī)的滾刀設(shè)計(jì)方法滿足不了零件的齒形要求。這是因?yàn)?.較大的正變位齒輪的分圓接近其根圓(甚至小于根圓)，使?jié)L刀節(jié)圓接近其頂圓(甚至不在其實(shí)體上)，造成滾刀的凸角無法設(shè)計(jì)。2.較大負(fù)變位齒輪的分圓接近其頂圓(甚至大于其頂圓)，使?jié)L刀節(jié)圓接近其根圓或在根圓之內(nèi)，造成設(shè)計(jì)修緣角度后滾刀的齒槽很榨，達(dá)不到滾刀的工藝要求。一般來說滾刀的修緣角度為50°-60°能使齒輪齒頂有效漸開線起始點(diǎn)相對(duì)穩(wěn)定。在滾刀設(shè)計(jì)時(shí)常出現(xiàn)齒根槽寬Si太小，造成鏟磨困難，滾刀初始值αφ取齒輪齒頂修緣角(修緣與輪齒對(duì)稱線夾角)。而滾刀上的凸角量是保證剃齒工藝的質(zhì)量。因此要滾削這些齒輪，使?jié)L刀有一定量的凸角和較大的修緣角度，滾刀齒形必須加以改進(jìn)。
經(jīng)文獻(xiàn)檢索發(fā)現(xiàn)，作者楊有亮在1992年第五期《工具技術(shù)》第13頁上發(fā)表的《大修緣角齒輪滾刀的設(shè)計(jì)》談到了相關(guān)問題，在設(shè)計(jì)大修緣角齒輪滾刀時(shí)采用加深滾刀的齒根部分，這樣增加了滾刀制造工藝的難度，也不能保證修緣角度的完整，影響精度和產(chǎn)品質(zhì)量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種剃前滾刀的改進(jìn)方法，使?jié)L刀可加工較大變位量的齒輪零件，既能保證齒形的修緣角度，也簡化了滾刀的制造工藝、提高加工精度。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，將齒輪的法向壓力角減小為滾刀所需的小壓力角，并相應(yīng)地改變其模數(shù)和分度圓螺旋角，使齒輪參數(shù)改變前后的基圓直徑相等，同時(shí)使參數(shù)改變后齒輪分度圓處的法向弧齒厚，螺旋角分別與參數(shù)改變前相等。此時(shí)，改變后的參數(shù)相當(dāng)于已知另一個(gè)齒輪的參數(shù)，可按傳統(tǒng)的滾刀設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)(用這種不同壓力角的滾刀加工的齒輪除了過渡曲線形狀不同以外其余參數(shù)均相同)，不受影響。
以下對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的限定，具體實(shí)現(xiàn)如下設(shè)已知被加工的法向模數(shù)mn，齒數(shù)z，法向壓力角αn，螺旋角β和分度圓法向弧齒厚Sn。若所需齒輪滾刀的法向壓力角為αn′，則此時(shí)齒輪的分度圓螺旋角β′為sinβ′=sinβconαnconαn′]]>由齒輪參數(shù)改變前后基圓的直徑相等，可得zmnconαtconβ=zmn′conαt′conβ′]]>將conβconαnconαt=conβ′conαn′conαt′=conβb]]>代入上式得mn′=mnconαnconαn′]]>此時(shí)，齒輪的分度圓法向弧齒厚Sn′為Sn′=zmnconαnconαn′(snzmn+invαt-invαt′)]]>式中αt——齒輪法向壓力角αn時(shí)的端面壓力角αt′——齒輪法向壓力角αn′時(shí)的端面壓力角經(jīng)過以上計(jì)算，參數(shù)改變后齒輪的法向模數(shù)mn′，齒數(shù)z′法向壓力角αn′，螺旋角β′，法向弧齒厚Sn′均為已知，從而可將參數(shù)改變后的滾刀的設(shè)計(jì)過程轉(zhuǎn)換為一般滾刀的設(shè)計(jì)過程。
齒輪參數(shù)改變后，其基圓直徑仍保持相等，同時(shí)齒輪分度圓處的法向弧齒厚，螺旋角分別與參數(shù)改變前相同直徑處法向弧齒厚、螺旋角也相等。轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)后剃前滾刀的修緣角度的計(jì)算也同時(shí)以改變后的模數(shù)、壓力角、螺旋角、分圓直徑來進(jìn)行計(jì)算。
隨著汽車齒輪零件越來越多的特殊形狀要求，滾刀按常規(guī)設(shè)計(jì)滿足不了零件的齒形要求。如產(chǎn)品的特殊形狀造成滾刀的凸角無法設(shè)計(jì)。而沒有凸角的滾刀滾出的齒形會(huì)造成后道工序(剃齒或磨齒)的加工干涉不合格。又如，產(chǎn)品要求修緣角度較大，按常規(guī)設(shè)計(jì)的滾刀根部(＜0.3間隙)間隙太小是無法磨削的，因此要滾削這些齒輪，使?jié)L刀有一定量的凸角和較大的修緣角度，滾刀的齒形必須加以改進(jìn)。就是說原來不能實(shí)現(xiàn)的齒形加工，通過本發(fā)明就能順利加工出所需的齒形來。如果滾刀加工沒有達(dá)到修緣角度，就達(dá)不到產(chǎn)品要求，需要手工修緣；如果滾刀加工沒有凸角，會(huì)造成齒輪嚙合時(shí)干涉、噪音等故障。因此，本發(fā)明大大降低了工人的勞動(dòng)強(qiáng)度和不必要的加工工時(shí)，提高了工作效率，增強(qiáng)了工藝的合理性，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。


