链轮滚刀制造技术

链轮滚刀属于套筒链、滚子链链轮加工刀具。其特点是刀齿块沿刀体外圆周边的单圈螺旋表面上布置，其法向螺距等于链轮节圆弧齿距的整数倍，并大于或等于刀齿切入、切离链轮齿槽时的最大距离；滚刀的最小外圆直径按链轮齿根轴向部面允许的最大直线度公差值设计；最少刀齿数按刀齿允许的平均切削厚度设计；其基准齿形参数，仅与所加工链轮配用齿条节距、滚子或套筒外径有关，与链轮齿数无关。该刀具具有高效通用的突出优点。（*该技术在2006年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属套筒链、滚子链链轮加工刀具。加工与传动用精密套筒链、滚子链相匹配的链轮使用的刀具，即链轮滚刀。套筒链、滚子链链轮轮齿的切齿加工，就是指应用这类刀具，在专用的链轮切齿机或改装的通用滚齿机上，对链轮齿坯进行切齿加工。链轮轮齿的常用切齿方法是使用普通链轮滚刀在通用滚齿机床上进行滚齿加工。由于受机床及滚刀结构的限制，滚刀相对工件在加工时要有间断的径向进给和连续的轴向进给运动，辅助切削时间长，生产效率较低。本技术的目的在于提供一种可用于加工传动用精密套筒链、滚子链链轮系列产品的高效、通用型刀具。具体技术方案结合附图说如下滚刀与被加工链轮是按展成法原理工作。刀具连续回转一周，链轮齿坯连续回转一个相邻齿槽的角度区间，其中每个刀齿将依次连续切除链轮齿坯一个齿槽空间中不同部位的金属，完成一个轮齿齿槽的齿面加工。由于链轮齿宽b(42)尺寸不变且较小，当滚刀外径d(10)尺寸较大时，刀具可不作轴向进给运动。同时在刀体(3)外圆周边的单圈螺旋表面上，可布置较多的刀齿块(1)。这样刀具还可不作径向进给，以最短路线进行加工。这是使用该滚刀切齿可以提高生产效率的原因，也是确定该滚刀主要结构参数的基本依据。对于与一种规格的套筒链或滚子链相匹配的链轮，在一定的齿数范围内，均可采用同一规格的通用型链轮滚刀进行加工，见图1和图2。它由刀体(3)、刀齿块(1)和夹紧元件——紧固螺钉(2)组成。在结构上其技术特征与效能是a.滚刀的刀齿块(1)，机械紧固在刀体(3)的单圈螺旋表面上，其法向螺距t0等于链轮节圆弧齿距的整数倍，并大于或等于刀齿切入、切离链轮齿槽时的最大距离L(23)，这是刀具实现无径向进给运动的前提条件b.滚刀的最小外圆直径dmin(38)，按链轮齿根轴向剖面允许的最大直线度公差fmax(41)设计即dmin=b24fmax,]]>b是链轮齿宽(42)(见图4)。加大刀具的外圆直径d，可以减少链轮齿根轴向剖面的直线度误差，还可沿刀体布置更多的刀齿，不仅有利于减少刀齿的负荷，同时也有利于减小轮齿表面粗糙度c.该滚刀的最少刀齿数Zmin按刀齿允许的平均切削厚度ac设计，即ZDmin＝hac·h]]>是链轮齿高(35)；d.该滚刀的基准齿形，与通用链轮滚刀的基准齿形相同，其齿形参数仅与配用链条节距P、滚子或套筒外径d1有关，与链轮齿数Z无关，实施了刀具设计的通用化原则。套筒链、滚子链链轮滚刀结构及齿形参数的确定方法及计算公式推导如下一、刀具基准齿形参数的确定刀具的基准齿形，就是平面齿条齿形，对于配用链条规格相同、齿数不同的链轮，均可与该平面齿条，实现展成运动关系。目前国际上采用的套筒链、滚子链链轮滚刀的基准齿形有两种。一是以美国标准(ANSI B29·1-86)为基型的所谓三圆弧齿形(见图4)。一是以德国标准(DIN8197)为基型的圆弧—直线齿形(见图3)。后一种齿形优点较多、应用普遍。由于使用展成法加工一定齿数范围内的链轮时，将引起加工链轮的齿形变化。因此刀具齿形须经优化设计。下面给出圆弧——直线齿形参数的计算公式如下。该计算公式可适用于加工国家标准GB1244-85(等效于IS0606-82)规定的套筒链、滚子链链轮。p0＝1.0046ph0＝0.265p＋0.5d1α0＝24°r0＝0.505d1其中p—配用链条节距d1—配用链条滚子直径或套筒外径p0—滚刀基准齿形齿距(14)h0—滚刀基准齿形齿高(19)α0—滚刀基准齿形齿形角(18)r0—滚刀基准齿形齿顶圆弧半径(15)二、链轮滚刀结构参数的确定1.滚刀法向螺距t0的确定根据齿廓啮合的基本原理，滚刀法向螺距t0应等于链轮节圆弧齿距即滚刀基准齿形齿距p0的整数倍。