一种用于平面滚齿生产齿轮的切削工具制造技术

一种在使用两侧磨切削刀片时允许三侧磨切削刀片的所有自由度的切削刀片及系统。在两侧磨切削刀片上可以确定一新的切削刃，此种两侧磨切削刀片可用来复制由具有不同的前角和副前角的三侧磨切削刀片切削的齿表面。两侧磨切削刀片的新的切削刃由多个点决定，每一个点与三侧磨切削刀片上的一点对应，这样在切削时，沿两侧磨刀片的切削刃的每一点将位于同样的外摆线上，而此外摆线由具有不同的前角和副前角的三侧磨切削刀片上的相应的点产生。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用于生产带齿物件的切削工具。本专利技术特别揭示了一种用于平面滚齿方法生产齿轮的切削工具。
技术介绍
在带有弯曲的齿线的圆锥齿轮与准双曲面齿轮的生产中，所用的切削工具主要为平面铣刀或平面滚刀等刀具，这些类型的切削工具在齿轮生产领域是常见的。在平面铣刀中，切削刃设置在刀具的头部，这样每一次刀具的插入可形成一齿槽，而后必须退出刀具，工件被分度至下一个齿的位置以形成下一个齿槽。平面滚刀包括在刀具周围设置的切削刀片，这些切削刀片相互间不是成一直线的，而是成一组一组的，通常每组具有两或三个切削刀片。在有两个刀片的组中，如Blakesley的专利号为4,575,285美国专利、Kitchen et al的专利号为4,621,954专利以及Krenzer的专利号为4,525,108专利中所揭示的，刀片对包括一内部刀片以及一外部刀片。在有三个刀片的组中，如Kotthaus的专利号为3,760,476的利号中所揭示的，沿一内部和外部切削刃包括一“底部”切削刃。在大多数的平面铣齿加工中在齿槽的成形过程中所有的切削刀片都通过齿槽，与此过程不同的是，平面滚齿包括切削刀片的每一个连续的组通过各个连续的齿槽，组中的每一个刀片形成一完全沿齿槽的纵向部分的切口。刀具与工件相互间以定时关系转动，因此使得工件被连续的分度且连续地成形齿轮的每个齿槽。如果滚齿的过程是一种生成的类型，适当的生成动作应与工具和工件的转动的定时关系重叠。因此在平面滚齿中，切削工具单一的插入使工件的所有齿槽形成。用于平面滚齿过程的工具通常由带有杆型切削刀片的碟形刀头组成，例如可由棒料的高速钢(HSS)或硬质合金制成，这些材料被插入并定位在形成在刀头中的若干槽中。每一个切削刀片包括以预定的角度即通常所称的副前角定位的一平面部分，切削刃，以一个预定后角定位的一切削侧表面，间隙刃，以一个预定的后角定位的间隙侧表面，以及一顶面。在切削刀片的一种类型中，如在先前已揭示的专利号为3,760,476美国专利中所示的，切削刀片相对于含有刀具轴线的平面(轴平面)倾斜，切削轴线旋转地定位以与切削刃接触，倾斜的角度即为通常所称的有效的前角。有效的前角(无论每组刀刃的数量为多少)由两要素组成固有的前角以及切削刀片前角。固有的前角为在刀头内机加工的一刀片安装槽的角度。当切削刀片本体安装在刀头中时，这个固有的前角就会使切削刀片带有角度的定位，而它的范围通常大约为4°至12°。另外一个前角为在切削刀片上实际的前刀面带有角度的定位。在平面滚齿中，有效的前角，即由固有前角与实际切削刀片前刀面前角产生的角度，最好为0度(0°)。本
训练有素的人员还应理解，在具有副前角的切削刀片中，切削刃的压力角或其中任何的改变都会影响有效的前角。在切削工具的一种类型中(例如上述专利号为3,760,476的美国专利)通过打磨切削侧表面、间隙侧表面以及前刀面使切削刀片变得锋利。这些切削刀片在下文中将被称为“三侧磨”切削刀片。通过打磨前刀面，也可以实现对副角和前角的调整。可以利用这些变化使有效的前角保持在0°或影响齿表面的几何结构。然而，由于打磨了前刀面，任何位于前刀面上的涂层都会被破坏。在切削工具的另一种类型中，通常可以在包括内部切削刀片和外部切削刀片的每组两个刀片的切削工具中发现(例如上述专利号为4,575,285的美国专利中)，仅从切削侧和间隙侧表面(即下文中的“两侧磨”切削刀片)上去除材料即可使切削刀片锋利。这样，在磨刀片的过程中，便能够保存前刀面以及位于前刀面上的任何涂层(例如TiN、TiAlN)。然而，在两侧磨刀片中，在磨刀片过程中前刀面是不经打磨的，因此，由于不能通过打磨前刀面来获得对副前角及前角的调整，就无法对有效前角进行控制，从而对齿表面的几何结构的控制也就缺乏灵活性。因此，可以看到在三侧磨刀片中，由于特定的压力角和副前角的成形而产生的任何前角可通过打磨前刀面进行调整，从而形成0°的有效前角。然而，如以专利号为4,575,285的美国专利为例，在切削刀片中任何有效前角都必须保持在切削刀片上。