专利名称：双联齿轨轮齿形圆弧倒角加工刀具的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及齿轨轮加工刀具技术领域，特别涉及一种采煤机用双联齿轨轮齿 形圆弧倒角加工刀具。
技术背景随着煤矿向高产高效方向的发展，对采煤机要求越来越高功率要大，可靠性要 高。这样，采煤机的牵引力和牵引速度也在相应增大，使采煤机行走齿轨轮受到的冲击力也 在增大，因而在实际使用中对齿轨轮强度会有很高的要求。大型采煤机MG650/1630-WD在 采煤过程中发现齿轨轮与销排啮合之间的作用力，有时会导致因齿轨轮瞬间断齿而失效。 为了解决这一问题，提高齿轨轮的使用寿命，我们对双联齿轨轮的断口进行了分析，找出其 断齿失效的主要原因，并进行了技术攻关。
发明内容本实用新型为了解决齿轨轮齿的尖角部位易形成韧性较低的网状碳化物或块状 碳化物，在使用过程中该部位最易产生裂纹，从而导致齿轨轮断齿的技术问题。本实用新型 提出了一种用于制造双联齿轨轮齿形圆弧倒角的加工具，其中包括用于加工齿轨轮齿形外 侧圆弧倒角的加工刀具，所述用于加工齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具包括刀柄1、驱 动轮盘2、刀体3、颈部4和磨头5，其中在加工刀具的磨头5处具有倒角R4的圆弧结构。所 述加工刀具还包括用于加工齿轨轮齿形内侧圆弧倒角的加工刀具，所述用于加工齿轨轮齿 形内侧圆弧倒角的加工刀具包括刀柄1、驱动轮盘2、刀体3、颈部4和磨头6，其中在加工刀 具的磨头6处具有倒角R4的圆弧结构。所述加工刀具应用于三轴联动数控铣床进行加工圆弧倒角。本实用新型采用如上所述的圆弧倒角加工刀具，将齿轨轮的齿形倒角改为R4的 圆弧倒角后，改善了此处碳化物的组织形态及应力集中的技术问题，消除了双联齿轨轮的 断齿现象。
图1 本实用新型所涉及的双联齿轨轮的侧视图和主视图。图2 本实用新型用于制造双联齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具。图3 本实用新型用于制造双联齿轨轮齿形内侧圆弧倒角的加工刀具。
具体实施方式
在采煤机用的齿轨轮和销排啮合过程中，经常发现齿轨轮多次断齿的现象，经本 实用新型的研发人员进行检验分析，根据检验报告分析结果得出齿轨轮齿形尖角部位在 热处理渗碳时，此处碳浓度相对其他部位高，易形成韧性较低的网状碳化物或块状碳化物， 同时尖角处为应力集中部位，因此，在使用过程中，该部位最易产生裂纹，从而导致齿轨轮断齿。根据检验分析结果并经本实用新型研发人员的反复试验，本实用新型采用将齿轨轮 的齿形倒角改为R4的圆弧倒角，以减少此处应力集中，改善碳化物的组织形态。双联齿轨轮如图1所示，图1为本实用新型所涉及的双联齿轨轮的侧视图和主视 图。从图1中可看出，左边齿形两端面为斜面，齿形根部由2-R22的圆弧及齿根圆组成，齿 形内外侧都要倒R4圆弧角。从通用的刀具手册中得知，标准R4内圆弧刀具R大于22，因此 标准刀具不能用来加工双联齿轨轮齿形内外侧的R4圆弧倒角，本发明旨在设计倒R4圆弧 角的专用刀具。本实用新型用于加工R4圆弧倒角刀具的设计根据齿形两端面斜面角度来设计 R4圆弧成形面，齿根圆处R的大小决定了刀杆的直径大小，根据齿轨轮的材料及硬度选择 刀片的材料及硬度。设计齿形外侧R4圆弧倒角刀如图示2所示，图2为本实用新型用于制 造双联齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具，其包括刀柄1、驱动轮盘2、刀体3、颈部4和磨 头5，其中在加工刀具的磨头5处具有倒角R4的圆弧结构。再根据齿面长度设计齿形内侧 R4圆弧倒角刀如图3所示，图3为本实用新型用于制造双联齿轨轮齿形内侧圆弧倒角的加 工刀具，其包括刀柄1、驱动轮盘2、刀体3、颈部4和磨头6，其中在加工刀具的磨头6处具 有倒角R4的圆弧结构。利用图2、图3所示刀具加工齿轨轮齿形内外侧圆弧倒角，由于齿形端面是斜面， 必须用三轴联动的数控铣床及Mastercam三维软件编制程序来加工齿轨轮齿形内外侧圆 弧倒角，因此选用了 VMC1250三轴联动数控铣床。在试验过程中，主轴转速S为800转/分 钟，进给速度F为300mm/分钟，一次进给完成R4圆弧倒角，需要时间为20分钟。利用本实用新型的加工R4圆弧倒角刀具将齿轨轮的齿形倒角改为R4的圆弧倒角 后，改善了此处碳化物的组织形态及应力集中。通过工业性试验，双联齿轨轮的断齿现象几 乎消除。利用本实用新型的专用刀具将加工齿轨轮齿形倒角都改成圆弧倒角，解决了齿轨 轮在煤矿采煤过程中的断齿现象。虽然本实用新型已经参照多个实施例进行了描述，但本实用新型并不限于上述实 施例，应当理解本领域技术人员能够对上述实施例中涉及的部件进行适当的组合形成新的 实施例，在不脱离本实用新型原理的基础上进行的各种明显的修改和变化都应落入本实用 新型的保护范围之内。
权利要求一种用于制造双联齿轨轮齿形圆弧倒角的加工刀具，其包括用于加工齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具，所述用于加工齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具包括刀柄(1)、驱动轮盘(2)、刀体(3)、颈部(4)和磨头(5)，其中在加工刀具的磨头(5)处具有倒角R4的圆弧结构。
2.如权利要求1所述的用于制造双联齿轨轮齿形圆弧倒角的加工刀具，其特征在于， 所述加工刀具还包括用于加工齿轨轮齿形内侧圆弧倒角的加工刀具，所述用于加工齿轨轮 齿形内侧圆弧倒角的加工刀具包括刀柄(1)、驱动轮盘(2)、刀体(3)、颈部(4)和磨头(6)， 其中在加工刀具的磨头(6)处具有倒角R4的圆弧结构。
3.如权利要求1或2所述的用于制造双联齿轨轮齿形圆弧倒角的加工刀具，其特征在 于，所述加工刀具应用于三轴联动数控铣床进行加工圆弧倒角。
专利摘要一种用于制造双联齿轨轮齿形圆弧倒角的加工刀具，其包括用于加工齿轨轮齿形外侧圆弧倒角的加工刀具，和用于加工齿轨轮齿形内侧圆弧倒角的加工刀具，所述用于加工齿轨轮齿形内/外侧圆弧倒角的加工刀具的磨头处均具有倒角R4的圆弧结构。
文档编号B23C5/02GK201735857SQ20102028774
公开日2011年2月9日 申请日期2010年8月11日 优先权日2010年8月11日
发明者李瑞春, 郭满忠, 黄君丽 申请人:西安煤矿机械有限公司