断续端面滚花或滚齿装置的制作方法

本发明涉及一种断续端面滚花或滚齿装置。

背景技术：

传统端面滚花或滚齿方式加断续表面时,由于存在着冲击和振动,必然影响到工件的加工精度和切削刀具的使用寿命，而且在端面断续期间，滚轮和加工表面脱离，导致滚轮和加工面定位失控，易出现乱齿现象。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：为了克服滚花或滚齿在非连续端面上加工时容易出现乱齿的不足，本发明提供一种断续端面滚花或滚齿装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种断续端面滚花或滚齿装置，包括滚动锥轮、锥轮轴和驱动装置，所述锥轮轴穿设在滚动锥轮中心，且所述滚动锥轮绕所述锥轮轴转动。

所述驱动装置包括用于驱动待加工工件绕工件旋转轴线转动的工件驱动组件和/或用于驱动所述滚动锥轮绕待加工工件绕工件旋转轴线公转的锥轮驱动组件，即可以通过工件绕工件旋转轴线转动和带动滚动锥轮绕自身轴线(即锥轮轴的中心轴线)自转，或滚动锥轮绕工件旋转轴线公转和带动滚动锥轮绕自身轴线自转实现工件端齿的滚动滚压。所述锥轮轴相对待加工工件的端面倾斜。

所述滚动锥轮表面为滚刀，所述滚刀具有滚齿或滚花，加工时，滚动锥轮的滚齿或滚花在待加工工件端面滚压形成凸齿。

待加工工件端面上具有断续槽，滚刀半径R满足以下公式：

(b+4d)²/8h+h/2≤R≤(b+10d)²/8h+h/2，

其中，b：断续槽的槽宽，h：凸齿的齿深，d：凸齿的齿间距。滚刀半径R实际上是待加工工件端面的滚齿或滚花的外径，或者是滚刀位于滚动锥轮较大底面一侧的端部所在圆的半径。

为了固定所述滚动锥轮，还包括用于固定滚动锥轮的刀杆和轴承，所述滚动锥轮通过锥轮轴与所述刀杆固定连接，所述轴承套设在锥轮轴外，滚动锥轮与锥轮轴转动连接，所述刀杆的轴线与所述待加工工件的旋转轴线平行。

所述轴承为推力滚针轴承。

为了保证滚压过程实现纯滚动，锥轮轴的中心轴线与待加工工件的旋转轴线相交，且交点A与待加工工件端面的滚压圆周中心点B重合或大致重合。因安装误差，实际加工过程A点会位于B点附近。

本发明的有益效果是，本发明的断续端面滚花或滚齿装置，通过工件绕工件旋转轴线转动和带动滚动锥轮绕自身轴线(即锥轮轴的中心轴线)自转，或滚动锥轮绕工件旋转轴线公转和带动滚动锥轮绕自身轴线自转实现工件端齿的滚动滚压。通过调整滚动锥轮的滚刀半径可以实现工件上非连续端面的滚压，能保证在断续表面处滚刀与已滚压端面和待滚压端面同时有效啮合，显著降低冲击和振动，有效避免乱齿的产生。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的断续端面滚花或滚齿装置对工件滚压后的工件结构示意图。

图2是本发明的断续端面滚花或滚齿装置最优实施例的剖面结构示意图。

图3是本发明的断续端面滚花或滚齿装置最优实施例的结构示意图。

图4是本发明的断续端面滚花或滚齿装置与工件啮合的局部剖面示意图。

图5是图4中C处的局部放大图。

图中1、滚动锥轮，11、滚刀，2、锥轮轴，21、中心轴线，3、刀杆，4、轴承，5、工件，51、端面，52、旋转轴线，53、凸齿，54、断续槽。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

如图2-3所示，一种断续端面滚花或滚齿装置，包括滚动锥轮1、锥轮轴2和驱动装置，所述锥轮轴2穿设在滚动锥轮1中心，且所述滚动锥轮1绕所述锥轮轴2转动。

所述驱动装置包括用于驱动待加工工件5绕工件5旋转轴线52转动的工件驱动组件和/或用于驱动所述滚动锥轮1绕待加工工件5绕工件5旋转轴线52公转的锥轮驱动组件，即可以通过工件5绕工件5旋转轴线52转动和带动滚动锥轮1绕自身轴线(即锥轮轴2的中心轴线21)自转，或滚动锥轮1绕工件5旋转轴线52公转和带动滚动锥轮1绕自身轴线自转实现工件5端齿的滚动滚压。所述锥轮轴2相对待加工工件5的端面51倾斜。

所述滚动锥轮1表面为滚刀11，所述滚刀11具有滚齿或滚花，加工时，滚动锥轮1的滚齿或滚花在待加工工件5端面51滚压形成凸齿53。

还包括用于固定滚动锥轮1的刀杆3和轴承4，所述滚动锥轮1通过锥轮轴2与所述刀杆3固定连接，所述轴承4套设在锥轮轴2外，滚动锥轮1与锥轮轴2转动连接。所述轴承4为推力滚针轴承。

为了保证滚压过程实现纯滚动，锥轮轴2的中心轴线21与待加工工件5的旋转轴线52相交，且交点A与待加工工件5端面51的滚压圆周中心点B重合或大致重合。因安装误差，实际加工过程A点会位于B点附近。

如图1、图4-5所示，待加工工件5端面51上具有断续槽54，滚刀半径R满足以下公式：

(b+4d)²/8h+h/2≤R≤(b+10d)²/8h+h/2，

其中，b：断续槽54的槽宽，h：凸齿53的齿深，d：凸齿53的齿间距。

h、d和b已知，a：滚动锥轮1的滚齿或滚花与所述凸齿53啮合时，齿深h所对应的滚动锥轮1的弦长。为了方便说明，图4-5中采用一个带有滚齿的圆形齿轮来示意滚刀截面。

图4-5中，加粗直角三角形满足勾股定理：

R²＝(a/2)²+(R-h)² ①

为满足滚压断续表面滚刀11始终与工件5啮合需满足：

a＞b

为保证有效啮合，滚刀11走到断续槽54中点时，两边至少各啮合2个齿：

a≥b+4d ②

啮合齿数越多，滚刀11与滚压端面51之间所需压力越大，根据经验为保证滚压压力不至过大，滚刀11走到断续槽54中点时，两边最多各啮合5个齿：

a≤b+10d ③

综上①②③式，可得滚刀半径R满足以下公式：

(b+4d)²/8h+h/2≤R≤(b+10d)²/8h+h/2。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。