具有條形刀片的徑向可調整性的齒輪刀具制造技術

一種用于平面滾齒和平面銑削的錐齒輪制造平面刀頭(2)，其中刀頭包括正刀片承座表面(16,18)，并且能在刀片(8)預先夾緊并且在軸向定位之后將刀片(8)緊緊地夾緊到正承座表面上并且在徑向上調整切削刀片。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】具有條形刀片的徑向可調整性的齒輪刀具本申請要求保護在2012年11月9日提交的美國臨時專利申請第61/724,531號的權益，該專利申請的全部公開以引用的方式并入到本文中。
本專利技術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。
技術介紹
錐齒輪和準雙曲面齒輪能在單次或間歇轉位過程(平面銑削)或者在連續轉位過程(面滾)中切削。在展成或搖臺平面中的基本切削設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時展成齒輪的一個齒。用于錐齒輪切削的常用平面刀具具有若干刀片組，每一組具有一個到四個刀片。最常用的刀具是交替(完成)刀具，每個刀片組具有一個外側刀片和一個內側刀片。為了在切削過程中實現所有內側刀片和所有外側刀片相等的切屑負荷，所有外側刀片的切削刃優選地在相同徑向位置彼此跟隨。而且，所有內側刀片應在相同徑向位置彼此跟隨。換言之，一種類型(內側或外側)的所有切削刃應在刀具旋轉時生成相同錐表面。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允許調整徑向刀片位置，目前的條形刀片系統沒有設置成實現直接徑向調整。然而，實現切削刃位置的徑向變化的已知技術包括：1.如果條形刀片運動到不同于標稱位置的軸向位置，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軸向移動，并且α是刀片壓力角(例如，參看US5,839,943)。2.如果利用兩個夾緊螺釘(上和下)來夾緊條形刀片，那么上或下螺釘的扭矩增加能使刀片末端略微徑向移動，如果條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的缺點在于所有軸向移位的刀片的刀片末端將運動離開其共同的末端平面。雖然刀片調整改進了徑向切削刃位置，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的缺點在于刀具需要每個刀片兩個夾緊螺釘，并且這兩個夾緊螺釘的扭矩必須根據刀片和槽的各個不準確度來進行選擇。也可能由于刀片和槽的特定形狀，將不發生刀片半徑變化、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/刀片組合進行調整。方法2是根據可能僅通過耗時的嘗試錯誤循環來控制的一致性。
技術實現思路
本專利技術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整條形刀片。本專利技術的刀頭總體上是盤形并且能繞刀片軸線旋轉。刀頭包括：第一側和第二側；布置于刀頭中的一個或多個切削刀片定位槽，其中刀片定位槽中的每一個在第一側與第二側之間延伸。刀片定位槽分別具有在第一側與和第二側之間延伸的至少一個刀片承座表面，刀片承座表面具有修改的形狀并且從第一側延伸到第二側，其中修改的形狀偏離于從第一側延伸到第二側的連續直線形表面的形狀。優選地，修改形狀的承座表面包括第一部分和第二部分，第一部分從第一側或第二側之一延伸到第一側與第二側之間的預定位置，第一部分具有第一形狀，第二部分從預定位置延伸到第一側或第二側中的另一個，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成從第一側延伸到第二側的連續直線(始終相同的斜率)的形狀。第一部分優選地是直的并且第二部分優選地是彎曲的。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。圖7示出了在刀頭槽中帶有五邊形截面和正承座的切削刀片的三維視圖。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。P是軸線并且是用于刀片調整的刀片旋轉方向。VPT是是刀片調整之前的樞軸-末端-距離的向量，并且VPT*是調整之后的樞軸-末端-距離的向量。圖8示出了夾緊塊-刀片-承座表面布置的截面圖，但作為在圖2(b)中修改的刀片承座表面的替代，其示出了樞轉塊，樞轉塊具有在其右側上的刀片承座表面和在左側上的樞軸布置(朝向刀具中心)。圖9是圖8的刀頭的一部段的頂視圖，示出了帶有切削刀片的三個刀片槽。圖10示出了夾緊塊和刀片-承座表面結構的截面圖，但作為在圖2(b)中修改的刀片承座表面的替代，其示出了樞轉塊，樞轉塊具有順應元件來代替機械樞軸線。這個元件使用鋼的線性彈性，以便允許承座表面樞轉。刀片承座表面在其右側并且樞轉結構在左側(朝向刀具中心)。圖11是圖10的刀頭的一部段的俯視圖，示出了帶有切削刀片的三個刀片槽。具體實施方式在本說明書中使用用語“專利技術”、“該專利技術”和“本專利技術”意圖廣義地指此說明書和所附任何權利要求的主題。包含這些用語的表述不應理解為限制本文所述的主題或者限制所附的專利權利要求的意義或范圍。而且，本說明書并非意圖在本申請的任何特定部分、段落、敘述或附圖中描述或限制由任何權利要求所涵蓋的主題。應參考整個說明書、所有附圖和任何權利要求來理解本主題。本專利技術能有其它構造且能以各種方式來實踐或執行。而且，應了解本文所用的短語和術語是出于描述目的且不應認為具限制意義。現將參考附圖來討論本專利技術的細節，附圖僅以舉例說明的方式示出了本專利技術。在附圖中，相似特征或部件將由相似附圖標記來標注。在本文中使用“包括”、“具有”和“包含”和其變型意謂涵蓋之后列出的項目和其等效物以及額外物品。使用字母來識別方法或過程的要素只是為了標識并且并非意圖表示這些要素要按照特定次序來執行。盡管在下文中附圖描述中提及方向，諸如上部、下部、向上、向下、向后、底部、頂部、前部、后部等，這些只是為了方便起見相對于附圖(在正常查看時)做出。這些方向不應從字面來理解或者以任何形式來限制本專利技術。此外，在本文中使用術語諸如“第一”、“第二”、“第三”等是出于描述目的并且并無表示或暗示重要性或顯著性的意圖，除非這樣規定。本專利技術針對于帶有一個或多個切削刀片的錐齒輪刀頭的發展，切削刀片能以確定的方式進行徑向調整，不具有或具有最小的副作用。這些副作用可能是刀片末端高度變化、刀片偏移變化、在空間中圍繞所有三個軸線(X,Y,Z)的刀片旋轉和/或刀片承座剛度損失。可以利用如下修改來將刀片承座表面從其直(平面)初始形狀修改，這些修改包括：凹部、下(上)部段中的斜坡、桶形狀、在下(或上)部段中的彎曲凹部、在下(或上)部段中的直上升形狀、直下降和上升形狀、在下(或上)截面中的彎曲上升形狀、凹入形狀或更高階修改，如圖1所示。圖1示出了用于條或桿型切削刀片的刀頭2中本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種用于可旋轉的切削工具的刀頭，所述刀頭大體上為盤形并且能繞刀頭軸線旋轉，所述刀頭包括：第一側和第二側，布置于所述刀頭中的一個或多個切削刀片定位槽，其中所述刀片定位槽中的每一個在所述第一側與第二側之間延伸，所述刀片定位槽分別具有在所述第一側與第二側之間延伸的至少一個刀片承座表面，所述至少一個刀片承座表面具有修改的形狀，并且從所述第一側延伸到所述第二側，其中所述修改的形狀偏離于從所述第一側延伸到所述第二側的、連續平直的承座表面的形狀。

