一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，在刀杆被动端设有朝向主动端且与刀杆中心线同心的中心孔，在刀杆中部径向设有安装和拉紧飞刀的圆通孔，所述圆通孔的两端设有沉孔，其中靠近飞刀圆直柄一端的沉孔设有拉紧螺钉，所述飞刀圆直柄轴心线上设有连接拉紧螺钉的螺孔，所述圆通孔的中心线垂直且过刀杆中心线，并与中心孔贯通，定位夹紧机构设置在中心孔内，在拉紧螺钉和定位夹紧机构作用下，定位顶杆的相对端斜端面滑动至飞刀圆直柄斜削平平面上形成紧密的面接触，把飞刀紧固在圆通孔内，并使飞刀的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。采用这种中心孔内轴向定位夹紧和圆通孔内轴向拉紧飞刀的技术方案，适合切削力或模数较大、大导程角的蜗轮的滚切。

Double clamping structure of worm wheel cutter

Double clamping structure of the utility model relates to a worm gear knife, a center hole toward the drive end and is concentric with the center line of the cutter bar of the cutter rod passive end in tact hole cutter with middle radial installation and tensioning of the fly, the two ends of the round holes with hole, which rely on a hole near a circle one end of the handle is provided with a straight clamping screw, screw tensioning screw connection with the circular knife straight shank axis, the center line of the vertical and circular through hole cutter center line, and is communicated with the center hole, positioning and clamping mechanism is arranged in the center hole in tension screw and a positioning clamping mechanism, relative at the end of the positioning rod form a close contact to the surface of the sliding oblique flying round straight shank made oblique plane, flying in tact fastening hole, and the cutting part of the knife in the same work with worm parts . The utility model adopts the technical scheme that the axial positioning and clamping of the center hole of the center hole and the axial tension of the flying cutter in the flexible hole are suitable for the hobbing of the worm wheel with a large cutting force or a large modulus angle.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，主要用于切削力或模数较大、大导程角的圆柱蜗杆传动蜗轮的滚切。
技术介绍
在滚切蜗轮时，因蜗轮滚刀参数必须与蜗杆的参数一致，所以蜗轮滚刀是针对性强的专用刀具，利用率低，价格高，生产周期长使用不经济，并且多头蜗轮滚刀制造较困难，在单件小批量生产中制造蜗轮滚刀很不经济，这时可用飞刀来加工蜗轮，而飞刀实质上就是一个单齿或数齿的蜗轮滚刀，它的切齿原理和蜗轮滚刀相同。飞刀的主要优缺点是制造简单，成本低，生产效率低，但是如果飞刀制作准确使用得也正确，则加工出的蜗轮精度并不低于蜗轮滚刀加工的精度，所以这也是常用飞刀来加工蜗轮的主因之一。飞刀装入刀杆后应装夹可靠，不能在切削时发生滑动和转动。刀杆径向设置有安装飞刀圆直柄的圆孔，该孔的中心线垂直且过刀杆中心线；如图1所示为加工中、小模数蜗轮飞刀的夹紧结构。