專利名稱：用于粗加工的螺旋拉刀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于粗加工的螺旋拉刀。
背景技術：
迄今為止，使用螺旋拉刀的粗加工和精加工已經成為內齒輪制造中的主流。螺旋 拉刀每個均通過使用它的切削齒在工件中預先形成的預留孔上執行切削，該切削齒沿著外 徑方向和齒厚方向逐漸地、順次地變大。關于螺旋拉刀已經進行了各種研究。存在有螺旋 拉刀的許多變體比如包括一套用于粗加工和精加工的多個分離單元的類型；其中將粗加 工切削齒組和精加工切削齒組一起置于一個單元的類型；以及粗加工切削齒組和精加工切 削齒組被裝配并集成到一起的組件類型。在使用這些螺旋拉刀的加工中，已知的是，螺旋角引起齒輪的左側和右側(銳角 部側和鈍角部側)之間切削性能的差別，這可能依次導致在齒輪的右側和左側中的不平衡 切削。因為切削齒被布置在螺旋角處，所以前刀面和切削齒的一個齒面之間的角度是銳 角，而前刀面和另一個齒面之間的角度是鈍角。前刀面的兩側之間的該角度差引起了使用 螺旋拉刀的加工中的不平衡切削，并且由此是阻礙使用螺旋拉刀的加工的精度提高的原因 之一。在銳角部側上的切削性能比鈍角部側上的切削性能好，尤其在通過垂直于軸向方向 布置多個花鍵齒而構造的軸向垂直齒槽類型的螺旋拉刀的情況中。換句話說，因為鈍角部 側上的切削性能低于銳角部側上的切削性能，所以在前刀面的兩側上的齒面之間的切削性 能產生大的差別。這導致影響齒廓精度和齒線精度的問題。為了解決這樣的問題，下面的專利文獻1公開了一種構造，在該構造中，切削齒的 鈍拐角處的后角被制成為大于切削齒的銳拐角處的后角，從而使兩個拐角部的切削性能平 衡。因此，切削性能在花鍵齒的每個切削齒的左右切削齒拐角部之間被平衡。引用列表專利文獻專利文獻1 日本專利申請特開昭60-150907
發明內容
技術問題然而，隨著近年來對更高精度逐漸增加的需求下，已經要求精加工比拉削更加精 確。盡管除了拉削之外關于用于內齒輪的精加工的加工方法已經進行了各種研究，但要求 允許以更高精度加工的螺旋拉刀的開發。鑒于上面的情形，本發明的目的是提供一種用于粗加工的螺旋拉刀，該用于粗加 工的螺旋拉刀能夠減少對齒廓精度和齒線精度的不利影響并因此提高加工精度。問題的解決方案用于解決上述問題的根據第一發明的用于粗加工的螺旋拉刀包括切削齒部分，多個花鍵齒沿著軸向方向并排地布置在所述切削齒部分中，所述花鍵齒每個均包括以預定的 螺旋角布置的切削齒，所述切削齒每個均在所述切削齒的沿著周向方向的兩側上具有銳角 部和鈍角部。用于粗加工的螺旋拉刀的特征在于沿著所述周向方向設置在一部分花鍵齒 上的所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它在銳角部側上的高度與在鈍角部 側上的高度不同，所述一部分花鍵齒是從所述花鍵齒中的第一花鍵齒起順次地設置的花鍵 齒，并且其它部分花鍵齒的所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它的高度在 所述周向方向上保持恒定。根據第二發明的用于粗加工的螺旋拉刀的特征在于，在根據第一發明的用于粗加 工的螺旋拉刀中，所述一部分花鍵齒的圓周上的部分或全部切削齒每個均以如下方式形 成，所述方式使得它在所述銳角部側上的高度與在所述鈍角部側上的高度不同。