一種用于平面滾齒生產齒輪的切削工具制造技術

一種在使用兩側磨切削刀片時允許三側磨切削刀片的所有自由度的切削刀片及系統。在兩側磨切削刀片上可以確定一新的切削刃，此種兩側磨切削刀片可用來復制由具有不同的前角和副前角的三側磨切削刀片切削的齒表面。兩側磨切削刀片的新的切削刃由多個點決定，每一個點與三側磨切削刀片上的一點對應，這樣在切削時，沿兩側磨刀片的切削刃的每一點將位于同樣的外擺線上，而此外擺線由具有不同的前角和副前角的三側磨切削刀片上的相應的點產生。（*該技術在2020年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種用于生產帶齒物件的切削工具。本專利技術特別揭示了一種用于平面滾齒方法生產齒輪的切削工具。
技術介紹
在帶有彎曲的齒線的圓錐齒輪與準雙曲面齒輪的生產中，所用的切削工具主要為平面銑刀或平面滾刀等刀具，這些類型的切削工具在齒輪生產領域是常見的。在平面銑刀中，切削刃設置在刀具的頭部，這樣每一次刀具的插入可形成一齒槽，而后必須退出刀具，工件被分度至下一個齒的位置以形成下一個齒槽。平面滾刀包括在刀具周圍設置的切削刀片，這些切削刀片相互間不是成一直線的，而是成一組一組的，通常每組具有兩或三個切削刀片。在有兩個刀片的組中，如Blakesley的專利號為4,575,285美國專利、Kitchen et al的專利號為4,621,954專利以及Krenzer的專利號為4,525,108專利中所揭示的，刀片對包括一內部刀片以及一外部刀片。在有三個刀片的組中，如Kotthaus的專利號為3,760,476的利號中所揭示的，沿一內部和外部切削刃包括一“底部”切削刃。在大多數的平面銑齒加工中在齒槽的成形過程中所有的切削刀片都通過齒槽，與此過程不同的是，平面滾齒包括切削刀片的每一個連續的組通過各個連續的齒槽，組中的每一個刀片形成一完全沿齒槽的縱向部分的切口。刀具與工件相互間以定時關系轉動，因此使得工件被連續的分度且連續地成形齒輪的每個齒槽。如果滾齒的過程是一種生成的類型，適當的生成動作應與工具和工件的轉動的定時關系重疊。因此在平面滾齒中，切削工具單一的插入使工件的所有齒槽形成。用于平面滾齒過程的工具通常由帶有桿型切削刀片的碟形刀頭組成，例如可由棒料的高速鋼(HSS)或硬質合金制成，這些材料被插入并定位在形成在刀頭中的若干槽中。每一個切削刀片包括以預定的角度即通常所稱的副前角定位的一平面部分，切削刃，以一個預定后角定位的一切削側表面，間隙刃，以一個預定的后角定位的間隙側表面，以及一頂面。在切削刀片的一種類型中，如在先前已揭示的專利號為3,760,476美國專利中所示的，切削刀片相對于含有刀具軸線的平面(軸平面)傾斜，切削軸線旋轉地定位以與切削刃接觸，傾斜的角度即為通常所稱的有效的前角。有效的前角(無論每組刀刃的數量為多少)由兩要素組成固有的前角以及切削刀片前角。固有的前角為在刀頭內機加工的一刀片安裝槽的角度。當切削刀片本體安裝在刀頭中時，這個固有的前角就會使切削刀片帶有角度的定位，而它的范圍通常大約為4°至12°。另外一個前角為在切削刀片上實際的前刀面帶有角度的定位。在平面滾齒中，有效的前角，即由固有前角與實際切削刀片前刀面前角產生的角度，最好為0度(0°)。本
訓練有素的人員還應理解，在具有副前角的切削刀片中，切削刃的壓力角或其中任何的改變都會影響有效的前角。在切削工具的一種類型中(例如上述專利號為3,760,476的美國專利)通過打磨切削側表面、間隙側表面以及前刀面使切削刀片變得鋒利。這些切削刀片在下文中將被稱為“三側磨”切削刀片。通過打磨前刀面，也可以實現對副角和前角的調整。可以利用這些變化使有效的前角保持在0°或影響齒表面的幾何結構。然而，由于打磨了前刀面，任何位于前刀面上的涂層都會被破壞。在切削工具的另一種類型中，通常可以在包括內部切削刀片和外部切削刀片的每組兩個刀片的切削工具中發現(例如上述專利號為4,575,285的美國專利中)，僅從切削側和間隙側表面(即下文中的“兩側磨”切削刀片)上去除材料即可使切削刀片鋒利。這樣，在磨刀片的過程中，便能夠保存前刀面以及位于前刀面上的任何涂層(例如TiN、TiAlN)。然而，在兩側磨刀片中，在磨刀片過程中前刀面是不經打磨的，因此，由于不能通過打磨前刀面來獲得對副前角及前角的調整，就無法對有效前角進行控制，從而對齒表面的幾何結構的控制也就缺乏靈活性。因此，可以看到在三側磨刀片中，由于特定的壓力角和副前角的成形而產生的任何前角可通過打磨前刀面進行調整，從而形成0°的有效前角。然而，如以專利號為4,575,285的美國專利為例，在切削刀片中任何有效前角都必須保持在切削刀片上。