專利名稱：一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，屬于加工刀具技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
在航空發(fā)動機齒輪的應(yīng)用中，大壓カ角齒輪不磨削齒根的應(yīng)用越來越多，這種齒輪的粗加工必然會采用挖根加工。挖根齒輪的刀具設(shè)計一直是挖根齒輪加工的一大難題。通常都是采用凸頂滾齒刀具進行零件的加工。由于在滾齒加工中，由于延伸外擺線的產(chǎn)生，齒輪的挖根尺寸控制很不理想?，F(xiàn)有齒輪在航空領(lǐng)域的應(yīng)用逐漸向大壓カ角、不磨削齒根的方向發(fā)展，齒輪的齒面進行滲碳處理，其他表面進行非滲碳保護。這種齒輪的結(jié)構(gòu)設(shè)計有以下優(yōu)點壓カ角的增大可以提高齒輪的抗彎曲強度，齒輪的齒根不磨削加工，保留熱處理過的表層可以提高齒輪的抗疲勞強度。但是這種齒輪的設(shè)計給齒輪的加工帶來較大的麻煩，因為齒輪的齒根變窄、同齒高的條件下齒輪的重合度會降低，齒輪滾齒和磨齒加工的エ藝可行性差，齒根可容齒根圓角小，降低了齒輪的抗疲勞強度，通常是采用加大齒根深度的大圓角設(shè)計，齒輪粗加エ的滾齒刀具設(shè)計通常是采用凸頂滾齒刀具，但是凸頂?shù)毒叩凝X輪挖根點和挖根量不好控制，導(dǎo)致齒輪的磨齒加工難以保證齒輪的漸開線起始點直徑和齒輪的挖根量。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，能解決大壓力角齒輪挖根加工的難點問題，實現(xiàn)齒輪的挖根加工。本發(fā)明的目的是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)的一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，它包括(I)、變模數(shù)設(shè)計將齒輪的齒根挖根點作為齒輪的純滾動嚙合點，根據(jù)齒輪的挖根點直徑設(shè)計滾齒刀具的模數(shù)；(2)、雙壓カ角折線式設(shè)計將滾齒刀具與齒輪的嚙合線設(shè)計在齒輪的挖根點位置，嚙合線與挖根點的位置偏差在1.8mm以內(nèi)，刀尖圓角下、嚙合線以上設(shè)計刀具挖根壓力角，嚙合線以下設(shè)計刀具齒形角，刀具挖根壓力角用來保證齒輪的齒根挖根點和挖根量，刀具齒形角是用來保證齒輪齒形精度，刀具挖根壓力角和刀具齒形角形成滾齒刀具的折線式齒廓結(jié)構(gòu)，刀具挖根壓力角和刀具齒形角的交點為滾齒刀具的拐點，拐點位于嚙合線上。所述的刀具挖根壓力角小于刀具齒形角。本發(fā)明的有益效果在于刀具采用變模數(shù)和雙壓カ角折線式設(shè)計，通過對零件的實際加工，齒輪的挖根點和挖根量得到了良好的控制，并且通過零件的實際加工，效果良好。


圖1為本發(fā)明滾齒刀具的法面剖面示意圖；圖2為現(xiàn)有刀具的法面剖面示意圖。其中，ト刀尖圓角，2-刀具挖根壓力角，3-拐點，4_哨合線,5_刀具齒形角，6_現(xiàn)有刀尖圓角，7-現(xiàn)有壓力角，8-現(xiàn)有刀尖凸臺。
具體實施例方式下面結(jié)合附圖進一歩描述本發(fā)明的技術(shù)方案，但要求保護的范圍并不局限于所述。如圖1，一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，它包括
(I)、變模數(shù)設(shè)計將齒輪的齒根挖根點作為齒輪的純滾動嚙合點，根據(jù)齒輪的挖根點直徑設(shè)計滾齒刀具的模數(shù)，齒輪配對嚙合和齒輪齒條嚙合的基本條件之一，就是基節(jié)相等，即Ml*cos(a l)=M2*cos(a 2),所以從理論上來說,對于被加工齒輪參數(shù)(Ml, a I)，有無數(shù)個滾齒刀具參數(shù)(M2，a 2)與之配合，達到確定滾齒刀具的模數(shù)的目的；(2)、雙壓カ角折線式設(shè)計將滾齒刀具與齒輪的嚙合線4設(shè)計在齒輪的挖根點位置，嚙合線4與挖根點的位置偏差在1. 