根據第三發明的用于粗加工的螺旋拉刀的特征在于，在根據第二發明的用于粗加 工的螺旋拉刀中，所述一部分花鍵齒的所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得 它的切削刃在寬度上小于所述其它部分花鍵齒的所述切削齒的具有相似形狀的切削刃。根據第四發明的用于粗加工的螺旋拉刀的特征在于，在根據第三發明的用于粗加 工的螺旋拉刀中，所述一部分花鍵齒的所述切削齒每個均具有傾斜部，所述傾斜部以如下 方式形成在所述鈍角部側上，所述方式使得所述傾斜部在高度上從所述鈍角部側起朝所述 銳角部側增加，并使得所述切削刃在寬度上小于所述其它部分花鍵齒的所述切削齒的具有 相似形狀的切削刃。本發明的有利效果上面提到的根據第一發明的用于粗加工的螺旋拉刀是包括切削齒部分的用于粗 加工的螺旋拉刀，多個花鍵齒沿著軸向方向并排地布置在該切削齒部分中。花鍵齒每個均 包括以預定螺旋角布置的切削齒。切削齒每個均在其沿著周向方向的兩側上具有銳角部和 鈍角部。沿周向方向布置在一部分花鍵齒上的切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使 得其在銳角部側上的高度和在鈍角部側上的高度不同。所述一部分花鍵齒是從花鍵齒中 的第一花鍵齒起順次地布置的花鍵齒。其它部分花鍵齒的切削齒每個均以如下方式形成， 所述方式使得它的高度沿著周向方向保持恒定。預留孔可以首先使用所述一部分花鍵齒 加工，其通過減小每個切削齒的銳角部側和鈍角部側之間的切削性能的差別而實現平衡切 削。然后，可以使用其它部分花鍵齒執行加工以得到最終形狀。這減少了歸因于切削性能 的差別而對齒廓精度和齒線精度的不利影響，從而允許了加工精度的提高。而且，在上面提到的根據第二發明的用于粗加工的螺旋拉刀中，在所述一部分花 鍵齒的圓周上的部分或全部切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得其在銳角部側上 的高度與在鈍角部側上的高度不同。因此，緩和了切削齒的銳角部側和鈍角部側的不平衡 切削。這減少了對齒廓精度和齒線精度的不利影響，允許加工精度的提高。而且，在上面提到的根據第三發明的用于粗加工的螺旋拉刀中，所述一部分花鍵 齒的切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它的切削刃在寬度上小于其它部分花鍵 齒的切削齒的具有相似形狀的切削刃。軸向垂直齒槽類型的通常的螺旋拉刀可以被加工以 使得切削刃的寬度可以對于從第一花鍵齒起順次地布置的一部分花鍵齒的每個切削齒而 被做得更小。以此方式，能夠提高該螺旋拉刀的加工精度。而且，在上面提到的根據第四發明的用于粗加工的螺旋拉刀中，所述一部分花鍵齒的切削齒每個均具有傾斜部，該傾斜部以如下方式形成在鈍角部側上，所述方式使得傾 斜部在高度上從鈍角部側起朝銳角部側增加，并使得切削刃在寬度上小于其它部分花鍵齒 的切削齒的具有相似形狀的切削刃。軸向垂直齒槽類型的通常的螺旋拉刀可以被加工，使 得對于從第一花鍵齒起順次地布置的一部分花鍵齒的每個切削齒，傾斜部可以在徑向向外 的位置處設置到鈍角部側上的齒面。以此方式，能夠提高加工精度。
