CN114029560A - 一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合及加工方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合及加工方法，涉及圆弧齿线齿轮加工技术领域，包括刀盘，刀盘可绕自身轴线转动，刀盘上圆周阵列有多个齿槽刀夹组，齿槽刀夹组包括刀夹座和双刃刀片，刀盘上开设有齿槽，刀夹座与齿槽适配，双刃刀片可拆卸的安装在刀夹座上，双刃刀片的外切削刃为正锥形，外切削刃与双刃刀片内外刃对称轴线间的夹角等于外切削刃与刀盘轴线间的夹角，双刃刀片的内切削刃为倒锥形，内切削刃与双刃刀片内外刃对称轴线间的夹角等于内切削刃与刀盘轴线间的夹角。可同时切出齿轮的齿凸面和齿凹面，提高了加工效率，采用专用加工刀具组合可以有效地减少高档数控机床的冗余，大幅度降低加工成本，提高加工精度。

Description

一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合及加工方法

技术领域

本发明涉及圆弧齿线齿轮加工技术领域，具体为一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合及加工方法。

背景技术

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮是圆弧齿线齿轮的一种特殊形式，其齿线在沿着圆柱面某一母线展开的平面上为圆弧线，齿厚由中间向两端变窄，除中截面为渐开线外，其余各截面齿廓均为双曲线族的包络，是一种能满足重载、高精度要求的新型齿轮副。这种新型齿轮传动具有啮合性能好、重合系数大、承载力大、传动效率高、无附加轴向力、使用寿命长、平稳性高和噪声低等优点。

但是这种新型齿轮作为基础件，采用高档数控机床加工存在一些问题：首先其经济性很差，加工成本极高，是造成这类基础件大规模工业应用的瓶颈之一；其次高档数控机床功能冗余较大，许多功能在加工基础件时处于冗余状态；再者就这种新型齿轮传动来说，高档数控机床加工是一种典型的近似加工，主要采用插补进行相应的制造，因此存在原理误差。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合及加工方法，可同时切出齿轮的齿凸面和齿凹面，提高了加工效率，采用专用加工刀具组合可以有效地减少高档数控机床的冗余，大幅度降低加工成本，提高加工精度。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，包括刀盘，所述刀盘可绕自身轴线转动，所述刀盘上圆周阵列有多个齿槽刀夹组，所述齿槽刀夹组包括刀夹座和双刃刀片，所述刀盘上开设有齿槽，所述刀夹座与所述齿槽适配，所述双刃刀片可拆卸的安装在所述刀夹座上，所述双刃刀片的外切削刃为正锥形，所述外切削刃与双刃刀片内外刃对称轴线间的夹角等于所述外切削刃与所述刀盘轴线间的夹角，所述双刃刀片的内切削刃为倒锥形，所述内切削刃与双刃刀片内外刃对称轴线间的夹角等于所述内切削刃与所述刀盘轴线间的夹角。

进一步地，所述双刃刀片沿自身安装孔轴线方向的截面形状为菱形，所述双刃刀片的内外刃对称轴平行于所述刀盘的旋转轴。

进一步地，所述刀夹座的一侧开设有刀片槽，所述双刃刀片内外刃对称轴的一端适配在所述刀片槽内，所述双刃刀片通过刀片固定螺钉与所述刀夹座连接。

进一步地，所述齿槽刀夹组还包括刀片侧锁紧块，所述齿槽内设有楔形槽，所述刀片侧锁紧块的两侧均为楔形面，所述刀片侧锁紧块适配在所述楔形槽内，所述刀片侧锁紧块的一楔形面与所述双刃刀片相抵，所述刀片侧锁紧块的另一楔形面与所述楔形槽的内壁相抵。

进一步地，所述楔形槽内设置有刀夹侧锁紧块，所述刀夹侧锁紧块的两侧均为楔形面，所述刀夹侧锁紧块的一楔形面与所述刀夹座相抵，所述刀夹侧锁紧块的另一楔形面与所述楔形槽的内壁相抵。

