[發(fā)明專利]具有條形刀片的徑向可調(diào)整性的齒輪刀具

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201380058381.2
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN104768688A
• 公開（公告）日: 2015-07-08
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: H·J·施塔特費(fèi)爾德;A·J·諾賽里
• 申請（專利權(quán)）人: 格里森工場
• 主分類號: B23F21/22
• 分類號: B23F21/22;B23F21/12;B23C5/24
• 代理公司: 上海專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 31100
• 代理人: 江漪

本申請要求保護(hù)在2012年11月9日提交的美國臨時(shí)專利申請第61/724,531號的權(quán)益，該專利申請的全部公開以引用的方式并入到本文中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明針對于齒輪制造和特別地用于平面滾齒和平面銑削的錐齒輪面刀頭。

背景技術(shù)

錐齒輪和準(zhǔn)雙曲面齒輪能在單次或間歇轉(zhuǎn)位過程(平面銑削)或者在連續(xù)轉(zhuǎn)位過程(面滾)中切削。在展成或搖臺平面中的基本切削設(shè)置將使刀頭中心定位在如下位置：該位置以所謂的徑向距離的量離開展成齒輪中心(搖臺軸線)的位置。刀片的外形表示在刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)展成齒輪的一個(gè)齒。用于錐齒輪切削的常用平面刀具具有若干刀片組，每一組具有一個(gè)到四個(gè)刀片。最常用的刀具是交替(完成)刀具，每個(gè)刀片組具有一個(gè)外側(cè)刀片和一個(gè)內(nèi)側(cè)刀片。為了在切削過程中實(shí)現(xiàn)所有內(nèi)側(cè)刀片和所有外側(cè)刀片相等的切屑負(fù)荷，所有外側(cè)刀片的切削刃優(yōu)選地在相同徑向位置彼此跟隨。而且，所有內(nèi)側(cè)刀片應(yīng)在相同徑向位置彼此跟隨。換言之，一種類型(內(nèi)側(cè)或外側(cè))的所有切削刃應(yīng)在刀具旋轉(zhuǎn)時(shí)生成相同錐表面。

刀頭主體、刀片坯件的制造公差和刀片輪廓磨削的偏差將引入一個(gè)刀頭中不同刀片的不同切削刃位置。

雖然較老的平面刀具系統(tǒng)允許調(diào)整徑向刀片位置，目前的條形刀片系統(tǒng)沒有設(shè)置成實(shí)現(xiàn)直接徑向調(diào)整。然而，實(shí)現(xiàn)切削刃位置的徑向變化的已知技術(shù)包括：

1.如果條形刀片運(yùn)動到不同于標(biāo)稱位置的軸向位置，那么，通過近似ΔR＝Δs·tanα，刀具參考平面的半徑增加或減小，其中Δs是條形刀片的正或負(fù)軸向移動，并且α是刀片壓力角(例如，參看US?5,839,943)。

2.如果利用兩個(gè)夾緊螺釘(上和下)來夾緊條形刀片，那么上或下螺釘?shù)呐ぞ卦黾幽苁沟镀┒寺晕较蛞苿樱绻麠l形刀片并非精確地為直的或者如果正常槽壁并不完全是平面的。

上述方法1的缺點(diǎn)在于所有軸向移位的刀片的刀片末端將運(yùn)動離開其共同的末端平面。雖然刀片調(diào)整改進(jìn)了徑向切削刃位置，其造成刀片末端的跳動(runout)。刀片末端的跳動將造成刀片的過早的末端磨損。

上述方法2的缺點(diǎn)在于刀具需要每個(gè)刀片兩個(gè)夾緊螺釘，并且這兩個(gè)夾緊螺釘?shù)呐ぞ乇仨毟鶕?jù)刀片和槽的各個(gè)不準(zhǔn)確度來進(jìn)行選擇。也可能由于刀片和槽的特定形狀，將不發(fā)生刀片半徑變化、諸如刀片半徑增加或刀片半徑減小。在這種情況下，不能對這種特定的槽/刀片組合進(jìn)行調(diào)整。方法2是根據(jù)可能僅通過耗時(shí)的嘗試錯誤循環(huán)來控制的一致性。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明針對于用于平面滾齒和平面銑削的錐齒輪制造面刀頭，其中，刀頭包括正刀片承座，并且能在刀片預(yù)夾緊和軸向定位之后將刀片緊緊地夾緊到正承座表面上并且徑向調(diào)整條形刀片。

本發(fā)明的刀頭總體上是盤形并且能繞刀片軸線旋轉(zhuǎn)。刀頭包括：第一側(cè)和第二側(cè)；布置于刀頭中的一個(gè)或多個(gè)切削刀片定位槽，其中刀片定位槽中的每一個(gè)在第一側(cè)與第二側(cè)之間延伸。刀片定位槽分別具有在第一側(cè)與和第二側(cè)之間延伸的至少一個(gè)刀片承座表面，刀片承座表面具有修改的形狀并且從第一側(cè)延伸到第二側(cè)，其中修改的形狀偏離于從第一側(cè)延伸到第二側(cè)的連續(xù)直線形表面的形狀。

優(yōu)選地，修改形狀的承座表面包括第一部分和第二部分，第一部分從第一側(cè)或第二側(cè)之一延伸到第一側(cè)與第二側(cè)之間的預(yù)定位置，第一部分具有第一形狀，第二部分從預(yù)定位置延伸到第一側(cè)或第二側(cè)中的另一個(gè)，第二部分具有使得第一部分的形狀和第二部分的形狀一起不構(gòu)成從第一側(cè)延伸到第二側(cè)的連續(xù)直線(始終相同的斜率)的形狀。第一部分優(yōu)選地是直的并且第二部分優(yōu)選地是彎曲的。

附圖說明

圖1示出了用于條形刀片的刀頭槽的多個(gè)不同承座表面修改。

圖2(a)示出了帶條形刀片的刀頭的截面圖，條形刀片利用夾緊塊和兩個(gè)夾緊螺釘連接到刀頭，其中僅上夾緊螺釘處于扭矩下。

圖2(b)示出了與圖2(a)的相同截面，其中下夾緊螺釘具有比上夾緊螺釘更高的扭矩。

圖3示出了在刀頭槽中具有五邊形截面和正承座的切削刀片的三維視圖。兩個(gè)刀片承座表面的下部段被修改。

圖4示出了在刀頭槽中具有五邊形截面的切削刀片的二維頂視圖。虛線指示在承座表面的下(看不到)部段中兩個(gè)承座表面的修改。

圖5示出了在刀頭槽中具有五邊形截面的切削刀片的二維頂視圖。虛線指示相對于承座表面的下(未圖示)部段中定向的切削圓更接近切向的承座表面的修改。

圖6示出了在刀頭槽中具有五邊形截面和正承座的切削刀片的三維圖。相對于切削圓更接近切向定向的承座表面的下部段被修改。