圖1本發(fā)明實(shí)施例滾刀齒形2本發(fā)明實(shí)施例轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)后滾刀齒形圖具體實(shí)施方式
結(jié)合本發(fā)明方法的內(nèi)容，提供以下實(shí)施例下面舉獵豹中間軸A檔為例；齒輪參數(shù)壓力角αn＝20°，模數(shù)mn＝2.5，齒數(shù)Z＝28，螺旋角＝37°5′，外圓直經(jīng)de＝92.60-0.22，分圓直徑d＝87.746，基圓直徑do＝79.830， 根圓直徑di＝77-0.375，量棒跨距M＝94.089-94.189，dp＝5.0。


實(shí)施結(jié)果參見附圖1和圖2，從以上設(shè)計(jì)實(shí)例中可以看出齒輪參數(shù)改變后，其基圓直徑仍保持相等，同時(shí)齒輪分度圓處的法向弧齒厚，螺旋角分別與參數(shù)改變前相同直徑處法向弧齒厚，螺旋角也相等。轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)后剃前滾刀的修緣角度的計(jì)算也同時(shí)以改變后的模數(shù)，壓力角，螺旋角，分圓直徑來進(jìn)行計(jì)算。
權(quán)利要求
1.一種剃前滾刀的改進(jìn)方法，其特征在于，將齒輪的法向壓力角減小為滾刀所需的小壓力角，并相應(yīng)地改變其模數(shù)和分度圓螺旋角，使齒輪參數(shù)改變前后的基圓直徑相等，同時(shí)使參數(shù)改變后齒輪分度圓處的法向弧齒厚、螺旋角分別與參數(shù)改變前相等，此時(shí)，改變后的參數(shù)相當(dāng)于已知另一個(gè)齒輪的參數(shù)，按滾刀設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剃前滾刀的改進(jìn)方法，其特征是，以下對(duì)其進(jìn)一步限定，具體實(shí)現(xiàn)如下設(shè)已知被加工的法向模數(shù)mn，齒數(shù)z，法向壓力角αn，螺旋角β和分度圓法向弧齒厚Sn，若所需齒輪滾刀的法向壓力角為αn′，則此時(shí)齒輪的分度圓螺旋角β′為sinβ′=sinβconαnconαn′]]>由齒輪參數(shù)改變前后基圓的直徑相等，得zmnconαtconβ=zmn′conαt′conβ′]]>將conβconαnconαt=conβ′conαn′conαt′=conβb]]>代入上式得mn′=mnconαnconαn′]]>此時(shí)，齒輪的分度圓法向弧齒厚Sn′為Sn′=zmnconαnconαn′(Snzmn+invαt-invαt′)]]>式中αt為齒輪法向壓力角αn時(shí)的端面壓力角，αt′為齒輪法向壓力角αn′時(shí)的端面壓力角；經(jīng)過以上過程，參數(shù)改變后齒輪的法向模數(shù)mn′，齒數(shù)z′法向壓力角αn′，螺旋角β′，法向弧齒厚Sn′均為已知，從而將參數(shù)改變后的滾刀的設(shè)計(jì)過程轉(zhuǎn)換為傳統(tǒng)滾刀的設(shè)計(jì)過程。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的剃前滾刀的改進(jìn)方法，其特征是，齒輪參數(shù)改變后，其基圓直徑仍保持相等，同時(shí)齒輪分度圓處的法向弧齒厚，螺旋角分別與參數(shù)改變前相同直徑處法向弧齒厚、螺旋角也相等，轉(zhuǎn)位設(shè)計(jì)后剃前滾刀的修緣角度的計(jì)算也同時(shí)以改變后的模數(shù)、壓力角、螺旋角、分圓直徑來進(jìn)行計(jì)算。
全文摘要
一種刀具領(lǐng)域的剃前滾刀的改進(jìn)方法，將齒輪的法向壓力角減小為滾刀所需的小壓力角，并相應(yīng)地改變其模數(shù)和分度圓螺旋角，使齒輪參數(shù)改變前后的基圓直徑相等，同時(shí)使參數(shù)改變后齒輪分度圓處的法向弧齒厚、螺旋角分別與參數(shù)改變前相等，此時(shí)，改變后的參數(shù)相當(dāng)于已知另一個(gè)齒輪的參數(shù)，按傳統(tǒng)的滾刀設(shè)計(jì)方法來進(jìn)行設(shè)計(jì)。本發(fā)明使?jié)L刀可加工較大變位量的齒輪零件，既能保證齒形的修緣角度，也簡化了滾刀的制造工藝、提高加工精度。
文檔編號(hào)B23F21/00GK1586779SQ200410067320
公開日2005年3月2日 申請(qǐng)日期2004年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2004年10月21日
發(fā)明者湯凱怡 申請(qǐng)人:上海汽車股份有限公司