一种蜗轮飞刀的夹紧结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蜗轮飞刀的夹紧结构，刀杆由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，在被动端设有与刀杆中心线同心中心孔，在径向设置有安装飞刀圆直柄的圆柱孔，所述圆柱孔的中心线垂直且过刀杆中心线，并与中心孔贯通，夹紧机构设置在中心孔内，从被动端端面依次设有施力构件和定位顶杆及飞刀，由施力构件产生轴向力，使圆柱顶杆的相对端端面滑动至飞刀圆直柄削平平面上形成紧密的面接触，把飞刀紧固在刀杆的圆柱孔内，并使飞刀刀头的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。采用这种技术方案，对刀杆的强度和刚度削弱最少，结构简单使用方便、重复定位精度高、夹紧力大可靠；由于夹紧零件设置在中心孔内，为部分整体带柄蜗轮滚刀实现飞刀加工创造条件。

Clamping structure of worm wheel cutter

The clamping structure of the utility model relates to a worm gear knife, knife rod is a passive end with a taper shank end and an elongated active component is provided with a knife rod centerline concentric center hole in the passive end, a cylindrical hole is arranged in the radial circular knife straight shank, cylindrical hole of the center line of the vertical and the knife bar center line, and is communicated with the center hole, the clamping mechanism is arranged in the center hole, from the passive end is orderly provided with a force member and a positioning rod and knife, axial force by force component, to form a close contact to the opposite end surface of the sliding knife round straight shank cylindrical top rod cutting flat surface, knife fastened on the cylindrical hole cutter, and the cutting part of the cutter head and the knife in the same working parts of the worm. By adopting the technical scheme, the knife rod strength and stiffness weakened at least, simple structure and convenient use, accuracy high, large clamping force and reliable; the clamping parts is arranged in the center hole, as part of the overall implementation of the worm gear hob with handle knife processing to create conditions.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蜗轮飞刀的夹紧结构，用于圆柱蜗杆传动蜗轮的滚切。
技术介绍