圖1是根據本發明的實施例的用于粗加工的螺旋拉刀的總體圖。圖2A是圖1中區域II的放大圖，且圖2B是沿著圖2A的箭頭B-B截取的橫截面 圖。圖3A是沿著圖1的箭頭III-III截取的橫截面圖，圖3B是圖3A中區域B的放大 圖，且圖3C是圖3B的透視圖。圖4A是沿著圖1的箭頭IV-IV截取的橫截面圖，圖4B是圖4A中區域B的放大圖， 且圖4C是圖4B的透視圖。圖5是示出了根據實施例的用于粗加工的螺旋拉刀是如何執行切削的說明圖。圖6是示出了根據實施例的花鍵齒的每個切削齒的另一個示例的平面圖。圖7是示出了根據實施例的花鍵齒的每個切削齒的又一個示例的平面圖。
具體實施例方式將基于下列實施例詳細地描述用于實施本發明的方式。示例將使用圖1到圖5描述本發明的實施例。如圖1中所示，在實施例中用于粗加工的螺旋拉刀1具有主要由拉端10、前導部 20、切削齒部分30、后導部40和后托柄50 —體地形成的構造，多個花鍵齒31 (S1到Sn)被 布置于切削齒部分30。拉端10是設置成將用于粗加工的螺旋拉刀1附接于拉床的拉頭的部分。前導部 20是將在工件2(見圖5)中預先形成的預留孔引導到第一花鍵齒31 (S1)(即，用于粗加工 的螺旋拉刀1的第一齒)的部分。切削齒部分30被構造成使得多個(在實施例中η個齒)花鍵齒31沿著軸向方向 并排地布置。如圖2到圖4中所示，這些花鍵齒31每個均包括預定數目的切削齒32。花鍵 齒31按照它們尺寸的升序布置，使得切削齒32的高度朝后側變大。另外，如圖2中所示，在花鍵齒31中，切削齒32以預定螺旋角布置。而且，前刀面 33與齒面34和齒面35形成的角度分別是銳角1和鈍角2，所述前刀面33是切削齒32的 前表面，所述齒面34和齒面35是位于前刀面33的兩側邊的表面。因此，切削齒32具有銳 角部(齒面34側)和鈍角部(齒面35側)。進一步，在實施例中，在花鍵齒31之中，包括第1個到第η-1個花鍵齒31 (S1到 Slri)的η-1個花鍵齒31與第η個花鍵齒31 (Sn)的不同之處在于切削齒32 (S1到Slri)具有 與切削齒32 (Sn)不同的形狀。具體地，如圖3中所示正視圖中，第1個到第η-1個花鍵齒31 (S1到Slri)的切削齒3261到511_1)中的每一個具有基本梯形的形狀。而且，通過沿軸向方向斜切每個齒面35(Si 到Slri)的切削刃(S1到Slri)而在鈍角部側的每個齒面35飯到Slri)上設置傾斜部36飯 到Slri)，使得銳角部側上的齒高可以與鈍角部側上的齒高不同。注意"S1到Slri”在圖3中 被指示為“S/’。這同樣適用于隨后將描述的圖6和圖7。換句話說，每個切削齒32 (S1到Slri)形成為如下形狀，該形狀使得其在鈍角部側上 的齒高從鈍角部側起朝銳角部側逐漸增加。因此，每個切削刃37 (S1到Slri)的寬度小于圖 4中所示的第η個花鍵齒31 (Sn)的切削齒32(Sn)的具有相似形狀的切削刃的寬度。相反地，如在圖4所示的正視圖中，第η個花鍵齒31(Sn)的每個切削齒32(Sn)具 有基本梯形形狀。銳角部和鈍角部在正視圖中相互對稱地形成，使得齒高可以沿著周向方 向保持恒定。第η個花鍵齒31(Sn)的每個切削齒32 (Sn)被設定為與將在工件的預留孔中 形成的內齒輪的完成尺寸相對應的尺寸。后導部40是在加工完成之后停留在工件的預留孔內的同時保持工件的部分。后 托柄50是將用于粗加工的螺旋拉刀1附接于拉床的支持頭的部分。通過使用根據實施例的用于粗加工的螺旋拉刀1，工件的預留孔被如下所述地加 工成內齒輪。使得用于粗加工的螺旋拉刀1的拉端10通過工件的預留孔。然后，扭轉并向 前拉出用于粗加工的螺旋拉刀1。由此，工件的預留孔被加工成內齒輪。具體地，如圖5中 所示，以它們尺寸的升序布置在切削齒部分30中的花鍵齒31順次地切削工件2的切削部 3 (C1到Cn)，從而在工件2的預留孔中形成內齒輪。