进一步地，所述刀夹座的顶部贯穿开设有两个定位通孔，两个所述定位通孔内分别活动穿设有第一刀夹固定螺钉和第二刀夹固定螺钉，所述第一刀夹固定螺钉靠近所述双刃刀片设置，所述第一刀夹固定螺钉和第二刀夹固定螺钉均与所述刀盘螺纹连接，所述刀夹座靠近双刃刀片的一端开设有第一螺纹孔，所述第一螺纹孔与靠近所述双刃刀片的定位通孔相通，所述第一螺纹孔内适配有第一刀夹紧定螺钉，所述刀夹座的另一端开设有第二螺纹孔，所述第二螺纹孔与另一所述定位通孔相通，所述第二螺纹孔内适配有第二刀夹紧定螺钉。

进一步地，所述刀夹侧锁紧块上适配有第一锁紧螺钉，所述第一锁紧螺钉与所述刀盘螺纹连接，所述刀夹侧锁紧块的底部设置有第一弹簧，所述刀片侧锁紧块上适配有第二锁紧螺钉，所述第二锁紧螺钉与所述刀盘螺纹连接，所述刀片侧锁紧块的底部设置有第二弹簧。

进一步地，所述刀盘上设置有吊环。

一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工方法，将所述刀盘安装在机床主轴上并绕自身轴线M-M转动，所述齿槽刀夹组固定在刀盘上并随所述刀盘一起转动，待加工齿坯绕自身轴旋转，其转速为ω₂，同时待加工齿坯做靠近所述刀盘的水平进给运动，其速度为V，使待加工齿坯与所述双刃刀片形成紧密的展成运动，加工过程中所述双刃刀片的外切削刃加工出齿轮的齿凹面，内切削刃加工出齿轮的齿凸面，加工完一对齿面需进行分度再加工下一对齿面加工，直至完成整个齿轮的加工，待加工齿坯转速与进给速度关系为：V＝ω₂×R₁，其中R₁为齿轮分度圆半径。

进一步地，所述双刃刀片与待加工齿坯的接触点在固定坐标系中的运动轨迹即为接触线，得到双刃刀片与待加工齿坯的接触线方程(展成运动方程)为：

各坐标系分别为：双刃刀片(4)静坐标系即固定坐标系O₁-x₁，y₁，z₁(坐标基i，j，k)，待加工齿坯的静坐标系O₂-x₂，y₂，z₂(坐标基i₂，j₂，k₂)，待加工齿坯的动坐标系O_d-x_d，y_d，z_d(坐标基i_d，j_d，k_d)；

被加工齿轮的分度圆半径为R₁、待加工齿坯的动坐标旋转角度为ψ；

刀盘半径为R，θ为双刃刀片从待加工齿坯中截面到端面的转角(°)，即为齿廓位置角；

m为被加工齿轮模数，α为双刃刀片展角即被加工轮齿的压力角，被加工齿轮的齿宽为B，u为刀具沿母线方向到参考系x₁轴的距离，并规定在z₁轴正半轴为正，负半轴为负。

本发明的有益效果是：

1、采用啮合原理进行相应的数学建模和推导，采用相应的空间关系进行相应的成型原理的进行刀具组合设计，可以有效地避免插补制造的误差，可同时切出齿轮的凸面和凹面，提高了加工效率。

2、采用专用加工刀具组合可以有效地减少高档数控机床的冗余，大幅度降低加工成本，提高加工精度和加工效率。

3、突破了被加工齿轮公称模数的限制，可由实际需要指定非标模数进行定制加工。

4、刀夹座不需变位安装，通过第一刀夹紧定螺钉和第二刀夹紧定螺钉对齿槽刀夹组位置进行微调，使齿槽刀夹组的径向位置固定可靠而精确，实现双刃刀片中心距的调整，提高了加工精度。

