[发明专利]一种渐开线花键拉刀刀齿设计制作方法

说明书

本发明公开了一种渐开线花键拉刀刀齿设计制作方法，首先依据被加工零件参数确定单齿齿升量S_z，再依据单齿齿升量S_z确定单齿抬高量c_oz，再确定拉刀刀齿在加工磨削状态下的渐开线空间曲线，然后做一条过所述渐开线空间曲线坐标点的曲线，作为拉刀磨削状态的渐开线空间曲线，并按照拉刀在加工磨削状态下的渐开线空间曲线进行加工得到渐开线花键拉刀刀齿。由于本发明设计制作方法基于渐切式拉削原理，在确定渐开线花键拉刀在加工磨削状态下的渐开线空间曲线基础上进行加工，可以减免成型式拉削刀具后续加工的铲磨后角的工序，简化了拉刀加工过程，并降低加工难度，从而大大降低了生产制造成本。

技术领域

本发明属于刀具技术领域，涉及一种渐花键开线拉削刀具，具体涉及一种渐开线花键拉刀刀齿设计制作方法。

背景技术

渐开线花键(如图1所示)由于其齿数多，齿端、齿根部宽厚，承载能力强、易于自动定心，安装精度高等优点，使得渐开线花键应用日趋广泛。然而渐开线花键的加工难度较高，主要是通过渐开线花键拉刀经拉削工艺制备而成。渐开线花键拉刀为一体式结构，如图2所示，其包括夹持部1、前引导部2、切削齿部3、校正齿部4、后引导部5；目前，加工渐开线花键的拉刀主要是基于成型式拉削原理，使拉刀刀齿的综合廓形与被加工渐开线花键零件的廓形相似，每一个刀齿都参与形成被加工零件的加工表面(如图4所示)。

虽然这种基于成型式拉削原理的渐开线花键拉刀的加工精度比较高，但是这种拉刀的设计加工过程却相当复杂，成本非常高，需要铲磨刀齿侧面的后角，因此拉刀齿距很长，拉刀长度增加；拉刀单齿齿升量也小。此外，虽然这种基于成型式拉削原理的渐开线花键拉刀具有较高的加工精度，但是由于单齿齿升量小，拉刀齿数增加，拉刀长度增加、拉刀把数增加，其拉削效率却相对较低。但在机械加工领域，有很多的渐开线花键零件对加工精度的要求不是很高，可采用加工精度不是很高的拉刀进行加工，采用现有技术的基于成型式拉削原理的渐开线花键拉刀进行加工，拉削加工效率低，加工成本高。鉴于此，机械加工生产实践需要提供一种加工效率高，加工精度能满足要求而又不是很高的拉刀，用于加工精度要求不是很高的渐开线花键零件。

发明内容

针对现有技术的用于加工渐开线花键零件拉刀的技术现状与不足，本发明的目的在于提供一种渐开线花键拉刀刀齿设计制作方法，以得到一种新结构的渐开线花键拉刀，在满足其加工精度的同时，最大限度的降低加工难度、提高拉削效率、降低生产成本。

为了达到上述目的，本发明提供了一种渐开线花键拉刀刀齿设计制作方法，包括以下步骤：

(1)确定拉刀刀齿的单齿抬高量

依据被加工零件参数确定单齿齿升量S_z，再依据单齿齿升量S_z确定单齿抬高量c_oz；渐开线花键拉刀的单齿抬高量c_oz为单齿齿升量S_z的1/15～1/20；

(2)确定拉刀刀齿在磨削状态的渐开线空间曲线

依据以下公式确定拉刀刀齿在磨削状态的渐开线空间曲线坐标点(x，y)：

其中，c_oz为单齿抬高量，z_u为自下而上第u个齿，r_x为第u个齿的半径，

r_x由公式r_x＝r₁+(z_u-1)S_z确定，其中r₁为自下而上第一齿的半径，D_i为被加工零件小径，