在滚切蜗轮时，因蜗轮滚刀参数必须与蜗杆的参数一致，所以蜗轮滚刀是针对性强的专用刀具，利用率低，价格高，生产周期长使用不经济，并且多头蜗轮滚刀制造较困难，在单件小批量生产中制造蜗轮滚刀很不经济，这时可用飞刀来加工蜗轮，而飞刀实质上就是一个单齿或数齿的蜗轮滚刀，它的切齿原理和蜗轮滚刀相同。飞刀的主要优缺点是制造简单，成本低，生产效率低；但是如果飞刀制作准确使用得也正确，则加工出的蜗轮精度并不低于蜗轮滚刀加工的精度，所以这也是常用飞刀来加工蜗轮的主因之一。飞刀装入刀杆后应装夹可靠，不能在切削时发生滑动和转动。刀杆径向设置有安装飞刀圆直柄的圆柱孔，该孔的中心线垂直且过刀杆中心线；如图1所示为加工中、小模数蜗轮飞刀的夹紧结构。飞刀圆直柄装在刀杆1的圆柱孔中，拧紧螺母3和4使圆套筒2沿刀杆1外圆柱面轴向移动，过圆套筒2孔的中心线且沿其轴向设置的凹圆弧槽沿飞刀圆直柄抱紧，因圆套筒2要沿刀杆1外圆柱面轴向移动，刀杆1直径变小影响强度；这种刀杆结构简单，调整方便，但夹固可靠性稍差，凹圆弧槽要求较高。加工大模数蜗轮的飞刀在刀杆上的夹紧结构有两种，如图2和3所示，拧紧螺母使带螺杆的圆拉杆在圆通孔内轴向移动，其圆柱部分设置的凹圆弧槽或斜削平面分别来锁紧飞刀圆直柄或飞刀圆直柄的削平面。这种夹紧结构夹紧力大，飞刀不易松动，但是这两种夹紧结构沿刀杆径向设置安装圆拉杆和飞刀的孔呈垂直交叉贯穿，削弱了刀杆强度和刚度，这种垂直交错孔，制造不易，并且图2所示的凹圆弧槽和孔距要求较高，适合刀杆直径较大的场合。对于蜗杆直径系数较小，模数较大的蜗轮，上述夹紧结构都难以胜任了。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在刀杆中心孔内轴向夹紧蜗轮飞刀的夹紧结构，尤其适合蜗杆直径系数较小，模数较大的蜗轮飞刀的夹紧。本专利技术的技术方案是：包括刀杆，所述刀杆由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，在被动端设有朝向主动端且与刀杆中心线同心的中心孔，在刀杆中部径向设有安装飞刀圆直柄的圆柱孔，所述圆柱孔的中心线垂直且过刀杆中心线，并与中心孔贯通，定位夹紧机构设置在中心孔内，从被动端端面依次设有施力构件和定位顶杆及飞刀，由施力构件产生轴向力，使定位顶杆的相对端端面滑动至飞刀圆直柄削平平面上形成紧密的面接触，把飞刀紧固在刀杆的圆柱孔内，并使飞刀刀头的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。本专利技术进一步的技术方案是：所述圆柱孔的入口端设有沉孔，所述沉孔底平面与蜗轮飞刀刀头定位平面之间设有定位平垫圈，所述沉孔底平面与圆柱孔中心线垂直，以精确调整飞刀齿厚正好处在工作蜗杆的分度圆柱上和阻止受切削力后朝向刀杆中心的移动。采用该技术方案，飞刀切削部分磨损重磨后，可通过改变定位平垫圈厚度的方法，如加薄垫片或重新更换厚的定位平垫圈，以调整飞刀在刀杆上的位置。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用带方圆柱端螺钉，拧紧螺钉时产生轴向力。采用该技术方案，螺旋夹紧机构起到夹紧和增力及自锁作用，是一种常用简单可靠的夹紧机构，特别是它具有增力大、自锁性能好、方便等优点。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用液、气压缸或电动推杆，由液、气压或电产生轴向力，用液压缸或气压缸的活塞杆作为施力终端，或用电动推杆的推杆作为施力终端。采用该技术方案，当活塞的受压面积S一定时，压力F与压强P成正比，即F＝PS，增加压强即可增大相应的压力，当多个活塞串联叠加可成倍增力。液压油的压强比气压高许多，因此缸径尺寸可以比气缸小很多，通常不需要用增力机构，所以可使施力构件结构更简单紧凑；液体不可压缩，因此夹紧的刚性大、工作平稳、夹紧可靠、噪音小。当采用电动推杆时，电动机通过一对齿轮减速后带动一对丝杠螺母把电机的旋转运动变为直线运动，利用电动机正反转完成推拉动作，是通过齿轮减速和螺旋机构增力和自锁的复合装置。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用弹簧组件，弹簧受力压缩后均匀弹性变形，弹性力产生轴向力，施力构件用调整垫圈或螺钉调节弹力。采用该技术方案，由胡克定律可知，弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比，即F＝kx。k是物质的弹性系数，它只由材料的性质所决定，与其他因素无关，是利用弹簧长度变化增力。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件与刀杆中心孔定位并连接，或所述施力构件与刀杆中心孔滑动定位并与刀杆被动端端面连接。本专利技术进一步的技术方案是：所述中心孔的螺纹可选为粗牙或细牙螺纹，优选为细牙螺纹。采用该技术方案，细牙螺纹比粗牙螺纹有更好的增力和自锁效果。本专利技术进一步的技术方案是：所述中心孔入口端设有同心顶针孔为60°锥孔。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件的施力终端端面设置有硬化的大半径球面Sr。本专利技术进一步的技术方案是：所述飞刀圆直柄削平平面与飞刀圆直柄轴心线的夹角为锐角θ或为0°，所述定位顶杆的相对端端面的倾斜角对应为θ或0°。本专利技术再进一步的技术方案是：所述锐角θ的取值范围在3°～6°之间。本专利技术再更进一步的技术方案是：所述锐角θ为4.5°。