5、双刃刀片的上下端均可进行加工，当双刃刀片磨损较为严重，可将双刃刀片旋转180°，重新定位安装使用，可大幅度降低生产成本。

附图说明

图1为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合的整体结构示意图；

图2为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中齿槽刀夹组的立体图一；

图3为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中齿槽刀夹组的立体图二；

图4为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中双刃刀片的立体图；

图5为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀夹座的立体图；

图6为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀盘的立体图；

图7为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀夹侧锁紧块的立体图；

图8为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀夹侧锁紧块的内部结构示意图；

图9为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀片侧锁紧块的立体图；

图10为本发明一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合中刀片侧锁紧块的内部结构示意图；

图11为旋转刀盘双刃刀片加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮原理图；

图12为刀具组合与待加工齿轮的参考坐标系图；

图中，1-刀盘，2-齿槽刀夹组，3-刀夹座，4-双刃刀片，5-齿槽，6-刀片槽，7-刀片固定螺钉，8-刀片侧锁紧块，9-楔形槽，10-刀夹侧锁紧块，11-第一刀夹紧定螺钉，12-定位通孔，13-第一刀夹固定螺钉，14-第一螺纹孔，15-第二螺纹孔，16-第二刀夹紧定螺钉，17-第一锁紧螺钉，18-第一弹簧，19-第二锁紧螺钉，20-第二弹簧，21-吊环，22-第二刀夹固定螺钉。

具体实施方式

下面结合附图进一步详细描述本发明的技术方案，但本发明的保护范围不局限于以下所述。

如图1至图10所示，一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，包括刀盘1，刀盘1可绕自身轴线转动，刀盘1上圆周阵列有多个齿槽刀夹组2，齿槽刀夹组2包括刀夹座3和双刃刀片4，刀盘1上开设有齿槽5，刀夹座3与齿槽5适配，双刃刀片4可拆卸的安装在刀夹座3上，参考图4，双刃刀片4的外切削刃为正锥形，外切削刃与双刃刀片4内外刃对称轴线间的夹角等于外切削刃与刀盘1轴线间的夹角，双刃刀片4的内切削刃为倒锥形，内切削刃与双刃刀片4内外刃对称轴线间的夹角等于内切削刃与刀盘1轴线间的夹角，通过刀盘1绕自身轴线转动带动齿槽刀夹组2转动对齿坯进行轮齿加工，双刃刀片4的内切削刃和外切削刃共同作用在齿坯上加工出一个轮齿，即外切削刃加工出齿轮的齿凹面，内切削刃加工出齿轮的齿凸面，可同时切出齿轮的凸面和凹面，提高了加工效率；

进一步地，参考图4，双刃刀片4轴线方向的截面形状为菱形，其自身具有两个轴线，其一为安装孔轴线，其二为内外刃的对称轴，其中，安装孔轴线垂直于内外刃对称轴，双刃刀片4的内外刃对称轴平行于刀盘1的旋转轴，双刃刀片4为对称结构，双刃刀片内外刃对称轴到刀盘1旋转轴线的距离为刀盘半径R，也为双刃刀片4的名义齿线半径，采用啮合原理进行相应的数学建模和推导，采用相应的空间关系进行相应的成型原理的进行刀具组合设计，可以有效地避免插补制造的误差，实现精确加工出变双曲圆弧齿线圆柱齿轮；刀夹座3的一侧开设有刀片槽6，双刃刀片4沿外切削刃对称轴的一端适配在刀片槽6内，双刃刀片4通过刀片固定螺钉7与刀夹座3连接，即刀片固定螺钉7穿过双刃刀片4的安装孔与刀夹座3固定连接；双刃刀片4的上下端均可进行加工，当双刃刀片4磨损较为严重时，旋下刀片固定螺钉7，将双刃刀片4从刀夹座3上拆下，然后将双刃刀片旋转180°后，重新通过刀片固定螺钉7定位安装在刀夹座3上使用，可大幅度降低生产成本。