這里，在實施例的用于粗加工的螺旋拉刀1中，如上面提到的，第1個到第n-1個 花鍵齒31 (S^IjSlri)的切削齒32 (S^IjSlri)中的每一個在它的鈍角部側具有傾斜面36飯 到Slri)。因此，與在其它區域3b中相比，由花鍵齒31 (S1到Slri)順次地加工的切削部3 (C1 到Clri)在與切削齒32 (S1到Slri)的傾斜面36 (S1到SnJ相對應的區域3a中具有淺的凹槽。相反地，第η個花鍵齒31 (Sn)的銳角部側和鈍角部側在正視圖中形成了對稱的形 狀。因此，在使用第1個到第n-1個花鍵齒31 (S1到Slri)加工之后，切削部3(Cn)由第η個 花鍵齒31 (Sn)最后切削從而得到最終、完成的尺寸。在上面提到的實施例中，該構造使得傾斜部36(Si到Slri)被設置成使得用于粗加 工的螺旋拉刀1的第1個到第n-1個花鍵齒31 (S1到Slri)的花鍵齒31 (S1到Slri)的每個 切削齒32 (S1到Slri)的齒高可以在銳角部側和鈍角部側之間變得不同。該構造使得低切削 性能區域減到最小，該低切削性能區域是花鍵齒31 (S1到Slri)的每個切削齒32 (S1到Slri) 的鈍角部側上的區域，在該低切削性能區域中切削性能低于銳角部側上的切削性能。這致 使銳角部側和鈍角部側之間的切削性能的差別的減小。因此，根據實施例，通過使得花鍵齒31 (S1到Slri)的每個切削齒32 (S1到Slri)的 鈍角部側上的低切削性能區域減到最小，減小了銳角部側和鈍角部側之間的切削性能的差 別。這緩和了銳角部側和鈍角部側的不平衡切削。由此，減小了對齒廓精度和齒線精度的 不利影響，允許加工精度的提高。注意到，上面提到的實施例已經示出了傾斜部36餌到Slri)設置到第1個到第n-1 個花鍵齒31 (S1到Slri)的切削齒32 (S1到Slri)的鈍角部側的示例；然而，本發明不限于這樣 的實施例。例如，斜切形狀可以給予第1個到第m個花鍵齒31 (S1到Sm)(其中1 < m < n-1)的每個切削齒32 (S1到Sm)的鈍角部側。然后，第m+1個到第η個花鍵齒31 (Sm+1到Sn)的每個 切削齒可以以如下方式形成，所述方式使得切削齒的銳角部側和鈍角部側形成對稱的形狀。另外，上面提到的實施例已經描述了傾斜部36 (S1到Slri)設置到花鍵齒31 (S1到 Slri)的圓周上的全部切削齒32 (S1到Slri)的鈍角部側的示例；然而，本發明不限于這樣的 實施例。傾斜部36 (SjIjSlri)可以僅設置在花鍵齒31 (S^IjSlri)的圓周上的一部分切削齒 32餌到5 _1)的鈍角部側上。即使這也緩和了銳角部側和鈍角部側的不平衡切削。由此， 減小了對齒廓精度和齒線精度的不利影響，允許加工精度的提高。而且，可以采取下面的措施來代替在花鍵齒31 (S1到Slri)的一些或者全部切削齒 32餌到5 _1)的鈍角部側上設置傾斜部36 (S1到Slri)。具體地，如圖6所示，可以在切削 齒132 (S1到Slri)的齒面135 (S1到Slri)的鈍角部側上的沿徑向向外的位置處設置階梯部 136 (S1到Slri)，或者如圖7中所示，錐形部236 (S1到Slri)可以設置到切削齒232 (S1到Slri) 的加工余量部。可以采取任何這樣的措施，只要它使一部分花鍵齒上的每個切削齒的齒高 在銳角部側和鈍角部側之間不同。