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】2012.11.09 US 61/724,5311.一種用于可旋轉的切削工具的刀頭，所述刀頭大體上為盤形并且能繞刀頭軸線旋轉，所述刀頭包括：第一側和第二側，布置于所述刀頭中的一個或多個切削刀片定位槽，其中所述刀片定位槽中的每一個在所述第一側與第二側之間延伸，所述刀片定位槽分別具有在所述第一側與第二側之間延伸的至少一個刀片承座表面，所述至少一個刀片承座表面具有修改的形狀，并且從所述第一側延伸到所述第二側，其中所述修改的形狀偏離于從所述第一側延伸到所述第二側的、連續平直的承座表面的形狀，其中，具有刀片末端的切削刀片在修改的刀片承座表面上的滾動允許所述切削刀片的所述刀片末端的徑向調整。2.根據權利要求1所述的刀頭，其特征在于，所述修改的形狀包括：第一部分，所述第一部分從所述第一側或第二側之一延伸到所述第一側與所述第二側之間的預定位置，所述第一部分具有第一形狀，第二部分，所述第二部分從所述預定位置延伸到所述第一側或第二側中的另一個，所述第二部分具有使得所述第一部分的形狀和所述第二部分的形狀一起并不構成從所述第一側延伸到所述第二側的連續直線的形狀。3.根據權利要求2所述的刀頭，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中的至少一個的形狀是彎曲的。4.根據權利要求2所述的刀頭，其特征在于，所述第一部分和所述第二部分中的至少一個的形狀是直的。5.根據權利要求2所述的刀頭，其特征在于還包括：一個或多個夾緊螺釘。6.根據權利要求5所述的刀頭，其特征在于包括定位成在所述預定位置處施加力的一個夾緊螺釘。7.根據權利要求5所述的刀頭，其特征在于包括：兩個夾緊螺釘，其中第一夾緊螺釘被定位成在所述第一部分上施加力，并且所述第二夾緊螺釘被定位成在所述第二部分上施加力。8.根據權利要求1所述的刀頭，其特征在于，所述一個或多個切削刀片定位槽限定大體上五邊形的橫截面。9.根據權利要求8所述的刀頭，其特征在于，所述一個或多個切削刀片定位槽包括兩個刀片承座表面。10.根據權利要求9所述的刀頭，其特征在于還包括：至少一個夾緊螺釘，所述至少一個夾緊螺釘定位成向所述兩個刀片承座表面之一施加力。11.根據權利要求10所述的刀...

【專利技術屬性】
技術研發人員：H·J·施塔特費爾德，A·J·諾賽里，
申請(專利權)人：格里森工場，
類型：發明
國別省市：美國;US