进一步地，如图1、图6至图10所示，齿槽刀夹组2还包括刀片侧锁紧块8，齿槽5内设有楔形槽9，刀片侧锁紧块8的两侧均为楔形面，刀片侧锁紧块8适配在楔形槽9内，刀片侧锁紧块8的一楔形面与双刃刀片4相抵，刀片侧锁紧块8的另一楔形面与楔形槽9的内壁相抵，楔形槽9内设置有刀夹侧锁紧块10，刀夹侧锁紧块10的两侧均为楔形面，刀夹侧锁紧块10的一楔形面与刀夹座3相抵，刀夹侧锁紧块10的另一楔形面与楔形槽9的内壁相抵；通过刀片侧锁紧块8对双刃刀片4的径向进行锁紧，刀夹侧锁紧块10对刀夹座3的径向进行锁紧，保证齿槽刀夹组的安装稳定；刀夹侧锁紧块10上适配有第一锁紧螺钉17，第一锁紧螺钉17与刀盘1螺纹连接，刀夹侧锁紧块10的底部设置有第一弹簧18，刀片侧锁紧块8上适配有第二锁紧螺钉19，第二锁紧螺钉19与刀盘1螺纹连接，刀片侧锁紧块8的底部设置有第二弹簧20；刀片侧锁紧块8和刀夹侧锁紧块10均为楔形块，将刀片侧锁紧块8和刀夹侧锁紧块10压紧在楔形槽9内使刀片侧锁紧块8和刀夹侧锁紧块10产生径向压力，刀片侧锁紧块8压紧后第二弹簧20处于压缩状态，使刀片侧锁紧块8因第二弹簧20的反作用力受到轴向压力，刀夹侧锁紧块10压紧后第一弹簧18处于压缩状态，使刀夹侧锁紧块10因第一弹簧18的反作用力受到轴向压力，进而使刀片侧锁紧块8和刀夹侧锁紧块10受到轴向和径向分压力而锁紧，保证了齿槽刀夹组2的位置精度，为保证刀片侧锁紧块8和刀夹侧锁紧块10在齿轮加工时不会脱落，在刀片侧锁紧块8安装到位后旋入第二锁紧螺钉19，在刀夹侧锁紧块10安装到位后旋入第一锁紧螺钉17，保证齿槽刀夹组2的安装稳定。

进一步地，如图2、图3和图5所示，刀夹座3的顶部贯穿开设有两个定位通孔12，两个定位通孔12内分别活动穿设有第一刀夹固定螺钉13和第二刀夹固定螺钉22，第一刀夹固定螺钉13和第二刀夹固定螺钉22均与刀盘1螺纹连接，通过第一刀夹固定螺钉13和第二刀夹固定螺钉22将刀夹座3安装在刀盘1上，第一刀夹固定螺钉13和第二刀夹固定螺钉22型号均采用M10X30，刀夹座3靠近双刃刀片4的一端开设有第一螺纹孔14，第一螺纹孔14与靠近双刃刀片4的定位通孔12相通，第一螺纹孔14内适配有第一刀夹紧定螺钉11，第一刀夹紧定螺钉11型号采用M8X20，刀夹座3的另一端开设有第二螺纹孔15，第二螺纹孔15与另一定位通孔12相通，第二螺纹孔15内适配有第二刀夹紧定螺钉16，第二刀夹紧定螺钉16的型号采用M8X8，第一刀夹紧定螺钉11和第二刀夹紧定螺钉16除起到紧定作用外，还可以对刀夹座3的位置进行微调，具体为，第一刀夹紧定螺钉11连接拧入刀夹座3后，利用第一刀夹紧定螺钉11末端顶住第一刀夹固定螺钉13，第二刀夹紧定螺钉16连接时拧入刀夹座3后，利用第二刀夹紧定螺钉16末端顶住第二刀夹固定螺钉22，紧定力的大小会使固定第一刀夹固定螺钉13和第二刀夹固定螺钉22的位置沿径向发生微小的变化，从而实现对刀夹座3的微调，因此，刀夹座的径向位置固定可靠而精确，调整其余齿槽5内的刀夹座3位置，使圆周上各双刃刀片4的径向位置误差不超过0.005mm；刀盘1上设置有吊环21，通过吊环21便于拿取刀盘1；如需加工不同模数的齿轮，只需更换双刃刀片4和刀夹座3，突破了被加工齿轮公称模数的限制，可由实际需要指定非标模数进行定制加工。

