[01486101]高精度硬齿面插齿刀具构形新方法及精密加工技术研究

该项目研制的新构形高精度、抗崩刃硬齿面插齿刀主要用于硬齿面齿轮精密插齿加工，如汽车变速器用硬齿面齿轮的精密插齿加工、以及高速重载机械设备齿轮传动机构中所用硬齿面齿轮的精密插齿加工，其应用领域极其广泛。硬齿面插齿刀新构形方法以锥基波形凸曲前刀面代替现有硬齿面插齿刀的锥面前刀面，称为锥基波形凸曲前刀面是因为新构形法硬齿面插齿刀每一个刀齿的前刀面为凸曲面；插齿刀的顶后刀面仍然是圆锥面，构成顶刃后角；与前刀面和顶后刀面相毗邻的是分布在齿顶圆柱面上的近似等宽的顶刃刃带；插齿刀齿侧后刀面仍是渐开螺旋面，左侧右旋，右侧左旋。刀具在整体上前刀面是锥基波形凸曲面，插齿刀侧刃主剖面负前角的绝对值显著增大，同时侧刃仍然保持一定的刃倾角，保证刀具的斜角切削方式，从而刀具的抗崩刃能力和耐磨性得到显著的增强。由于刀齿前刀面为凸曲面，其与顶后刀面相交所成的刀齿顶刃空间曲线为上凸曲线，因此顶刃刀尖处可获得较大的负刃倾角（现有硬齿面插齿刀约为0°），因此有效地提高了刀尖的抗崩刃能力和耐磨性。新构形高精度硬齿面插齿刀凸曲前刀面采用铲磨的加工工艺，制造工艺简单。采用新构形高精度硬齿面插齿刀精插削硬齿面齿轮，齿轮齿形精度高、齿部表面完整性好，插削硬度≥HRC60的硬齿面齿轮，加工精度达到6-7级（GB10095-88），刀具使用寿命至少提高6倍，例如采用新构形法设计、制造的锥基波形凸曲前刀面硬质合金插齿刀在内蒙古617厂某重型车辆传动系统中的四排齿圈生产中试用，使用效果良好，加工的硬齿面齿轮齿形精度达到7级，个别达到6级（GB10095-88），刀具抗崩刃能力提高显著，解决了工厂的技术难题。新构形硬齿面插齿刀填补了国内高精度硬齿面内齿轮、人字形齿轮、双联（三联）及带台肩齿轮齿部精密插齿加工技术的空白，为实现硬齿面齿轮精加工以插带磨工艺，大幅度提高硬齿面齿轮的加工效率奠定技术基础。