飞刀圆直柄装在刀杆1的圆孔中，拧紧螺母3和4使圆套筒2沿刀杆1外圆柱面轴向移动，过圆套筒2孔的中心线且沿其轴向设置的凹圆弧槽沿飞刀圆直柄抱紧，因圆套筒2要沿刀杆1外圆柱面轴向移动，刀杆1直径变小影响强度；这种刀杆结构简单，调整方便，但夹固可靠性稍差，凹圆弧槽要求较高。加工大模数蜗轮的飞刀在刀杆上的夹紧结构有两种，如图2和3所示，拧紧螺母使带螺杆的圆拉杆在圆通孔内轴向移动，其圆柱部分设置的凹圆弧槽或斜削平面分别来锁紧飞刀圆直柄或飞刀圆直柄的削平面。这种夹紧结构夹紧力大，飞刀不易松动，但是这两种夹紧结构沿刀杆径向设置安装圆拉杆和飞刀的圆孔呈垂直交叉贯穿，削弱了刀杆强度和刚度，这种垂直交错孔，制造不易，并且图2所示的凹圆弧槽和孔距要求较高，适合刀杆直径较大的场合。因刀杆上飞刀的数量极少极易磨损，而且切削部分又是局部磨损较快增加了切削阻力；又因飞刀滚切蜗轮是切向进给，当飞刀从切入端滚切至切出端时，飞刀的切削刃从一侧切削到两侧切削再到另一侧切削，刀齿沿其轴心线产生较大的周期性的交变扭矩，飞刀圆直柄与刀杆的圆孔是有一定的间隙，并受刀杆和支承端刚度及轴承等旋转件间隙的影响，动刚度较差易引起振动，造成飞刀松动、脱落甚至打坏蜗轮等；特别是切削力或模数较大，尤其是大导程角的飞刀，两侧切削刃的切削条件不一致时，上述夹紧结构都难以胜任了。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种在刀杆中心孔内轴向定位夹紧和圆通孔内轴向拉紧蜗轮飞刀的定位夹紧结构，适合于切削力或模数较大、大导程角的蜗轮飞刀的牢固夹紧。本专利技术的技术方案是：包括刀杆，所述刀杆由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，所述被动端设有朝向主动端且与刀杆中心线同心的中心孔，在刀杆中部径向设有安装和拉紧飞刀的圆通孔，所述圆通孔的两端设有沉孔，其中靠近飞刀圆直柄一端的沉孔设有拉紧螺钉，所述飞刀圆直柄轴心线上设有连接拉紧螺钉的螺孔，所述圆通孔的中心线垂直且过刀杆中心线，并与中心孔贯通，定位夹紧机构设置在中心孔内，从被动端端面依次设有施力构件和定位顶杆及飞刀，飞刀圆直柄斜削平平面与其轴心线的锐角θ的开口方向朝向飞刀的刀头，在拉紧螺钉和施力构件产生的力共同作用下，定位顶杆的相对端斜端面滑动至飞刀圆直柄斜削平平面上形成紧密的面接触，把飞刀紧固在刀杆的圆通孔内，并使飞刀刀头的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。本专利技术进一步的技术方案是：其中沉孔底平面与所述拉紧螺钉之间设有平垫圈，另一个沉孔底平面与蜗轮飞刀刀头定位平面之间设有或不设有定位平垫圈。采用该技术方案，所述平垫圈置于所述拉紧螺钉的支撑面与所述沉孔底平面之间，起着增大被连接零件接触表面面积，降低单位面积压力和保护被连接零件表面不被损坏的作用。当飞刀切削部分磨损重磨后，可通过改变定位平垫圈厚度的方法，如另加薄垫片或重新更换厚的定位平垫圈，或改变定位顶杆的相对端斜端面在刀杆中心孔内的轴向位置，以精确调整飞刀齿厚正好处在工作蜗杆的分度圆柱上和阻止受切削力后朝向刀杆中心的移动。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用带方圆柱端螺钉，拧紧螺钉时产生轴向力。采用该技术方案，螺旋夹紧机构起到夹紧和增力及自锁作用，是一种常用简单可靠的夹紧机构，特别是它具有增力大、自锁性能好、使用方便等优点。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用液、气压缸或电动推杆，由液、气压或电产生轴向力，用液压缸或气压缸的活塞杆作为施力终端，或用电动推杆的推杆作为施力终端。采用该技术方案，当活塞的受压面积S一定时，压力F与压强P成正比，即F＝PS，增加压强即可增大相应的压力，当多个活塞串联叠加可成倍增力。液压油的压强比气压高许多，因此缸径尺寸可以比气缸小很多，通常不需要用增力机构，所以可使施力构件结构更简单紧凑；液体不可压缩，因此夹紧的刚性大、工作平稳、夹紧可靠、噪音小。当采用电动推杆时，电动机通过齿轮机构减速后带动一对丝杠螺母把电机的旋转运动变为直线运动，利用电动机正反转完成推拉动作，是通过齿轮减速和螺旋机构增力和自锁的复合装置。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件采用弹簧组件，弹簧受力压缩后均匀弹性变形，弹性力产生轴向力，施力构件用调整垫圈或螺钉调节弹力。采用该技术方案，由胡克定律可知，弹簧在发生弹性形变时，弹簧的弹力F和弹簧的伸长量(或压缩量)x成正比，即F＝kx。k是材料的弹性系数，它只由材料的性质所决定，与其他因素无关，是利用弹簧长度变化增力。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件与刀杆中心孔定位并连接，或所述施力构件与刀杆中心孔滑动定位并与刀杆被动端端面连接。