如图11和图12所示，结合上述刀具组合提供一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工方法，将刀盘1安装在机床主轴上并绕自身轴线M-M转动，齿槽刀夹组2固定在刀盘1上并随刀盘1一起转动，待加工齿坯绕自身轴旋转，其转速为ω₂，同时待加工齿坯做靠近刀盘1的水平进给运动，其速度为V，使待加工齿坯与双刃刀片4形成紧密的展成运动，加工过程中双刃刀片4的外切削刃加工出齿轮的齿凹面，内切削刃加工出齿轮的齿凸面，加工完一对齿面需进行分度再加工下一对齿面加工，直至完成整个齿轮的加工，待加工齿坯转速与进给速度关系为：V＝ω₂×R₁，其中R1为齿轮分度圆半径。

设待加工齿坯和双刃刀片4在啮合点的额定速度分别为v₁、v₂，待加工齿坯与双刃刀片4在啮合点的相对速度为v₁₂，则由空间啮合原理知，在加工过程中，待加工齿坯工件与双刃刀片4间应满足如下啮合条件：

φ＝n₁·v₁₂＝n₁·v₁-n₁·v₂＝0

如图12所示，假设点M为双刃刀片4与待加工齿坯的一瞬时接触点，则在坐标系O₁-x₁,y₁,z₁中，点O₁、O₂到点M的向量，点O₁、O₂间的向量分别为：

O₁M＝r₁,O₂M＝r₂,O₂O₁＝ε

三者之间的关系为：

r₂＝ε+r₁

其中：

ε＝(R₁ψ+R)i-R₁k

则有：

在轮齿加工过程中双刃刀片4仅绕旋转刀盘1轴线转动，可将其运动看为轴线位移为零的螺旋运动，根据螺旋运动的特点有：

n₁·v₁＝0

进一步，加工过程中接触条件可以简化为：

φ＝n₁·v₂＝e₁·v₂＝0

齿轮的速度v₁展开可得：

式中w₁为刀盘1的旋转角速度，可得向量v₁与向量r_dθ平行。结合法向量的定义易知：

v₁⊥n₁(e₁)。

又k₂＝-j，且有：

v₂＝w₂k₂×r₂-w₂R₁i＝w₂(k₂×r₂-R₁i)

w₂为齿坯的旋转角速度

联立上述各式：

由式知：

双刃刀片4与待加工齿坯的接触点在固定坐标系中的运动轨迹即为接触线，得到双刃刀片4与待加工齿坯的接触线方程(展成运动方程)为：

各坐标系分别为：双刃刀片4静坐标系即固定坐标系O₁-x₁，y₁，z₁(坐标基i，j，k)，待加工齿坯的静坐标系O₂-x₂，y₂，z₂(坐标基i₂，j₂，k₂)，待加工齿坯的动坐标系O_d-x_d，y_d，z_d(坐标基i_d，j_d，k_d)。

被加工齿轮的分度圆半径为R₁、待加工齿坯的动坐标旋转角度为ψ；

刀盘1半径为R，θ为双刃刀片4从待加工齿坯中截面到端面的转角(°)，即为齿廓位置角。

m为被加工齿轮模数，α为双刃刀片4展角即被加工轮齿的压力角，被加工齿轮的齿宽为B。u为刀具沿母线方向到参考系x₁轴的距离，并规定在z₁轴正半轴为正，负半轴为负；

在实际加工工程中，R、R₁、m、α为确定的设计参数，θ和ψ为轮齿齿面的曲面参数，故需确定参数θ和ψ的取值范围，其中θ影响齿面上的点在齿宽向的位置，ψ则确定齿面上的点在齿高向的位置。

对于变双曲圆弧齿线圆柱齿轮，由于其各截面齿廓不同，且同一截面齿高方向上任意位置的曲率半径也不相同，因此其所对应的工件转角ψ和θ的范围均不相同，需结合各截面齿廓对其进行研究。

旋转刀盘的工作原理易知，从轮齿中截面到两端面刀具转过的角度逐渐增大，刀具转角θ可由下式进行计算：

式中b为各端截面到中截面的距离，R_e为齿廓上任意一点所对应的齿线方向的曲率半径。在中截面齿廓上有b≡0，则由式可知θ≡0。在非中截面齿廓，b≠0，任意点处齿线方向的曲率半径都不相同，由式可知，此时ψ和θ的范围都待确定。