即t0＝p0·K其中，K为整数，其值取决于无径向进给运动的条件下刀齿切入、切离链轮齿槽时的最大距离L(23)。在无径向进给运动条件下，刀齿切入、切离链轮齿槽时的相互位置关系，见图5。由图可知，刀具切入端第一齿(44)，其齿顶圆弧齿形(16)与链轮齿坯齿顶圆(24)在C点接触。P点是啮合节点，B点是啮合终点，N点是啮合线始点，BPN为啮合线。刀齿切入距离t1(29)、切离距离(t2＋t3)(37＋36)，最大距离L(23)，以及K值，可分别按下列公式计算Rj=1.0046·P·Z2π]]>Rb＝Rj·cosα0t1=(Ra+r0)2-(Rf+r0)2]]>t2=(Ra2-Rb2-Rj2-Rb2)·cosα0]]>t3=r0cosα0+(Ra2-t22-Rf-r0)·t9α0]]>L＝t1＋t2＋t3K=LP0]]>(取整数)其中Z-链轮齿数Rj-链轮节圆半径(32)Rb-链轮基圆半径(31)Ra-链轮齿顶圆半径(33)Rf-链轮齿根圆半径(34)2.滚刀外圆直径d的确定滚刀外圆直径d(10)越小，当链轮齿宽b(42)一定时，链轮齿根轴向剖面的直线度误差越大。因此滚刀最小外圆直径dmin(38)，按链轮齿根轴向剖面许的最大直线度公差fmax(41)设计。如图b所示，dmin(38)、b(42)、fmax(41)三者之间有下列几何关系dmin≅b24·fmax]]>滚刀外圆直径d(10)越大，刀体(3)可布置刀齿的数量ZD就越多，有利于减少刀齿负荷。最少刀齿数Zmin，可按无径向进给运动情况下，刀齿允许的平均切削厚度ac进行计算即ZDmin=hac]]>其中ac-刀齿允许的平均切削厚度，加工中炭钢节距为8～15.875mm范围内，ac约在0.10～0.15mm之间。A-链轮齿高(35)滚刀外圆直径d(10)太大，除加工机床受限制外，也给刀具制造带来困难。因此在满足上述最少刀齿数Zmin以及齿根轴向剖面允许的最大直线度公差fmax(41)要求的前提下，d(10)值不宜选取过大。建议d＝400～630mm之间。当配用链条节距P值大时，取大值。本技术具有下列特点1.由于采用本技术时，可以用最短路线对链轮轮齿进行切削加工，从而可显著提高生产效率。2.对于配用链条规格相同、齿数不同的套筒链、滚子链链轮系列产品，均可使用一把通用型滚刀加工，充分实施了刀具设计的通用化原则。3.本技术在小批、成批或大批生产情况下，均可适用。尤其适用于成批、大批专业生产小节距链轮(p＝8～15.875mm)的场合。4.与本技术配套使用的链轮切齿机床，与通用滚齿机对比，传动系统简单、机床刚度高，有利于充分发挥刀具的切齿效能。此外，改装通用滚齿机，使用该滚刀进行切齿加工，也是比较容易的。附图说明图1为链轮滚刀主视图。其中(1)为刀齿块；(2)为夹紧元件—紧固螺钉；(3)为刀体；(4)为刀具安装基面；(5)为刀具紧固用沉孔；(6)为刀具安装锥孔；(7)为滚刀螺旋开角；(8)为轴向螺距；(9)为分圆直径；(10)为外圆直径。图2为链轮滚刀左视图。其中(11)为卸工用螺孔；(12)为端面键槽；(13)为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种由刀体（３）、刀齿块（１）和夹紧元件－紧固螺钉（２）组成的链轮滚刀，其特征在于：ａ．该滚刀的刀齿块（１）机械夹固在沿刀体（３）外圆周边的单圈螺旋表面上，其法向螺距ｔ↓［０］等于链轮节圆弧齿距的整数倍，并大于或等于刀齿切入、切离链轮齿 槽时的最大距离Ｌ（２３）；ｂ．该滚刀的最小外圆直径ｄ↓［ｍｉｎ］（３８）按链轮齿根轴向剖面允许的最大直线度公差值ｆ↓［ｍａｘ］（４１）设计，即ｄ↓［ｍｉｎ］＝ｂ↑［２］／４ｆ↓［ｍａｘ］，ｂ是链轮齿宽（４２）；ｃ．该滚刀的最少刀齿数 Ｚ↓［Ｄｍｉｎ］按刀齿允许的平均切削厚度ａ↓［ｃ］设计，即Ｚ↓［Ｄｍｉｎ］＝ｈ／ａ↓［ｃ］，ｈ是链轮齿高（３５）；ｄ．该滚刀的基准齿形参数，仅与所加工链轮配用链条节距Ｐ、滚子或套筒外经ｄ↓［１］有关，与链轮齿数Ｚ无关。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王秀，柴邦衡，贾泽彩，于静辉，
申请(专利权)人：吉林工业大学，
类型：实用新型
国别省市：22[中国|吉林]