机夹不重磨硬质合金刮削滚刀是一种新型滚刀,用于精加工或半精加工淬硬齿轮,其齿顶刃不切削,只由两侧刃从轮齿齿面切下少量金属。刀具结构比较特殊,刀片较短,在各齿上的位置均不同,刀齿在啮合点附近切削,只需在啮合点处镶上刀片即可。与焊接式滚刀相比,具有精度高,结构简单,刀片更换方便,造价低等特点。本文对滚刀的结构进行分析,并给出刀片座各角度的计算公式,对不同模数的滚刀均可适用。
一、滚刀的结构特点
滚刀由刀体、刀片座、硬质合金刀片和弹性夹紧元件(胶皮垫)组成(如图1)。刀体为渐开线蜗杆,沿蜗杆上面铣出一些窄槽,槽数为滚刀圆周齿数的两倍。左、右刀片座交错镶嵌粘结于蜗杆两侧表面,刀片座上也要加工出槽,用来安放刀片,并使刀片直接定位在渐开螺旋面上。利用胶皮垫的弹性压缩量夹紧刀片,胶皮垫的柔性使刀片能略微摆动,刀片随着受力点的不同贴靠在不同位置的蜗杆表面上,使实际切削点和理论切削点一致,避免了设计和装配可能产生的误差。由于刮削滚刀的切削余量很小,刀片受力较小,且切削力的作用是将刀片压向定位面,通过试验验证此结构是合理的、可行的。 1.右刀片座 2.刀体 3.左刀片座 4.刀片 5.胶皮垫 图1 滚刀的镶齿结构 二、刀片座的设计与计算
刀片座起支承刀片的作用,为使刀片座与刀体较好地配合,按滚刀刀体设计刀片座。以图2所示左刀片座为例,计算板与键的二面角、顶面倾斜角、底端尖角。选取刀体右侧槽为计算基准,设其与刀体轴向截面的偏位值为e,用偏位平面截渐开螺旋面,得到两条曲线,求出左侧曲线在分圆上的齿形角a左,然后利用球面三角公式计算刀片座的各角度。由发生线和刀刃平行线组成的平面简称为板,由刀刃平行线和轴向线组成的平面简称为键。若O为右侧槽在分度圆上的一点,设OA表示渐开螺旋面的发生线,OB代表轴向线,OC为与刀刃平行的直线(如图3),三直线构成以O为顶点的三面角及平面角。发生线与轴向线的夹角为基圆螺旋角e=bb,轴向线与刀刃平行线夹角为f=90 |