实际上在加工过程中当刀盘半径增大时各截面齿廓变化会逐渐减少，各截面齿廓ψ与θ的取值范围愈来愈逼近中截面齿廓的参数范围。一般情况下，当刀盘1半径大于轮齿齿宽时，可用中截面齿廓参数范围代替整个齿面的参数范围。

变双曲圆弧齿线圆柱齿轮中截面齿廓线ψ的取值范围可表示为：

当z≥(h*a+c^*)/(1-cosα)时

对齿轮凸面：α-β-γ₁≤ψ≤α-β-γ₂

凹面：β-α+γ₂≤ψ≤β-α+γ₁

当z＜(h*a+c^*)/(1-cosα)时

对齿轮凹面：β-α≤ψ≤γ₁+β-α

凸面：α-β-γ₁≤ψ≤α-β

其中：

齿轮齿顶高系数为h*a，顶隙系数为c^*，z为待加工齿轮齿数，β为常量(与齿轮工件的齿数有关)

在压力角及齿形系数确定的情况下，变双曲圆弧齿线圆柱齿轮轮齿中截面齿廓线参数ψ只与待加工齿轮工件齿数有关。下面通过具体算例对其进行说明。

设所加工齿轮齿数z＝49，齿宽B＝90mm，刀盘半径R＝500mm，齿顶高系数为1，顶隙系数为0.25，模数分别为m1＝4、m2＝6。则按上述计算式可得，两个被加工齿轮ψ的取值范围都为：

齿轮凸面：

-0.1443≤ψ≤0.1910

齿轮凹面：

-0.1910≤ψ≤0.1443

刀具组合和齿轮工件按照预定的切齿速度同步做展成运动，直到加工完成当前齿槽，包括前一个齿的凸面和后一个齿的凹面，上一个齿槽加工完成后，刀盘1和加工齿轮分离，分度机构首先回到分度的起始点，然后进行继续分度转到下一个待加工齿槽的角度，以避免累积误差的产生。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当理解本发明并非局限于本文所披露的形式，不应看作是对其他实施例的排除，而可用于各种其他组合、修改和环境，并能够在本文所述构想范围内，通过上述教导或相关领域的技术或知识进行改动。而本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。

Claims (10)

1.一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，包括刀盘(1)，所述刀盘(1)可绕自身轴线转动，所述刀盘(1)上圆周阵列有多个齿槽刀夹组(2)，所述齿槽刀夹组(2)包括刀夹座(3)和双刃刀片(4)，所述刀盘(1)上开设有齿槽(5)，所述刀夹座(3)与所述齿槽(5)适配，所述双刃刀片(4)可拆卸的安装在所述刀夹座(3)上，所述双刃刀片(4)的外切削刃为正锥形，所述外切削刃与双刃刀片(4)内外刃对称轴线间的夹角等于所述外切削刃与所述刀盘(1)轴线间的夹角，所述双刃刀片(4)的内切削刃为倒锥形，所述内切削刃与双刃刀片(4)内外刃对称轴线间的夹角等于所述内切削刃与所述刀盘(1)轴线间的夹角。

2.根据权利要求1所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述双刃刀片(4)沿自身安装孔轴线方向的截面形状为菱形，所述双刃刀片(4)的内外刃对称轴平行于所述刀盘(1)的旋转轴。

3.根据权利要求2所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述刀夹座(3)的一侧开设有刀片槽(6)，所述双刃刀片(4)内外刃对称轴的一端适配在所述刀片槽(6)内，所述双刃刀片(4)通过刀片固定螺钉(7)与所述刀夹座(3)连接。

4.根据权利要求3所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述齿槽刀夹组(2)还包括刀片侧锁紧块(8)，所述齿槽(5)内设有楔形槽(9)，所述刀片侧锁紧块(8)的两侧均为楔形面，所述刀片侧锁紧块(8)适配在所述楔形槽(9)内，所述刀片侧锁紧块(8)的一楔形面与所述双刃刀片(4)相抵，所述刀片侧锁紧块(8)的另一楔形面与所述楔形槽(9)的内壁相抵。