因飞刀是切向进给，有时只有一个侧刃参加切削和切削角度问题，两侧刃的切削力不等，故有转动和轴向移动的趋势。从定位上分析，飞刀绕自身轴心线转动和移动，夹紧后飞刀圆直柄和定位顶杆两平面紧密贴合，在飞刀刀头定位平面和定位平垫圈及切削力共同作用下，限制了这两个方向的自由度。由于采用斜面夹紧定位，飞刀沿轴心线方向的位置由定位平垫圈确定，通过轴向移动定位顶杆进行夹紧，这样飞刀磨损重磨后，飞刀齿厚仍然保持在工作蜗杆的分度圆柱上。飞刀的轴向定位精度对于定位顶杆移动距离不敏感，而限制飞刀绕轴心线旋转的自由度，又取决于两平面的接触精度，且调整方便。采用该技术方案，由于定位夹紧机构设置在中心孔内，必然飞刀圆直柄的长度要超过刀杆中心，这样相对定位更可靠、稳定性很好，提高了重复定位精度和圆柱孔的使用寿命。采用该技术方案，由于定位夹紧机构的定位顶杆端面是平面，接触面积大，是一种简单可靠，定位精度较高的夹紧定位结构，尤其是螺旋夹紧机构，提高了夹紧的可靠和自锁性。当施力构件施力时在定位平垫圈的共同作用下，两平面紧密贴合，同时实现了飞刀在刀杆上的准确定位和夹紧。本专利技术进一步的技术方案是：所述定位顶杆的外圆周面设置多段带导向角的圆环形凹槽，并且所述圆环形凹槽起止设在所述定位顶杆两端及两端面硬化处理。本专利技术进一步的技术方案是：所述飞刀圆直柄削平平面与飞刀前刀面的夹角δ应使飞刀卡紧在刀杆上时，根据蜗杆类型、精度等级、导程角大小和旋向决定，使前刀面正好是在工作蜗杆的法向或轴向平面上；当前刀面正好处在工作蜗杆的法向平面时，飞刀圆直柄削平平面与飞刀前刀面的夹角δ等于工作蜗杆分度圆柱导程角γ，当前刀面正好处在工作蜗杆的轴向平面时，飞刀圆直柄削平平面与飞刀前刀面的夹角δ为0°。本专利技术的有益效果是：采用这种蜗轮飞刀夹紧结构的技术方案，从材料力学来说，对刀杆的强度和刚度削弱最少，结构简单紧凑、制作和使用方便、飞刀重复定位精度高和定位精确、夹紧力大可靠；并且刀杆外径可设计到最大值，最大幅度提高了刀杆的强度和刚度，减少了颤振，稳定刀具载荷，改善了切削条件，提高了生产率和飞刀耐用度及齿面质量；由于夹紧零部件设置在刀杆中心孔内本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗轮飞刀的夹紧结构，包括刀杆(1)，其特征在于所述刀杆(1)由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，所述被动端设有朝向主动端且与刀杆(1)中心线同心的中心孔(4)，在刀杆(1)中部径向设有安装飞刀圆直柄的圆柱孔(2)，所述圆柱孔(2)的中心线垂直且过刀杆(1)中心线，并与中心孔(4)贯通，定位夹紧机构(8)设置在中心孔(4)内，从被动端端面(11)依次设有施力构件(6)和定位顶杆(5)及飞刀(7)，由施力构件(6)产生轴向力，使定位顶杆的相对端端面(51)滑动至飞刀圆直柄削平平面(73)上形成紧密的面接触，把飞刀(7)紧固在刀杆的圆柱孔(2)内，并使飞刀刀头(74)的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。

【技术特征摘要】
1.一种蜗轮飞刀的夹紧结构，包括刀杆(1)，其特征在于所述刀杆(1)由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，所述被动端设有朝向主动端且与刀杆(1)中心线同心的中心孔(4)，在刀杆(1)中部径向设有安装飞刀圆直柄的圆柱孔(2)，所述圆柱孔(2)的中心线垂直且过刀杆(1)中心线，并与中心孔(4)贯通，定位夹紧机构(8)设置在中心孔(4)内，从被动端端面(11)依次设有施力构件(6)和定位顶杆(5)及飞刀(7)，由施力构件(6)产生轴向力，使定位顶杆的相对端端面(51)滑动至飞刀圆直柄削平平面(73)上形成紧密的面接触，把飞刀(7)紧固在刀杆的圆柱孔(2)内，并使飞刀刀头(74)的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。2.根据权利要求1所述的一种蜗轮飞刀的夹紧结构，其特征在于所述圆柱孔(2)的入口端设有沉孔(21)，沉孔底平面(22)与蜗轮飞刀刀头定位平面(71)之间设有定位平垫圈(3)，所述沉孔底平面(22)与所述圆柱孔(2)中心线垂直。3.根据权利要求1所述的一种蜗轮飞刀的夹紧结构，其特征在于所述施力构件(6)采用带方圆柱端螺钉，拧紧螺钉时产生轴向力。4.根据权利要求1所述的一种蜗轮飞刀的夹紧结构，其特征在于所述施力构件(6)采用液、气压缸或电动推杆，由液、气压或电产生轴向力，用液压缸或气压缸的活塞杆作为施力终端(61)...

【专利技术属性】
技术研发人员：周湘衡，王宽伟，
申请(专利权)人：中钢集团衡阳重机有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43