例如，当压力角的范围为16°-24°、副前角的范围为10°-20°，在以上切削刀片上可形成大约±4°的有效前角。其中±表示的是在一个内部或外部的切削刀片上前角为正，而在另一个内部或外部切削刀片上为负。因此，可以发现，由三侧磨类型的切削刀片切削出的齿轮副中的一个构件是不能与由两侧磨类型的切削刀片切削出的齿轮副中的另一个构件相啮合的。由于齿侧面弯曲、轮廓凸起、被引入由两侧磨切削工具切削的构件中的螺旋角的差异以及具有一有效的前角——例如为±4°，使得啮合构件间不能适当啮合。本专利技术的目的是提供用于切削此前由三侧磨切削刀片切削过的带齿物件的两侧磨切削刀片。本专利技术的另一个目的是提供两侧磨切削刀片，由此引出一种有效前角的修改，从而使由两侧磨切削刀片切削的带齿物件可以与此前由三侧磨切削刀片切削的那些物件基本相同。本专利技术的另一个目的是提供一种包括上述两侧磨切削刀片的切削工具。
技术实现思路
本专利技术提供了一种允许三侧磨切削刀片的所有自由度的两侧磨切削刀片。在两侧磨切削刀片上可以确定一新的切削刃，此种两侧磨切削刀片可用来复制由具有不同的前角和副前角的三侧磨切削刀片切削的齿表面。两侧磨切削刀片的新的切削刃由多个点决定，每一个点与三侧磨切削刀片上的一点对应，这样在切削时，沿两侧磨刀片的切削刃的每一点将位于同样的外摆线上，此外摆线由具有不同的前角和副前角的三侧磨切削刃上的相应的点产生。附图说明图1是以图解法说明齿轮切削工具的基本参数。图2是在刀头位置处具有零度有效前角的切削刀片的放大示图。图3是用于平面滚齿的、包括若干组两侧磨切削刀片的本专利技术的切削工具的顶视图。图4说明了通过副前角的成形在切削工具参数所产生的效果。图5示出了图2中的切削刀片上的有效前角的形成。图6说明了在平面滚齿中前角时切削工具的外摆线路径的影响。图7说明了本专利技术中用于复制由三侧磨切削刀片切削而成的齿轮而确定一新的两侧磨切削刃轮廓的方法。具体实施例方式下面，将参考以上附图对本专利技术进行讨论。从上述讨论过的专利号为4,525,108，的美国专利中可以得知，在用于生产圆锥齿轮的平面滚齿的工具中，刀片安装槽的布置，以及由此切削刀片本身，应被选择在需要用于切削齿轮尺寸的一相应范围的两极端的刀片位置间的一中途位置上。因此，一个单一的切削工具可切削出一定范围尺寸的工件。而后，通过具有适当的参数(压力角、前副角等等)的用于特定工件的切削刃的选择来解决齿轮尺寸和齿表面几何形状的变化。在用于复制那些用三侧磨切削刀片的工具切削出的齿轮的两侧磨切削刀片的切削工具的生产中，从一个工具到另一个工具，确定的基本的参数必须保持不变。这些参数包括槽的半径、刀片组的数量、刀片的间距以及刀具的高度。图1、图2及图3说明了上述参数。为了说明的目的，图1示出了两个切削刀片1、2(每一个均不具有副前角)从刀片的中心以各自的半径R1＝R2安置在刀片头的安装槽中。偏角δ1和δ2表示由于相对的速度方向的不同，同一个刀片头应适用于不同的有效偏移量，但此有效偏移在物理上仅具有一个固定的固有偏移量。每一个刀片的相对切削速度与切削刀片的前刀面垂直。图2示出了当刀片高度为HB时刀头中槽的倾角。当然，如同本技术本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生产切削刃的方法，所述切削刃位于用于切削外摆线形齿表面的两侧磨切削刀片上，此外摆线齿表面为由三侧磨切削刀片切削的一外摆线形齿表面的复制品，所述两侧磨切削刀片具有一切削刃、前角以及一副前角，而所述三侧磨切削刀片具有一切削刃、前角以及一副前角，所述三侧磨切削刀片的所述前角和所述副前角与所述两侧磨切削刀片的是不同的，这种方法包括：在所述两侧磨切削刀片上确定一参考切削刃；在一三侧磨切削刀片上确定一切削刃；在所述参考切削刃上确定多个点以及在所述三侧磨切削刀片的所述切削刃 上确定多个相应的点；在所述三侧磨切削刀片的切削刃上为每一个所述的点确定一个各自零度的前角平面；将在所述参考切削刃上每一个点重新定位至对于所述三侧磨切削刀片的切削刃上相应的点的各自零度前角平面；决定各重新定位的点与三侧磨切削刀片的 各自相应的点之间的距离；通过分别决定的距离调整位于所述参考切削刃上每一个点的位置；根据调整了的点的位置，从两侧磨切削刀片上去除材料或加上材料，由此在两侧磨切削刀片上形成一新切削刃，此刀片切削出的外摆线形状的齿表面是由三侧磨切削刀片切 削出的齿表面的复制品。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：HJ斯塔特菲尔德，
申请(专利权)人：格里森工场，
类型：发明
国别省市：US[美国]