[发明专利]一种镶嵌式高阶精度全转位内冷齿轮滚刀

说明书

一种镶嵌式高阶精度全转位内冷齿轮滚刀，它涉及齿轮切削刀具技术领域。本发明的目的是解决现有刀具尺寸约束下，大模数齿轮高精度连续加工时，因切削刃变高而对刀具尺寸和加工精度造成负面影响的问题。本发明包括刀杆和多个刀条，多个刀条首尾顺次连接成螺旋状，通过螺钉或压板固接在刀杆的外圆周侧壁上，刀条的外壁上均布嵌装有多组刀片，每组刀片包括多个刀片，每个刀片的前侧均设有排屑槽，排屑槽内连接有冷却液通道。本发明用于齿轮切削加工。

技术领域

本发明涉及齿轮切削刀具技术领域，具体涉及一种镶嵌式高阶精度全转位内冷齿轮滚刀。

背景技术

滚刀是通过啮合原理对齿轮进行连续加工的刀具，齿轮滚刀有很多刀片，滚刀旋转时，各个刀片的刀刃运动形成一系列瞬时切削平面，共同分段拟合成了一个空间螺旋面，与待切削齿轮毛坯以蜗杆-齿轮啮合传动的形式配合运动，实现齿轮的连续切削加工。与传统铣削加工相比，具有加工效率高，刀具标准化，加工精度高的优点，被公认为齿轮加工领域的先进加工方式，在粗加工、半精加工和部分精加工工序上正在逐渐占据主流地位。

现有的滚刀设计中，主要有两种方式，一种是将螺旋面分解成多圈，每圈制造一个刀盘，多个刀盘轴向叠合组装在一起，形成一个套筒状结构，然后通过键配合安装到主轴上，主轴通常称为刀杆。

另一种是将螺旋面等分为多个不足180°的圆弧，每段称为刀条，安装在筒状的刀体上，两者的组合同样通过键配合安装到刀杆上。

这些传统设计，已经在中小模数的齿轮加工领域应用多年，结构上都可以沿径向分为三个部分，分别最外圈的刃部或刀条，中间的刀体和中心的刀杆。但当齿轮模数增大时，齿高增加，齿槽深度相应增加，需要更刃部更高。若同时按传统方式设计刀体，也必须留有用于装配的空间，其尺寸不能无限压缩，结果就造成了刃部和刀体相加后，留给刀杆的空间已经无法满足最低的强度需要。如果要保证刀杆强度，就必须放大整个刀具，但这又受到机床尺寸和功率的限制，这给滚刀在大模数齿轮加工中应用带来了很大限制。

此外现有设计，整个齿形的切削都由长条形刀片完成，随着刃部加宽，用较长的直线刀刃近似曲线的误差也逐渐增大，给加工精度带来了负面影响。同时刀刃变长，制造成本随之变高，而且使用中工作条件差，不均匀磨损快，使得停机换刀次数增加，大大削弱了滚刀连续加工的优势。加之不同滚刀的刀片尺寸各异，无法通用，以及刀片对称度低，可转位次数少，也增加了制造和使用成本。

发明内容

本发明为了解决刀具尺寸约束下大模数齿轮高精度连续加工所面临的切削刃变高对刀具尺寸和加工精度负面影响的问题，进而提出一种镶嵌式高阶精度全转位内冷齿轮滚刀。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种镶嵌式高阶精度全转位内冷齿轮滚刀包括刀杆和多个刀条，多个刀条首尾顺次连接成螺旋状，通过螺钉或压板固接在刀杆的外圆周侧壁上，刀条的外壁上均布嵌装有多组刀片，每组刀片包括多个刀片，每个刀片的前侧均设有排屑槽，排屑槽内连接有冷却液通道。

进一步地，所述刀杆的外圆周侧壁上沿长度方向设有螺旋槽，刀条的内侧壁上沿长度方向设有N个盲孔，N为大于等于1的正整数，盲孔内插装有销，销的外侧端插装在螺旋槽内。

进一步地，所述销在盲孔内可沿刀杆的径向方向进行位置调整。

进一步地，所述螺旋槽的截面形状为梯形或半圆形，销的外侧端设有与螺旋槽内壁相配合的圆锥台或半球体。

进一步地，所述刀条的两侧沿长度方向均布设有多个半圆孔，轴向方向上相邻两个刀条之间的半圆孔拼接成多个安装孔，安装孔内设有连接螺钉，连接螺钉的末端旋装在刀杆外圆周侧壁上的螺钉孔内，螺钉孔的数量大于刀条上安装孔的数量。

进一步地，所述刀条上至少安装有三组刀片，不同组刀片的后角可以独立调整，每组刀片内的多个刀片的轴向投影位于同一半径上。