8mm以內(nèi)，刀尖圓角I下、嚙合線4以上設(shè)計刀具挖根壓カ角2，嚙合線4以下設(shè)計刀具齒形角5，刀具挖根壓力角2用來保證齒輪的齒根挖根點和挖根量，刀具齒形角5是用來保證齒輪齒形精度，刀具挖根壓力角2和刀具齒形角5形成滾齒刀具的折線式齒廓結(jié)構(gòu)，刀具挖根壓力角2和刀具齒形角5的交點為滾齒刀具的拐點3，拐點3位于嚙合線4上。所述的刀具挖根壓力角2小于刀具齒形角5。刀具挖根壓力角2的大小主要取決于和齒輪的挖根量、挖根深度和齒輪的齒根圓直徑，刀具的刀尖圓角I的大小是根據(jù)齒輪的齒根圓角來設(shè)定的，把滾齒刀的兩個壓力角的拐點，3設(shè)定在嚙合線4上，這樣就可以精確的控制加工齒輪的挖根點。如圖2，現(xiàn)行的挖根齒輪滾齒刀具設(shè)計，主要都是采用凸頂滾齒刀具進行加工，刀具采用單一壓カ角進行刀具設(shè)計，零件的齒根圓角由刀具的現(xiàn)有刀尖圓角6來保證，齒輪的齒形誤差由刀具的現(xiàn)有壓力角7來控制，齒輪的挖根量和挖根點是由滾齒刀的現(xiàn)有刀尖凸臺8的大小和凸臺起始點來保證，這種刀具可以實現(xiàn)齒輪的挖根加工，但是對齒輪的挖根點和挖根量的控制不準(zhǔn)確，會導(dǎo)致齒輪在磨齒加工時，齒輪漸開線起始點直徑較難保證最小漸開線直徑?？梢?，作為挖根齒輪的粗加工，為保持刀具經(jīng)刃磨后，加工齒輪齒形的穩(wěn)定性能，采用滾齒刀加工要穩(wěn)定ー些，為了精確控制被加工齒輪的挖根點，本發(fā)明采用變模數(shù)設(shè)計，將齒輪的齒根挖根點附近作為齒輪的純滾動圓，同時為保證齒輪的齒形誤差，將刀具的模數(shù)和壓カ角進行改變，以滿足滾齒刀具與齒輪進行純滾動的要求，通過本發(fā)明變模數(shù)、折線齒廓的刀具設(shè)計，對齒輪的挖根點和挖根量的控制比較準(zhǔn)確，這樣便實現(xiàn)了齒輪的挖根加エ。
權(quán)利要求
1.一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，其特征在于它包括(1)、變模數(shù)設(shè)計將齒輪的齒根挖根點作為齒輪的純滾動嚙合點，根據(jù)齒輪的挖根點直徑設(shè)計滾齒刀具的模數(shù)；(2)、雙壓力角折線式設(shè)計將滾齒刀具與齒輪的嚙合線(4)設(shè)計在齒輪的挖根點位置，嚙合線(4)與挖根點的位置偏差在1. 8mm以內(nèi)，刀尖圓角(I)下、嚙合線(4)以上設(shè)計刀具挖根壓力角(2)，嚙合線(4)以下設(shè)計刀具齒形角(5)，刀具挖根壓力角(2)用來保證齒輪的齒根挖根點和挖根量，刀具齒形角(5)是用來保證齒輪齒形精度，刀具挖根壓力角(2)和刀具齒形角(5)形成滾齒刀具的折線式齒廓結(jié)構(gòu)，刀具挖根壓力角(2)和刀具齒形角(5)的交點為滾齒刀具的拐點(3)，拐點(3)位于嚙合線(4)上。
2.如權(quán)利要求1所述的挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，其特征在于 所述的刀具挖根壓力角(2)小于刀具齒形角(5)。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種挖根齒輪滾齒刀具的變模數(shù)折線齒廓設(shè)計方法，它包括(1)變模數(shù)設(shè)計將齒輪的齒根挖根點作為齒輪的純滾動嚙合點，根據(jù)齒輪的挖根點直徑設(shè)計滾齒刀具的模數(shù)；(2)雙壓力角折線式設(shè)計將滾齒刀具與齒輪的嚙合線設(shè)計在齒輪的挖根點位置，嚙合線與挖根點的位置偏差在1.8mm以內(nèi)，刀尖圓角下、嚙合線以上設(shè)計刀具挖根壓力角，嚙合線以下設(shè)計刀具齒形角，刀具挖根壓力角和刀具齒形角的交點為滾齒刀具的拐點，拐點位于嚙合線上。本發(fā)明的有益效果是刀具采用變模數(shù)和雙壓力角折線式設(shè)計，通過對零件的實際加工，齒輪的挖根點和挖根量得到了良好的控制，并且通過零件的實際加工，效果良好。
文檔編號B23F21/16GK103009028SQ20121055240
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月18日
發(fā)明者楊新建, 黎剛, 鄭榮成, 楊秀軍 申請人:貴州黎陽航空動力有限公司