例如，當壓力角的范圍為16°-24°、副前角的范圍為10°-20°，在以上切削刀片上可形成大約±4°的有效前角。其中±表示的是在一個內部或外部的切削刀片上前角為正，而在另一個內部或外部切削刀片上為負。因此，可以發現，由三側磨類型的切削刀片切削出的齒輪副中的一個構件是不能與由兩側磨類型的切削刀片切削出的齒輪副中的另一個構件相嚙合的。由于齒側面彎曲、輪廓凸起、被引入由兩側磨切削工具切削的構件中的螺旋角的差異以及具有一有效的前角——例如為±4°，使得嚙合構件間不能適當嚙合。本專利技術的目的是提供用于切削此前由三側磨切削刀片切削過的帶齒物件的兩側磨切削刀片。本專利技術的另一個目的是提供兩側磨切削刀片，由此引出一種有效前角的修改，從而使由兩側磨切削刀片切削的帶齒物件可以與此前由三側磨切削刀片切削的那些物件基本相同。本專利技術的另一個目的是提供一種包括上述兩側磨切削刀片的切削工具。
技術實現思路
本專利技術提供了一種允許三側磨切削刀片的所有自由度的兩側磨切削刀片。在兩側磨切削刀片上可以確定一新的切削刃，此種兩側磨切削刀片可用來復制由具有不同的前角和副前角的三側磨切削刀片切削的齒表面。兩側磨切削刀片的新的切削刃由多個點決定，每一個點與三側磨切削刀片上的一點對應，這樣在切削時，沿兩側磨刀片的切削刃的每一點將位于同樣的外擺線上，此外擺線由具有不同的前角和副前角的三側磨切削刃上的相應的點產生。附圖說明圖1是以圖解法說明齒輪切削工具的基本參數。圖2是在刀頭位置處具有零度有效前角的切削刀片的放大示圖。圖3是用于平面滾齒的、包括若干組兩側磨切削刀片的本專利技術的切削工具的頂視圖。圖4說明了通過副前角的成形在切削工具參數所產生的效果。圖5示出了圖2中的切削刀片上的有效前角的形成。圖6說明了在平面滾齒中前角時切削工具的外擺線路徑的影響。圖7說明了本專利技術中用于復制由三側磨切削刀片切削而成的齒輪而確定一新的兩側磨切削刃輪廓的方法。具體實施例方式下面，將參考以上附圖對本專利技術進行討論。從上述討論過的專利號為4,525,108，的美國專利中可以得知，在用于生產圓錐齒輪的平面滾齒的工具中，刀片安裝槽的布置，以及由此切削刀片本身，應被選擇在需要用于切削齒輪尺寸的一相應范圍的兩極端的刀片位置間的一中途位置上。因此，一個單一的切削工具可切削出一定范圍尺寸的工件。而后，通過具有適當的參數(壓力角、前副角等等)的用于特定工件的切削刃的選擇來解決齒輪尺寸和齒表面幾何形狀的變化。在用于復制那些用三側磨切削刀片的工具切削出的齒輪的兩側磨切削刀片的切削工具的生產中，從一個工具到另一個工具，確定的基本的參數必須保持不變。這些參數包括槽的半徑、刀片組的數量、刀片的間距以及刀具的高度。圖1、圖2及圖3說明了上述參數。為了說明的目的，圖1示出了兩個切削刀片1、2(每一個均不具有副前角)從刀片的中心以各自的半徑R1＝R2安置在刀片頭的安裝槽中。偏角δ1和δ2表示由于相對的速度方向的不同，同一個刀片頭應適用于不同的有效偏移量，但此有效偏移在物理上僅具有一個固定的固有偏移量。每一個刀片的相對切削速度與切削刀片的前刀面垂直。圖2示出了當刀片高度為HB時刀頭中槽的傾角。當然，如同本技術本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種生產切削刃的方法，所述切削刃位于用于切削外擺線形齒表面的兩側磨切削刀片上，此外擺線齒表面為由三側磨切削刀片切削的一外擺線形齒表面的復制品，所述兩側磨切削刀片具有一切削刃、前角以及一副前角，而所述三側磨切削刀片具有一切削刃、前角以及一副前角，所述三側磨切削刀片的所述前角和所述副前角與所述兩側磨切削刀片的是不同的，這種方法包括：在所述兩側磨切削刀片上確定一參考切削刃；在一三側磨切削刀片上確定一切削刃；在所述參考切削刃上確定多個點以及在所述三側磨切削刀片的所述切削刃 上確定多個相應的點；在所述三側磨切削刀片的切削刃上為每一個所述的點確定一個各自零度的前角平面；將在所述參考切削刃上每一個點重新定位至對于所述三側磨切削刀片的切削刃上相應的點的各自零度前角平面；決定各重新定位的點與三側磨切削刀片的 各自相應的點之間的距離；通過分別決定的距離調整位于所述參考切削刃上每一個點的位置；根據調整了的點的位置，從兩側磨切削刀片上去除材料或加上材料，由此在兩側磨切削刀片上形成一新切削刃，此刀片切削出的外擺線形狀的齒表面是由三側磨切削刀片切 削出的齒表面的復制品。...

【技術特征摘要】
...

【專利技術屬性】
技術研發人員：HJ斯塔特菲爾德，
申請(專利權)人：格里森工場，
類型：發明
國別省市：US[美國]