專利名稱：一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖r的鏟齒機床凸輪的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于機械加工技術，涉及一種用于鏟齒機床的凸輪，它能對型面鑲齒銑刀不完整齒尖R進行連續加工。
背景技術：
鑲齒銑刀與整體高速鋼銑刀相比，具有以下優點a、鑲齒銑刀的刀體常用材料為40Cr或45#鋼，僅刀片材料采用高速鋼，因此，刀具材料費低廉。而且當銑刀達到磨損極限不能再次修磨時，僅需重新制造新刀片裝入舊的刀體就可做成新的銑刀，即刀體可反復使用多次，大大的降低了二次制造的成本。
b、通過在刀片上焊硬質合金刀頭，就可以方便的做成高速鋼刀具難以加工的材料的銑刀。
c、對于整體高速鋼難于制造的型面銑刀，采用鑲齒銑刀的結構則變得簡單易行。
因此，鑲齒銑刀具有整體高速鋼銑刀無法相比的優點和不可替代的作用，在機械加工行業被廣泛使用。特別是復雜型面的零件，若采用分部位加工，則需要進行多道工序的加工，既拉長了加工周期又因反復裝夾、定位，影響零件的加工精度，而采用鑲齒組合銑刀則可一次裝夾完成，是一種省時、省力、加工精度高的加工刀具。
在鑲齒銑刀中，常有類似附圖1的型面，即一把鑲齒銑刀的型面是由兩種或三種刀片共同構成。如附圖1所示，刀片2即③與刀片1即②端刃在軸向尺寸為A±0.01，而刀片1的齒尖R為R0±0.05，若A＞R0，則齒尖R為完整齒尖R，就可在外園磨床或鏟齒機床通過機床傳動機構帶動銑刀旋轉實現連續磨削齒尖R。但是，當A＜R0時就成為不完整齒尖R，就不能如上面所說的那樣連續磨削齒尖R。傳統的加工方法就是操作者手轉銑刀逐齒磨削，即每磨好一個齒后需要將砂輪退出，操作者手轉銑刀至下一齒，砂輪再次進刀磨削，磨削時手轉銑刀直至整個R型面磨出，操作者的人身始終處于危險狀況，而且每個齒的R型面都有所差異。總之，這種加工方法效率低，操作欠規范，且加工質量不穩定。長期以來，人們希望能像加工完整齒尖R那樣連續磨削不完整齒尖R，但由于種種原因，這個問題幾十年一直懸而未決。
發明內容
本實用新型的發明目的是提出一種專用凸輪，用于鏟齒機床后即可實現對臺階型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的連續磨削，以提高工作效率和產品質量，同時，保護操作者的人身安全。
本實用新型的技術方案是其一一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，工作部分圓弧和退程部分圓弧均相對Y軸對稱，工作部分圓弧和退程部分圓弧的圓心角相同，都為α1，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值范圍為0.8mm～6.0mm；兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝180°-α1，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接。
本實用新型的第二種技術方案是一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，工作部分圓弧和退程部分圓弧均相對Y軸對稱，退程部分圓弧的圓心角為α1，工作部分圓弧的圓心角為α1/2，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值范圍為0.8mm～6.0mm；兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝0.5(360°-1.5α1)，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接。
本實用新型的優點是使用本實用新型凸輪代替原有凸輪，使鏟齒機床實現了對臺階型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的連續磨削。本實用新型凸輪，成本很低，卻實現了對幾十年懸而未決的難題的突破，它既可保證加工質量，大大提高生產效率，又確保了操作工人的人身安全，特別是對于機床生產廠家來說，若在機床附件中增加這么一個凸輪，就等于賦予了機床一種新的功能，可謂低成本帶來高效益。
圖1是一種鑲齒銑刀結構示意圖，它的型面是由兩種刀片共同構成的復雜型面。圖中，①是鑲齒銑刀的刀體，②是刀片1，③是刀片2。
圖2是本實用新型凸輪的結構示意圖。圖中，④是退程部分α1，⑥是圓滑過渡部分α2，⑤是工作部分α1。
具體實施方式
下面對本實用新型做進一步詳細說明。參見圖2，本實用新型第一技術方案的凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧⑤、一段退程部分圓弧④和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧⑥組成，工作部分圓弧⑤和退程部分圓弧④均相對Y軸對稱，工作部分圓弧和退程部分圓弧的圓心角相同，都為α1，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值要根據被加工銑刀型面確定，一般情況下其取值范圍為(0.8～6.0)mm。兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝180°-α1，過渡圓弧⑥將工作部分圓弧⑤和退程部分圓弧④圓滑過渡連接，凸輪其它部分的結構和尺寸與原有凸輪相同。
上述凸輪工作部分的圓心角與凸輪退程部分的圓心角相同，因此，在鏟齒機床上可實現對鑲齒銑刀進行隔齒加工。即鏟齒機床的固有傳動機構使凸輪旋轉并帶動砂輪縱向運動，完成進刀和退刀過程。當凸輪處于工作部分時，砂輪對鑲齒銑刀齒尖R進行磨削加工，當凸輪轉至退程部分時，砂輪自動進行退刀。此時銑刀由機床傳動機構帶動自動旋轉，當銑刀旋轉至第二個齒尖R時，凸輪也正好再次處于工作部分，帶動砂輪跳過大外徑刀齒后對第二個齒尖R進行磨削加工。由于構成鑲齒銑刀型面的兩種刀片在刀體上隔齒排列，所以，采用此凸輪后就可實現隔齒加工。
