无理论刃形误差插齿刀.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN107378141A(43)申请公布日2017.11.24(21)申请号201710509972.7(22)申请日2017.06.28(71)申请人天津大学地址300072天津市南开区卫津路92号(72)发明人郑淑贤高鸿李佳(74)专利代理机构天津才智专利商标代理有限公司12108代理人王顕(51)Int.Cl.B23F21/06(2006.01)权利要求书1页说明书2页附图3页(54)发明名称无理论刃形误差插齿刀(57)摘要本发明提供一种无理论刃形误差插齿刀，包括刀体和刀体圆周上均匀分布的刀齿，刀齿包括侧后刀面、前刀面、顶后刀面、侧刃和顶刃；前刀面是球面；顶后刀面为圆锥面，顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小；顶刃是前刀面和顶后刀面的交线；侧刃是侧后刀面和前刀面上的交线，其在加工过程中始终与被加工齿轮齿面共轭；侧后刀面是由多条侧刃构成的自由曲面，刀具重新刃磨得到的侧刃仍与被加工齿轮齿面共轭。该无理论刃形误差插齿刀采用球面作为插齿刀前刀面，提高了刀具强度；由于侧刃与被加工零件齿面共轭，理论上不存在刃形误差，大幅提升了插齿加工精度；该插齿刀前角、后角更大，改善了插齿切削条件。CN107378141ACN107378141A权利要求书1/1页1.一种无理论刃形误差插齿刀，包括刀体(101)和刀体上圆周分布的刀齿(102)，所述刀齿(102)包括侧后刀面(1)、前刀面(2)、顶后刀面(3)、侧刃(4)和顶刃(5)；其特征在于：所述前刀面(2)是球面；所述顶后刀面(3)是圆锥面，顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小；所述顶刃(5)是所述前刀面(2)和顶后刀面(3)的交线；所述侧刃(4)是所述侧后刀面(1)和前刀面(2)的交线，所述侧刃(4)在插齿加工过程中始终与被加工齿轮齿面共轭；所述侧后刀面(1)是由多条侧刃(4)构成的自由曲面，刀具重新刃磨得到的侧刃(4)仍与被加工齿轮齿面共轭。2.如权利要求1所述无理论刃形误差插齿刀，其特征在于：顶刃前角为6～20°。3.如权利要求1所述无理论刃形误差插齿刀，其特征在于：顶刃后角为7～10°。4.如权利要求1所述无理论刃形误差插齿刀，其特征在于：所述刀齿(102)为直齿或斜齿。2CN107378141A说明书1/2页无理论刃形误差插齿刀技术领域[0001]本发明涉及一种插齿刀，尤其涉及一种无理论刃形误差插齿刀。背景技术[0002]插齿加工是最常用的渐开线齿轮加工方法之一。插齿刀作为插齿加工工艺系统的重要组成部分，直接影响插齿加工精度。现行的插齿刀，由于采用渐开线展成理论设计制造，开出前角和后角后，必然展成侧刃刃形的理论误差，且刀具刃磨前后的刃形不一致，用这种刀具加工的零件，精度较低，精度一致性差。此外，现行标准插齿刀顶刃前角为5°，顶刃后角为6°，刀具切削性能较差，增大前角可以有效提高刀具切削性能，但前角增大的同时，刀具的刃形误差也随之增大，进一步降低被加工工件的齿形精度。目前，插齿加工的经济精度为GB7级，如果能够按照某种新的设计理论设计制造出无理论刃形误差的插齿刀，提高齿轮零件的加工精度和精度一致性，就有可能将插齿加工的经济精度提高到GB6级。这将对齿轮加工技术的发展起到深远影响。发明内容[0003]为了解决现有插齿刀存在理论刃形误差、刃磨前后加工精度一致性差、理论刃形误差随顶刃前角和顶刃后角的增大而增大的问题，本发明提供一种无理论刃形误差插齿刀，能有效提高插齿加工精度。[0004]本发明的技术方案如下：[0005]一种无理论刃形误差插齿刀，包括刀体和刀体上圆周分布的刀齿，所述刀齿包括侧后刀面、前刀面、顶后刀面、侧刃和顶刃；所述前刀面是球面；所述顶后刀面为圆锥面，顶圆直径从刀具前端向后逐渐减小；所述的顶刃是所述前刀面和顶后刀面的交线；[0006]所述侧刃是所述侧后刀面和前刀面的交线，所述侧刃在插齿加工过程中始终与被加工齿轮齿面共轭；[0007]所述侧后刀面是由多条侧刃构成的自由曲面，刀具重新刃磨得到的侧刃仍与被加工齿轮齿面共轭。[0008]进一步，所述顶刃前角为6～20°。[0009]进一步，所述顶刃后角为7～10°。[0010]进一步，所述刀齿102为直齿或斜齿。[0011]本发明的有益效果是：采用球面作为插齿刀前刀面，与现行插齿刀内锥面的前刀面相比，在相同前角的条件下，刀具强度更高、工艺性更好；由于侧刃与被加工零件齿面共轭，理论上不存在刃形误差，可大幅提升插齿加工精度；由于刀具刃磨之后，侧刃仍与被加工齿面共轭，依然没有刃形误差，加工精度一致性好；与现行插齿刀相比，本发明所述插齿刀具有更大的前角和后角，可明显改善插齿切削条件。附图说明3CN107378141A说明书2/2页[0012]图1为本发明提供的无理论刃形误差插齿刀的