5.根据权利要求4所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述楔形槽(9)内设置有刀夹侧锁紧块(10)，所述刀夹侧锁紧块(10)的两侧均为楔形面，所述刀夹侧锁紧块(10)的一楔形面与所述刀夹座(3)相抵，所述刀夹侧锁紧块(10)的另一楔形面与所述楔形槽(9)的内壁相抵。

6.根据权利要求1所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述刀夹座(3)的顶部贯穿开设有两个定位通孔(12)，两个所述定位通孔(12)内分别活动穿设有第一刀夹固定螺钉(13)和第二刀夹固定螺钉(22)，所述第一刀夹固定螺钉(13)靠近所述双刃刀片(4)设置，所述第一刀夹固定螺钉(13)和第二刀夹固定螺钉(22)均与所述刀盘(1)螺纹连接，所述刀夹座(3)靠近双刃刀片(4)的一端开设有第一螺纹孔(14)，所述第一螺纹孔(14)与靠近所述双刃刀片(4)的定位通孔(12)相通，所述第一螺纹孔(14)内适配有第一刀夹紧定螺钉(11)，所述刀夹座(3)的另一端开设有第二螺纹孔(15)，所述第二螺纹孔(15)与另一所述定位通孔(12)相通，所述第二螺纹孔(15)内适配有第二刀夹紧定螺钉(16)。

7.根据权利要求5所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述刀夹侧锁紧块(10)上适配有第一锁紧螺钉(17)，所述第一锁紧螺钉(17)与所述刀盘(1)螺纹连接，所述刀夹侧锁紧块(10)的底部设置有第一弹簧(18)，所述刀片侧锁紧块(8)上适配有第二锁紧螺钉(19)，所述第二锁紧螺钉(19)与所述刀盘(1)螺纹连接，所述刀片侧锁紧块(8)的底部设置有第二弹簧(20)。

8.根据权利要求1所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的刀具组合，其特征在于，所述刀盘(1)上设置有吊环(21)。

9.根据权利要求1～8任意一项所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工方法，其特征在于，将所述刀盘(1)安装在机床主轴上并绕自身轴线M-M转动，所述齿槽刀夹组(2)固定在刀盘(1)上并随所述刀盘(1)一起转动，待加工齿坯绕自身轴旋转，其转速为ω₂，同时待加工齿坯做靠近所述刀盘(1)的水平进给运动，其速度为V，使待加工齿坯与所述双刃刀片(4)形成紧密的展成运动，加工过程中所述双刃刀片(4)的外切削刃加工出齿轮的齿凹面，内切削刃加工出齿轮的齿凸面，加工完一对齿面需进行分度再加工下一对齿面加工，直至完成整个齿轮的加工，待加工齿坯转速与进给速度关系为：V＝ω₂×R₁，其中R₁为齿轮分度圆半径。

10.根据权利要求9所述的一种加工变双曲圆弧齿线圆柱齿轮的加工方法，其特征在于，所述双刃刀片(4)与待加工齿坯的接触点在固定坐标系中的运动轨迹即为接触线，得到双刃刀片(4)与待加工齿坯的接触线方程(展成运动方程)为：

各坐标系分别为：双刃刀片(4)静坐标系即固定坐标系O₁-x₁，y₁，z₁(坐标基i，j，k)，待加工齿坯的静坐标系O₂-x₂，y₂，z₂(坐标基i₂，j₂，k₂)，待加工齿坯的动坐标系O_d-x_d，y_d，z_d(坐标基i_d，j_d，k_d)；

被加工齿轮的分度圆半径为R₁、待加工齿坯的动坐标旋转角度为ψ；

刀盘(1)半径为R，θ为双刃刀片(4)从待加工齿坯中截面到端面的转角(°)，即为齿廓位置角；

m为被加工齿轮模数，α为双刃刀片(4)展角即被加工轮齿的压力角，被加工齿轮的齿宽为B，u为刀具沿母线方向到参考系x₁轴的距离，并规定在z₁轴正半轴为正，负半轴为负。

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