CN102825313B - 球头铣刀高效切削装置 - Google Patents

Abstract

一种机械传动装置，可以提高球头铣刀的切削性能。包括：主动轴、中间轴、齿轮(圆柱齿轮、内齿轮、锥齿轮、螺旋齿轮)、从动轴、铣刀。从动轴和主动轴成一夹角，当动力源使主轴旋转，主轴通过齿轮使从动轴围绕主轴旋转，同时进行自转。用量表或其他方法校正，使球头中心在主轴的中心线上。方法也比较简单易行。从而使球头铣刀中心部分不参加切削，因为中心部分极易崩刃和磨损。从动轴和主动轴夹角增大，球头铣刀的端面不参加切削的部分也随着增大。避免球头铣刀中心刃崩刃，提高刀具的耐磨度，加大进刀速度，提高切削效率。

Description

球头铣刀高效切削装置

技术领域

本发明涉及一种机械传动及金属切削技术领域的装置，具体是一种球面铣削装置。

背景技术

经过对现有技术检索发现，最新出版的《铣工》(包括以前出版的《铣工》)均有用镗刀或铣刀加工凹球面的方法。由于对刀困难，加工精度低；最主要的是刀具旋转，工件也要进行旋转。仅用于加工凹球面，应用范围很狭窄。

随着仿形铣床，特别是数控铣床越来越普遍，球头铣刀可以对自由曲面的加工而使用越来越广泛。球头铣刀的弊端是很明显的，有的文章分析它的切削力，称中心部分是犁刮，而不是切削。

早在三十多年前日本人对球头铣刀大加研究，将球头刀刃磨成S形，《工具技术》对此有报道。但这种改进对提高切削效率是有限的。问题的症结是：转速越接近中心越慢，即使转速再高，但中心的一点从理论上说转速等于0。球头刀具中心的一点很难磨得准确，即使磨得很准确，在铣削时这一点既可以说是前刀刃对金属进行犁刮，也可以说是后刀刃对金属进行挤压，再加上球头铣刀在切削时越接近中心轴向力越大，因此工件的加工面有一条亮线。由于上述等原因刀具的中心很容易崩刃，接近中心的部分很容易磨损。

发明内容

本发明是一种高效球面切削装置。主轴进行旋转，安装刀具的从动轴除了和主动轴成一夹角进行公转，同时自转。使接近中心部分的刀刃不参加切削，让周边刃来完成切削。

平面对球体的任意切面的切口都是圆，如果切面通过中心，即切口的直径等于球直径，那么切口围绕中心旋转，就能得到一个完整的圆。如果切口直径等于R/COS45(R为球半径)围绕球中心作45度旋转(也就是切削时球中心在主轴的中心线上)，即可得到半球——也是球头铣刀所需要得到的半个球面。如果不用球头铣刀，用圆柱铣刀也能加工球面。但校对困难，工件光洁度差，只适宜粗加工。所以仍用球头铣刀，这种刀具的制造技术已很成熟。而且最难刃磨的中心已不再重要，因为中心部分已不再参加切削，接近切削刃的部分只起修光作用。加工质量好，球头刀刃磨比原来方便，因中心部分不参加切削，切削刃不需要通过中心，因此可增加齿数，可大幅度提高了功效。

附图说明

图1是实施例1的结构示意图；

图2是实施例2的结构示意图；

图3是实施例3的结构示意图；

图4是实施例4的结构示意图；

图5是示意图2A-A剖视图。

具体实施方式

下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例是在以本发明方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方法和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。

实施例1

如图1所示，主轴1旋转带动齿轮2，齿轮2带动双联齿轮3、4，齿轮4通过齿轮5带动中间轴6，中间轴6通过一对锥齿轮8、9带动从动轴10，从动轴10使刀具11旋转。连接体7(专用装置不需要连接体)使从动轴在自转的同时围绕主轴旋转。

实施例2

如图2所示，主轴1带动连接体2，连接体2使横向轴6旋转，并带动锥齿轮5围绕主轴中心旋转，与它啮合锥齿轮齿圈4是安装在套筒3上(或机身上)，是不旋转的，所以锥齿轮5同时进行自转，横向轴6旋转通过一对45螺旋齿轮7、8带动从动轴9，从动轴9使刀具10旋转。锥齿轮11只起平衡作用。这种结构的特点是从动轴可调整角度。

实施例3

如图3所示，中间轴2由销子3固定在立铣头上端，是不旋转的；锥齿轮5安装在中间轴上，也是不旋转的。当主轴1旋转带动连接体4一起旋转，并使与锥齿轮齿圈5啮合的锥齿轮6围绕中心旋转同时自转。锥齿轮6带动横轴旋转，横轴通过一对螺旋齿轮使从动轴与中心成一个夹角旋转，并自转；夹角是可以调整的。从动轴使刀具旋转。

实施例4

如图4所示，主轴1带动连体3旋转，并使中间轴(轴承省略)6围绕中心旋转。内齿轮齿圈4是安装在套筒2上，是不旋转的，所以与之啮合的圆柱齿轮5产生旋转。中间轴6通过一对锥齿轮7、8使从动轴旋转，并与主轴中心成一定的夹角进行公转。从动轴使刀具旋转。

本装置的优点在于结构简单、紧凑，可作较为复杂的复合运动，作为专用装置不需要连接体，结构更为简单。

Claims (5)

1.一种球面切削传动装置，包括主轴、齿轮组一、中间轴、齿轮组二、从动轴和球头铣刀，主轴通过齿轮组一使中间轴旋转，中间轴通过齿轮组二使从动轴旋转，球头铣刀设置在从动轴上；其特征在于：从动轴和主轴成一夹角，球头铣刀的球中心在主轴的中心线上。

2.根据权利要求1所述的球面切削传动装置，其特征在于：中间轴套装在主轴中心，主轴上端设有齿轮组一，主轴通过齿轮组一传动中间轴，中间轴下端安装有齿轮组二，该齿轮组二为一对锥齿轮，中间轴通过该对锥齿轮使从动轴旋转。

3.一种球面切削传动装置，包括主轴、连接体、横向轴、锥齿轮、锥齿轮齿圈、一对螺旋齿轮、从动轴和球头铣刀，球头铣刀设置在从动轴上，其特征在于：主轴通过连接体带动横向轴一起旋转，并通过锥齿轮和锥齿轮齿圈啮合使横向轴同时自转，横向轴通过一对螺旋齿轮带动从动轴旋转，进而使从动轴上的球头铣刀旋转；从动轴和主轴成一夹角，该夹角角度能够调整。

4.一种球面切削传动装置，包括主轴、中间轴、销子、锥齿轮、连接体、锥齿轮齿圈、横向轴、一对螺旋齿轮、从动轴和球头铣刀，球头铣刀设置在从动轴上，其特征在于：中间轴套装在主轴中心，中间轴上端通过销子固定，不旋转；主轴旋转带动连接体旋转，连接体通过锥齿轮齿圈和锥齿轮啮合使得横向轴旋转，横向轴通过一对螺旋齿轮使从动轴旋转，进而使得从动轴上的球头铣刀旋转。

5.一种球面切削传动装置，包括主轴、连接体、中间轴、内齿轮齿圈、圆柱齿轮、一对锥齿轮、从动轴、球头铣刀，球头铣刀设置在从动轴上，其特征在于：主轴通过连接体使中间轴围绕主轴中心旋转，内齿轮齿圈与套筒或机身连接，固定不旋转，中间轴通过圆柱齿轮与内齿轮齿圈啮合进行自转，中间轴通过一对锥齿轮使从动轴旋转，进而使得从动轴上的球头铣刀旋转。