[发明专利]具有多转切削齿的轴向滚刀

说明书

一种具有以螺旋形的图案绕圆柱(19)布置的切削齿(16)的轴向滚刀(14)。切削前刀面(18)垂直于螺旋线。可再磨刀片厚度沿螺旋导程方向的方向定向。当刀具旋转时，作用的切削前刀面从一个刀片变成下一个刀片，该下一个刀片取决于旋转方向处于前进或缩回位置。然而，旋转将不赋予单独刀片切屑去除运动，而仅将随后的刀片定位在前进或缩回位置，例如在待加工的齿槽中。

本申请要求2014年10月2日提交的美国临时专利申请第62/058,719号的权益，在此以参见的方式引入该专利申请的全文内容。

发明领域

本发明涉及一种具有以螺旋形的图案绕圆柱体布置的齿的切削刀具。切削前刀面垂直于螺旋线。

发明背景

圆柱形滚刀用于诸如正齿轮、斜齿轮和蜗轮的外圆柱齿轮的加工。由于中心线的左右缺损，内齿轮不可能使用圆柱形滚齿刀具加工。圆柱形滚刀的齿廓是梯形，其反映待加工的部件的压力角和模量(深度和间距)，并且被称为“基准齿廓”。基准齿廓可以在穿过在轴向平面(例如，图1中的水平面)上的滚刀中心的平面上观察。在正齿轮加工的情况下，滚刀和工件的轴线方向垂直或略微倾斜一角度，该角度与滚刀齿的导程角相同或相似。

在斜齿轮的情况下，滚刀轴线相对于工件轴线倾斜一螺旋角，该角度值可能加上或减去滚刀导程角的值(取决于导程方向)。一次滚刀旋转(在单头滚刀的情况下)要求当量(virtual)展成齿条沿方向“G”移位一个齿距。例如，如果外圆柱形工作齿轮位于与滚刀相对的齿条的一侧，并且如果该工作齿轮与当量展成齿条“啮合”，则滚刀在其旋转(方向F)时将渐开线齿切削到工作齿轮坯件上。工作齿轮在每次滚刀旋转(单头滚刀)期间必须旋转一个齿距。因为在滚刀旋转时，展成齿条必须沿方向“G”移动，所以工作齿轮也将必须沿方向“C”旋转，以展成渐开线齿廓并且绕工作齿轮逐渐前进(work its way)并且将所有齿(槽)切削在工作齿轮圆周上。

成形是圆柱形小齿轮状刀具在其与外部或内部工件接合时轴向(图2中的V)行进的方法。每次前进行程去除材料，而插齿刀与工件之间的连续分度旋转与行进同时进行。当插齿刀旋转一个齿距(旋转Sk)时，展成齿条沿方向“G”移位一个齿距，并且工作齿轮沿旋转方向“C”(在图2中)旋转一个齿距。每个反向行程都是非生产性的，这使得成形是一个相当缓慢的过程。成形在加工内齿轮(其不可能用滚齿加工法来加工)或允许在待加工齿的端部后面没有超程间隙的齿轮(也通常不可能用滚齿加工法来加工)中具有其优势。

动力刮削是利用工件与具有周向切削齿的盘形刀具之间的相对运动的方法。相对运动通过工件与刀具之间的倾角(参见图3中的轴交角Σ)产生。当刀具和工件旋转并产生图3中的速度V_刀具和V_工件时，切削齿接合在工件的槽中。两个周向速度之间的差用作切削速度V_切削。

发明内容

本发明涉及一种具有以螺旋图案绕圆柱体布置的齿的轴向滚刀。切削前刀面垂直于螺旋线。可再磨刀片厚度沿螺旋导程方向的方向定向(例如图4)当刀具旋转时，作用切削前刀面从一个刀片变成下一个刀片，该下一个刀片根据旋转方向处于前进或缩回位置。然而，旋转将不赋予单独各刀片以切屑去除运动，而仅将随后的刀片定位在前进或缩回位置，例如在待加工齿槽中。

附图说明

图1示出了圆柱形滚刀、当量展成齿条和工作齿轮的三维图。

图2示出了插齿刀、当量展成齿条和工作齿轮的三维图。

图3示出了动力刮削刀具和内齿轮的定向的正视图和俯视图。

图4示出了具有多转切削齿的轴向滚刀的三维图。

图5(a)示出了螺旋轴向滚刀的端视图，而图5(b)示出了螺旋轴向滚刀的侧(纵向)视图。

图6示出了轴向零导程角滚刀的三维图。