铲齿成形刀具齿顶铲磨长度的计算与控制

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铲齿成形刀具齿顶铲磨长度的计算与控制聂钢
铲齿成形刀具齿顶铲磨长度的计算与控制
聂钢毛世民吴序堂
(西安交通大学西安710049)
摘要提出了-种以解析方式确定铲齿成形刀具齿顶铲磨长度的新方法，可以
明显提高刀具设计的精度、 效率和经济性，有助于优化刀具设计和制造过程。
此外， 根据两种不同的齿背提出了齿顶铲磨长度的控制方法，即Ⅰ型齿背可
以通过改变齿顶铲削超量而任意变化， Ⅱ型齿背则只能通过修改铲齿凸轮廓
线而被改变。
关键词铲齿成形刀具齿顶铲磨长度齿背控制
中图号TG706
引言
铲齿成形刀具铲磨加工时， 铲磨砂轮的外径不能过大， 并需将齿背做成双重铲削形式， 否
会发生铲磨干涉。 双重齿背前部为铲磨部分，其长度用齿顶铲背曲线的长度(即齿顶铲磨
)来表示，是刀具设计和制造中必须决定的参数。 目前，齿顶铲磨长度都是以近似作图测量
此为基础的近似计算以弦长形式确定的，-般为齿顶全长的二分之-或三分之二，铲磨砂
外径也固定取作60mm。 按现行方法设计、 制造时，近似步骤多，准确度差，工作量大，效率
并且缺乏设计及制造柔性。 实际上，许多刀具往往用不到齿顶全长的二分之-或三分之二，
精度等原因而报废，过长的齿顶铲磨长度既会增加铲磨的无效工作量，又会加大铲磨干涉
能性，而且难以在刀具结构条件允许时采用较大外径的铲磨砂轮，以提高铲磨效率和表面
。 本文提出了-种以解析方式确定螺旋槽滚刀齿顶铲磨长度并给予有效控制的新方法，可
显提高刀具设计的精度、 效率和经济性，有助于优化刀具的设计和制造过程。
齿顶铲磨长度的计算
齿顶铲背曲线的方程
铲削螺旋槽滚刀时，齿背铲背曲线为等螺距圆锥螺旋线[ 1]
。 由图1所示的刀具端面投影几
系，可以得到右旋刀具铲磨部分齿顶铲背曲线以转角
为参数变量的直角坐标方程为
x 〔 De/ 2 - ( K v/ ( 2 ) )
〕 cos

y 〔 D e/ 2 - ( K v / ( 2 ) )
〕 sin
( 1)
z ( Px / ( 2 ) )