本专利技术进一步的技术方案是：所述螺钉可选为粗牙或细牙螺纹，优选为细牙螺纹。采用该技术方案，细牙螺纹比粗牙螺纹有更好的增力和自锁效果。本专利技术进一步的技术方案是：所述中心孔入口端设有同心顶针孔为60°锥孔。本专利技术进一步的技术方案是：所述施力构件的施力终端端面设置有硬化的大半径球面Sr。本专利技术进一步的技术方案是：为使定位顶杆的相对端斜端面滑动至飞刀圆直柄斜削平平面上形成紧密的面接触，所述定位顶杆的相对端斜端面的倾斜角等于飞刀圆直柄斜削平平面锐角θ。由于所述锐角θ值越小，拉紧螺钉增力效果越好，自锁性能越有保证；斜面结构的另一重要特性是夹紧行程(即在刀杆中心孔内轴向移动)和飞刀沿其轴向相应移动的距离，所述锐角θ减小，则飞刀沿其轴向位移的敏感度增大，有利于实现飞刀磨损后重磨，但对轴向定位精度的调整不利，为此，所述锐角θ的数值不应选择过小。本专利技术再进一步的技术方案是：所述锐角θ的取值范围在3°～6°之间。本专利技术再更进一步的技术方案是：所述锐角θ为4.5°。从定位上分析，飞刀绕自身轴心线转动和移动，当夹紧后，由飞刀圆直柄和定位顶杆两斜平面紧密贴合，在飞刀刀头定位平面和定位平垫圈及切削力共同作用下，限制了这两个方向的自由度，尤其是斜楔夹紧和拉紧螺钉与定位斜面和施力构件组成的复合定位垂直交叉夹紧，具有自动定心，重复定位精度高夹紧可靠、定位和自锁同时实现，并提高了抗螺纹松弛性，以克服飞刀有时两个侧刃交替参加切削，刀齿沿其轴心线产生较大的周期性的交变扭矩。由于采用定位平垫圈和斜楔夹紧定位，故飞刀沿轴心线方向的位置可以通过调整定位平垫圈；当不采用定位平垫圈时，改变定位顶杆的轴向移动距离进行调整，飞刀磨损重磨经轴向调整后，飞刀齿厚仍然保持在工作蜗杆的分度圆柱上。飞刀的轴向定位精度对于定位顶杆移动距离不敏感，提高本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，包括刀杆(1)，其特征在于所述刀杆(1)由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，所述刀杆(1)的被动端设有朝向主动端且与刀杆(1)中心线同心的中心孔(4)，在刀杆(1)中部径向设有安装和拉紧飞刀(7)的圆通孔(2)，所述圆通孔(2)的两端设有沉孔(21)，其中靠近飞刀圆直柄(72)一端的沉孔设有拉紧螺钉(10)，所述飞刀圆直柄(72)轴心线上设有连接拉紧螺钉(10)的螺孔，所述圆通孔(2)的中心线垂直且过刀杆(1)中心线，并与中心孔(4)贯通，定位夹紧机构(8)设置在中心孔(4)内，从被动端端面(11)依次设有施力构件(6)和定位顶杆(5)及飞刀(7)，飞刀圆直柄斜削平平面(73)与其轴心线的锐角θ的开口方向朝向飞刀的刀头(74)，在拉紧螺钉(10)和施力构件(6)产生的力共同作用下，使定位顶杆的相对端斜端面(51)滑动至飞刀圆直柄斜削平平面(73)上形成紧密的面接触，把飞刀(7)紧固在刀杆的圆通孔(2)内，并使飞刀刀头(74)的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。

【技术特征摘要】
1.一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，包括刀杆(1)，其特征在于所述刀杆(1)由带锥柄的主动端和细长的被动端组成，所述刀杆(1)的被动端设有朝向主动端且与刀杆(1)中心线同心的中心孔(4)，在刀杆(1)中部径向设有安装和拉紧飞刀(7)的圆通孔(2)，所述圆通孔(2)的两端设有沉孔(21)，其中靠近飞刀圆直柄(72)一端的沉孔设有拉紧螺钉(10)，所述飞刀圆直柄(72)轴心线上设有连接拉紧螺钉(10)的螺孔，所述圆通孔(2)的中心线垂直且过刀杆(1)中心线，并与中心孔(4)贯通，定位夹紧机构(8)设置在中心孔(4)内，从被动端端面(11)依次设有施力构件(6)和定位顶杆(5)及飞刀(7)，飞刀圆直柄斜削平平面(73)与其轴心线的锐角θ的开口方向朝向飞刀的刀头(74)，在拉紧螺钉(10)和施力构件(6)产生的力共同作用下，使定位顶杆的相对端斜端面(51)滑动至飞刀圆直柄斜削平平面(73)上形成紧密的面接触，把飞刀(7)紧固在刀杆的圆通孔(2)内，并使飞刀刀头(74)的切削部分处在与工作蜗杆相同的部位。2.根据权利要求1所述的一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，其特征在于其中沉孔底平面(22)与所述拉紧螺钉(10)之间设有平垫圈(9)，另一个沉孔底平面(22)与蜗轮飞刀刀头定位平面(71)之间设有或不设有定位平垫圈(3)，所述沉孔底平面(22)与所述圆通孔(2)中心线垂直。3.根据权利要求1所述的一种蜗轮飞刀的双重夹紧结构，其特征在于所述施力构件(6)采用带方圆柱端螺钉，拧紧螺钉时产生轴...

【专利技术属性】
技术研发人员：周湘衡，曾星，肖体云，
申请(专利权)人：中钢集团衡阳重机有限公司，
类型：新型
国别省市：湖南;43