本發(fā)明屬于機械加工設(shè)計，具體是一種直齒擺線齒剮齒刀及其構(gòu)造方法。

背景技術(shù)：

1、齒輪是眾多行業(yè)都需要使用的基礎(chǔ)零件。目前，我國齒輪行業(yè)大而不強，結(jié)構(gòu)性矛盾突出，低端齒輪產(chǎn)能巨大，高端齒輪產(chǎn)能不足，高端齒輪產(chǎn)品的質(zhì)量穩(wěn)定性、可靠性與發(fā)達國家相比還存在非常大的差距，高端齒輪產(chǎn)品大量依靠進口，漸開線、圓弧齒等齒輪如此，擺線齒齒輪更是如此。剮齒技術(shù)(國外稱scudding或power?skiving)是21世紀才真正實現(xiàn)了的齒輪加工新技術(shù)，具有高效率、高精度、干式切削等優(yōu)勢。遺憾的是，剮齒技術(shù)雖然經(jīng)過多年發(fā)展，但至今仍未大面積應(yīng)用，其重要原因之一是刀具設(shè)計沒有質(zhì)的突破。目前市場研制的擺線齒剮齒刀僅是參觀模型，還不能真正投入到實際生產(chǎn)加工中。

技術(shù)實現(xiàn)思路

1、為了解決上述擺線齒剮齒刀僅是參觀模型未實際的生產(chǎn)的問題，本發(fā)明的目的是提供一種直齒擺線齒剮齒刀及其構(gòu)造方法，能夠保證直齒擺線齒剮齒刀切削刃的切削前角一致，既保證較高加工精度，又保證較好表面質(zhì)量，且保證精度恒定。

2、為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：一種直齒擺線齒剮齒刀，包括刀體和沿刀體周向均勻設(shè)置的若干的刀齒，刀齒包括后刀面、前刀面和切削刃，切削刃是待加工擺線輪齒面的共軛線，且切削刃是待加工擺線輪齒面與前刀面的截交線，后刀面為由多條切削刃組成的自由曲面，前刀面為控制切削刃的切削前角恒定的自由曲面。

3、進一步，刀齒為直齒。

4、進一步，切削刃的切削前角為5-10°。

5、進一步，設(shè)與切削刃接觸的擺線輪齒面為p齒面，根據(jù)共軛原理，建立p齒面的共軛齒面模型，在p齒面的共軛齒面上根據(jù)約束條件選出部分點作為切削刃型值點，將切削刃型值點用樣條曲線擬合得到一條空間曲線，此曲線即是切削刃；

6、其中切削刃是由左切削刃和右切削刃構(gòu)成，且左切削刃型值點的約束條件為：相鄰型值點某一坐標軸方向上的差值為定值，且xi+1相對于xi的方向與xi+2相對于xi+1的方向一致，i＝1、2、3...n；右切削刃型值點的約束條件為：相鄰型值點某一坐標軸方向上的差值為定值，且yi+1相對于yi的方向與yi+2相對于yi+1的方向一致，i＝1、2、3...n；xi與yi重合為切削刃的重點。

7、進一步，改變p齒面的共軛齒面的變位系數(shù)，得到p齒面的若干共軛齒面，并獲得若干切削刃，將切削刃做曲面擬合，所形成的曲面即為后刀面。

8、進一步，設(shè)對應(yīng)切削刃上的型值點為ui，其中i＝1、2、3...n，并建立包括基平面、切削平面及正交平面的刀具切削角度參考平面；

9、設(shè)線段uiki位于正交平面與基平面的交線上，且的方向指向內(nèi)側(cè)；在正交平面內(nèi)過型值點ui做線段uivi，使指向刀齒內(nèi)側(cè)，使角viuiki等于設(shè)定的切削刃的切削前角；將線段uivi做曲面擬合，其中i＝1、2、3...n，所獲得的曲面稱為曲面s1；將v1和vn用線段連接起來，將vi構(gòu)造為填充曲面s2，其中i＝1、2、3...n；曲面s1和曲面s2共同構(gòu)成前刀面。

10、基礎(chǔ)方案的原理及有益效果是：本發(fā)明的一種擺線齒剮齒刀，切削刃上各點的前角相等，使得擺線輪加工表面質(zhì)量更好，加工精度更高，且保證齒面加工精度一致；對于擺線輪齒面，刀具刃磨前后的加工精度一致，即恒精度；擺線齒剮齒刀剮削加工擺線輪時，切削力波動小。

技術(shù)特征：

1.一種直齒擺線齒剮齒刀，其特征在于：包括刀體和沿刀體周向均勻設(shè)置的若干的刀齒，刀齒包括后刀面、前刀面和切削刃，切削刃是待加工擺線輪齒面的共軛線，且切削刃是待加工擺線輪齒面與前刀面的截交線，后刀面為由多條切削刃組成的自由曲面，前刀面為控制切削刃的切削前角恒定的自由曲面。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直齒擺線齒剮齒刀，其特征在于：刀齒為直齒。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的直齒擺線齒剮齒刀，其特征在于：切削刃的切削前角為5-10°。

4.一種直齒擺線齒剮齒刀的構(gòu)造方法，其特征在于：設(shè)與切削刃接觸的擺線輪齒面為p齒面，根據(jù)共軛原理，建立p齒面的共軛齒面模型，在p齒面的共軛齒面上根據(jù)約束條件選出部分點作為切削刃型值點，將切削刃型值點用樣條曲線擬合得到一條空間曲線，此曲線即是切削刃；

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的直齒擺線齒剮齒刀的構(gòu)造方法，其特征在于：改變p齒面的共軛齒面的變位系數(shù)，得到p齒面的若干共軛齒面，并獲得若干切削刃，將切削刃做曲面擬合，所形成的曲面即為后刀面。

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的直齒擺線齒剮齒刀的構(gòu)造方法，其特征在于：設(shè)對應(yīng)切削刃上的型值點為ui，其中i＝1、2、3...n，并建立包括基平面、切削平面及正交平面的刀具切削角度參考平面；

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了機械加工設(shè)計技術(shù)領(lǐng)域的一種直齒擺線齒剮齒刀及其構(gòu)造方法，其中直齒擺線齒剮齒刀包括刀體和沿刀體周向均勻設(shè)置的若干的刀齒，刀齒包括后刀面、前刀面和切削刃，切削刃是待加工擺線輪齒面的共軛線，且切削刃是待加工擺線輪齒面與前刀面的截交線，后刀面為由多條切削刃組成的自由曲面，前刀面為控制切削刃的切削前角恒定的自由曲面。本發(fā)明能夠保證直齒擺線齒剮齒刀切削刃的切削前角一致，既保證較高加工精度，又保證較好表面質(zhì)量，且保證精度恒定。

技術(shù)研發(fā)人員：吳曉強,金永泉
受保護的技術(shù)使用者：內(nèi)蒙古牧遠科技有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/1/6