[發明專利]一種雙蝸輪飛刀的雙重垂直夾緊結構

在審

• 申請號: 201811492091.X
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN111283274A
• 公開（公告）日: 2020-06-16
• 發明（設計）人: 周湘衡
• 申請（專利權）人: 中鋼集團衡陽機械有限公司
• 主分類號: B23F23/12
• 分類號: B23F23/12;B23F11/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及一種雙蝸輪飛刀的雙重垂直夾緊結構，在刀桿被動端設有與刀桿同心的中心孔，徑向設有安裝和拉緊飛刀的兩個平行的聯接通孔，并與中心孔貫通，其中心距為一個工作蝸桿的軸向齒距，聯接通孔的兩端設有平面，同一側的平面設有拉緊螺釘，并與飛刀直柄上的螺孔聯接，定位夾緊機構設在中心孔內，從被動端端面依次設有施力構件、若干個圓球、定位頂桿、飛刀、彈性頂桿等，在拉緊螺釘和施力構件作用下，使定位頂桿的相對端斜端面滑動至飛刀直柄斜削平平面上形成緊密的面接觸，把兩個飛刀緊固在對應的聯接通孔內，使飛刀的切削刃部分處在與工作蝸桿相同的部位。這種定位、雙重垂直夾緊的技術方案，適合切削力、模數和導程角較大的多頭蝸輪的滾切。

技術領域

本發明涉及一種雙蝸輪飛刀的雙重垂直夾緊結構，主要用于工作蝸桿直徑較小、精度較高、切削力較大的圓柱蝸桿傳動多頭蝸輪的滾切。

背景技術

在滾切蝸輪時，因蝸輪滾刀基本幾何參數一般必須與工作蝸桿(即與被滾切蝸輪相嚙合的蝸桿)相同，所以蝸輪滾刀是針對性強的專用刀具，利用率低價格高，生產周期長使用不經濟，并且多頭蝸輪滾刀制造較困難，在單件小批量生產中制造蝸輪滾刀很不經濟，這時可用飛刀來加工蝸輪，而飛刀實質上就是不少于一個齒的蝸輪滾刀，它的切齒原理和切向蝸輪滾刀相同。飛刀的主要優缺點是結構簡單制造方便，成本和生產效率低，但是如果飛刀和刀桿設計得當、制作準確，并且使用得也正確，則加工出的蝸輪精度并不低于用蝸輪滾刀加工的精度，所以這也是常用飛刀來加工蝸輪的主因之一。無論蝸輪齒數和工作蝸桿的螺紋頭數是否有整數倍或者它們之間是否有最大公因數，為減少人工分頭(誤差)和提高切齒效率及刀桿剛性等，飛刀沿刀桿軸向相鄰中心距一般取一個工作蝸桿的軸向齒距時，因其結構尺寸小，易發生飛刀與夾緊定位零件的干涉和削弱此處刀桿強度，甚至引起刀桿的制造困難；從而不得不采用多于一個工作蝸桿的軸向齒距，這樣額外增加了刀桿長度和切向走刀長度，這樣刀桿主、被動端支承的刀桿座距離相比較長，刀桿加長剛性減弱，切向走刀時間延長，影響刀桿的剛度和強度及切齒效率，甚至齒面質量，還受機床切向走刀行程極限的限制，造成實施困難或不能實施。如圖1所示為加工中、小模數蝸輪飛刀的夾緊結構；飛刀圓直柄裝在刀桿1的圓孔中，擰緊螺母3和4使圓套筒2沿刀桿1外圓柱面軸向移動，過圓套筒2孔的中心線且沿其軸向設置的凹圓弧槽沿飛刀圓直柄抱緊，因圓套筒2要沿刀桿1外圓柱面軸向移動，刀桿1直徑變小影響強度；這種刀桿結構簡單，調整方便，但夾固可靠性稍差，凹圓弧槽要求較高，明顯這種結構不適合雙蝸輪飛刀和工作蝸桿直徑較小的定位夾緊。加工大模數蝸輪飛刀的夾緊結構有兩種，如圖2和3所示，擰緊螺母使帶螺桿的圓拉桿在圓孔內軸向移動，其圓柱部分設置的凹圓弧槽或斜削平面分別來鎖緊飛刀圓直柄或飛刀圓直柄的削平面。這種夾緊結構夾緊力大，飛刀不易松動，但這兩種夾緊結構沿刀桿徑向設置安裝圓拉桿和飛刀的圓孔呈垂直交叉貫穿，削弱了刀桿強度和剛度，這種垂直交錯孔的結構適合工作蝸桿(刀桿)直徑和飛刀相鄰中心距較大的場合，所以限制了多飛刀的使用，為避免多飛刀刀桿的制造和飛刀調整困難，不得不用單飛刀來替代，降低了生產率。因飛刀的數量極少切削量大，切削刃易磨損，而且局部磨損較快增加了切削阻力，又因飛刀滾切蝸輪是切向進給，當飛刀從切入端滾切至切出端時，飛刀的切削刃從一側切削到兩側切削再到另一側切削，飛刀沿其軸心線產生較大的周期性的交變扭矩，飛刀圓直柄與刀桿的圓孔有微小的間隙，并受刀桿和支承端剛度及軸承等旋轉件間隙的影響，動剛度較差易引起振動，在交變切削沖擊力的作用下造成飛刀松動、脫落甚至打壞蝸輪等；特別是工作蝸桿直徑較小、模數和切削力較大，尤其是大導程角的飛刀兩側切削刃的切削條件相差較大，上述夾緊結構都難以勝任。

發明內容

本發明的目的是提供一種雙蝸輪飛刀之間的中心距為一個工作蝸桿的軸向齒距，并且在線徑向精確調整定位、雙重垂直夾緊結構，以提高蝸輪精度和生產率及飛刀耐用度；適合于工作蝸桿直徑較小、模數和切削力較大的雙蝸輪飛刀的牢固夾緊，尤其是需人工分頭、精度較高的多頭蝸輪的滾切。