不用說的是，在不背離本發明的范圍的情況下可以做各 種修改。而且，本發明不僅僅限于用于粗加工的螺旋拉刀。例如通過在粗加工-精加工集 成類型或組件類型的螺旋拉刀的粗加工切削齒組的鈍角部側上設置傾斜部，僅需使一部分 花鍵齒的每個切削齒的齒高在銳角部側和鈍角部側之間不同。不用說的是，本發明也能夠 以這些方式提高加工精度。工業實用性本發明可適當地應用到用于粗加工的螺旋拉刀、粗加工-精加工集成類型和組件 類型的螺旋拉刀等的粗加工切削齒組。附圖標記列表1 用于粗加工的螺旋拉刀2 工件3 切削部10拉端
20前導部
30切削齒部分
31花鍵齒
32，132,232切削齒
33，133,233前刀面
34，134,234齒面(銳角部側)
35，135,235齒面(鈍角部側)
36傾斜部
37齒尖
40后導部
50后托柄
136階梯部
236錐形部
權利要求
一種用于粗加工的螺旋拉刀，所述用于粗加工的螺旋拉刀包括切削齒部分，多個花鍵齒沿著軸向方向并排地布置在所述切削齒部分中，所述花鍵齒每個均包括以預定的螺旋角布置的切削齒，所述切削齒每個均在所述切削齒的沿著周向方向的兩側上具有銳角部和鈍角部，所述用于粗加工的螺旋拉刀的特征在于沿著所述周向方向設置在一部分花鍵齒上的所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它在銳角部側上的高度與在鈍角部側上的高度不同，所述一部分花鍵齒是從所述花鍵齒中的第一花鍵齒起順次地設置的花鍵齒，并且其它部分花鍵齒的所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它的高度在所述周向方向上保持恒定。
2.根據權利要求1所述的用于粗加工的螺旋拉刀，其特征在于，所述一部分花鍵齒的 圓周上的部分或全部切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它在所述銳角部側上的 高度與在所述鈍角部側上的高度不同。
3.根據權利要求2所述的用于粗加工的螺旋拉刀，其特征在于，所述一部分花鍵齒的 所述切削齒每個均以如下方式形成，所述方式使得它的切削刃在寬度上小于所述其它部分 花鍵齒的所述切削齒的具有相似形狀的切削刃。
4.根據權利要求3所述的用于粗加工的螺旋拉刀，其特征在于，所述一部分花鍵齒的 所述切削齒每個均具有傾斜部，所述傾斜部以如下方式形成在所述鈍角部側上，所述方式 使得所述傾斜部在高度上從所述鈍角部側起朝所述銳角部側增加，并使得所述切削刃在寬 度上小于所述其它部分花鍵齒的所述切削齒的具有相似形狀的切削刃。
全文摘要
一種用于粗加工的螺旋拉刀(1)，包括切削齒部分(30)，n個花鍵齒(31)沿著軸向方向并排布置在切削齒部分(30)中。花鍵齒(31)每個均包括以預定螺旋角布置的切削刃(32)。切削刃(32)每個均在其沿著周向方向的兩側上具有銳角部和鈍角部。在周向方向上布置在第1個到第n-1個花鍵齒(31)(S1到Sn-1)上的切削齒以如下方式形成，所述方式使得其在銳角部側上的高度與在鈍角部側上的高度不同。第n個花鍵齒(Sn)的切削刃(Sn)每個均以如下方式形成，所述方式使得其在整個周向方向上保持恒定的高度。
文檔編號B23D43/02GK101959636SQ20098010719
公開日2011年1月26日 申請日期2009年9月10日 優先權日2008年9月12日
發明者勝木靖人 申請人:三菱重工業株式會社