如果構成鑲齒銑刀型面的兩種刀片在刀體上隔兩齒排列，就需要能實現隔兩齒加工的凸輪，為此，只需使凸輪工作部分的圓心角為凸輪退程部分圓心角的一半即可。本實用新型的第二種技術方案是一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，工作部分圓弧和退程部分圓弧均相對Y軸對稱，退程部分圓弧的圓心角為α1，工作部分圓弧的圓心角為α1/2，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值要根據被加工銑刀型面確定，一般情況下其取值范圍為(0.8～6.0)mm。兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝0.5(360°-1.5α1)，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接，凸輪其它部分的結構和尺寸與原有凸輪相同。
由于凸輪工作部分直徑相同，因此被加工銑刀的齒尖R上不產生后角，與外磨加工的效果相同。為保證連續加工時不碰傷刀片2端刃即“B”端面，必須采用斜向鏟磨加工。斜鏟加工時，砂輪主軸應旋轉一角度τ，其值的確定方法如下要保證加工出的R型面完整，則砂輪橫向的進刀量應大于R-A，可取(R-A+0.5)，而凸輪的結構決定了其徑向進刀量為ΔR，所以τ＝tg-1((R-A+0.5)/ΔR)，其中τ為砂輪主軸與機床軸向夾角，取值范圍為τ+(3°～5°)。
ΔR＝R1-R2，其取值以磨好齒尖R后退刀和進刀時不碰傷刀片2端刃為原則。
由τ值的計算式可以看出τ值只與R、A、ΔR三者有關，與銑刀外徑大小無關，ΔR越大，τ值越小，因此通過調整ΔR的大小，可將τ值控制在一定范圍以內，確保在砂輪軸可旋轉范圍內。
例如，若想將τ值控制在30°以內，設ΔR＝2.5，由τ＝tg-1((R-A+0.5)/ΔR))得到R-A＝2.5×tg30°-0.5≈1。即ΔR＝2.5的凸輪，可用于加工R-A≤1這個范圍的此類鑲齒銑刀。
再如，設ΔR＝4，則R-A＝4×tg30°-0.5≈1.8，即ΔR＝4的凸輪，可用于加工R-A≤1.8這個范圍的此類鑲齒銑刀。
綜上所述，使用本實用新型的凸輪加上斜向鏟磨就可實現連續磨削臺階型面鑲齒銑刀齒尖不完整R。
實施例。
被加工銑刀結構如附圖1所示實施例1、若R＝5，A＝4.5，則R-A＝0.5＜1，可采用ΔR＝2.5的凸輪，此時斜鏟角度τ＝tg-1((R-A+0.5)/2.5)≈22°。實際τ值可取22°～27°。
實施例2、若R＝3，A＝1.5，則R-A＝1.5＜1.8，可采用ΔR＝4的凸輪，此時斜鏟角度τ＝tg-1((R-A+0.5)/4)≈26°30′。實際τ值可取27°～30°。
實施例3、若R＝1，A＝0.2，則R-A＝0.8＜1，可采用ΔR＝2.5的凸輪，此時斜鏟角度τ＝tg-1((R-A+0.5)/2.5)≈27°30′。實際τ值可取28°～30°。
權利要求1.一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，工作部分圓弧和退程部分圓弧均相對Y軸對稱，工作部分圓弧和退程部分圓弧的圓心角相同，都為α1，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值范圍為0.8mm～6.0mm；兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝180°-α1，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接。
2.一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪，包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，以中心安裝孔和定位孔的中心連線為X軸，以過安裝孔中心并垂直于X軸的直線為Y軸，則此時鍵槽的中心線與Y軸重合，其特征在于凸輪的輪廓形狀如下整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，工作部分圓弧和退程部分圓弧均相對Y軸對稱，退程部分圓弧的圓心角為α1，工作部分圓弧的圓心角為α1/2，α1的取值范圍為120°～140°，工作部分圓弧的半徑為R1，其取值范圍為30～40mm，退程部分圓弧的半徑為R2，其取值范圍為R2＝R1-ΔR，式中ΔR為進刀量，其取值范圍為0.8mm～6.0mm；兩段過渡圓弧相對Y軸對稱，兩段過渡圓弧的圓心角相同，都為α2，α2＝0.5(360°-1.5α1)，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接。
專利摘要本實用新型一種連續磨削型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的鏟齒機床凸輪屬于機械加工技術，涉及一種用于鏟齒機床的凸輪，使用它能對型面鑲齒銑刀不完整齒尖R進行連續加工。該凸輪包括帶有鍵槽的中心安裝孔和定位孔，其特征在于整個凸輪輪廓由一段工作部分圓弧、一段退程部分圓弧和位于工作部分圓弧和退程部分圓弧之間的兩段過渡圓弧組成，過渡圓弧將工作部分圓弧和退程部分圓弧圓滑過渡連接。使用本實用新型凸輪代替原有鏟齒機床凸輪，使鏟齒機床實現了對臺階型面鑲齒銑刀不完整齒尖R的連續磨削。
文檔編號B24B47/12GK2897538SQ20052014427
公開日2007年5月9日 申請日期2005年12月15日 優先權日2005年12月15日
發明者鄭超, 王凡旺 申請人:西安航空發動機(集團)有限公司