專利名稱：旋銑加工外螺紋滾道的自回轉刀具組件的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及刀具結構技術領域，特別是一種旋銑加工外螺紋滾道的自回轉刀具組件。
背景技術：
螺紋滾道的高速硬旋銑加工工藝具有加工效率高、成形質(zhì)量高的特點，已成為絲杠等螺紋件精密、高效成形的一種重要加工方法。而外螺紋的高速硬旋銑加工又分為外旋銑和內(nèi)旋銑兩種工藝?，F(xiàn)有的旋銑刀具系統(tǒng)采用整體式刀具與刀盤緊固聯(lián)接的結構形式， 能夠滿足中小型螺紋件的成形精加工要求。但現(xiàn)有的旋銑刀具在結構上存在以下不足1、 在加工大型螺紋件件時，由于旋銑刀具結構和材料等方面的限制，加工過程中刀具易破損、 磨損，使用壽命無法滿足大型工件連續(xù)較長時間切削加工的要求；2、受使用壽命的限制，為實現(xiàn)大型螺紋件的旋銑加工，實際生產(chǎn)中不得不采取中途接刀的補救辦法，增加了換刀工序，降低了生產(chǎn)效率，同時也影響了加工精度；3、對刀難度大，換刀耗費工時長。上述缺陷制約了高速硬旋銑工藝在大型螺紋件加工中的推廣應用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種能夠較長時間持續(xù)旋銑外螺紋滾道，加工精度高、切削效率高、刀具使用壽命長、換刀方便的旋銑加工外螺紋滾道的自回轉刀具組件。實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為一種屬于外螺紋旋風銑削加工過程的自回轉刀具組件，包括刀具，刀桿、刀夾、刀座，其特征在于刀具和刀桿均為軸類結構，刀具頭部周向分布了若干個刀齒，中間有一個軸肩，尾部端面有一個凸牙，刀桿一端端面有與刀具的凸牙相配合的凹槽，中間有一個軸肩，且兩端外圓柱面上有外螺紋，刀夾為含有階梯孔特征的套類零件，其中大徑段為螺紋孔，小徑段為光孔，將刀具的刀齒通過刀夾的光孔伸出，用刀夾將刀具用螺紋緊固方式安裝在刀桿的凹槽端，刀桿用一個可同時承受軸向力和徑向力的軸承安裝支承在刀座的內(nèi)孔中，軸承內(nèi)圈的一端抵住刀桿的軸肩，另一端用旋緊在刀桿上的圓螺母、止動墊圈頂住，用一個帶中心孔的軸承蓋同軸固定安裝在刀座的內(nèi)孔外端面，且刀桿貫穿在中心孔之中，軸承外圈的一端和軸承蓋端面相抵，另一端和刀座內(nèi)孔的底面相抵。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點是1、本發(fā)明是自回轉刀具在包絡成形加工中的應用，和以往的旋風銑削刀具相比，持續(xù)加工時間更長；2、減少了換刀時間，提高了加工效率；3、有利于大型螺紋件的一次性旋銑加工成形，提高了成形質(zhì)量。


圖1為本發(fā)明所述旋銑加工外螺紋滾道的自回轉刀具組件的構成示意圖。圖2是圖1所示結構中刀夾的剖面透視圖。圖3是圖1所示結構中刀具的透視圖。
圖4是圖1所示結構中刀桿的透視圖。圖5是圖1所示結構中軸承蓋的剖面透視圖。圖6是圖1所示結構中刀座的剖面透視圖。圖7是圖1所示刀具組件與旋銑刀盤組件的內(nèi)旋銑安裝示意圖。圖8是圖1所示刀具組件與旋銑刀盤組件的外旋銑安裝示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發(fā)明作進一步描述。結合圖1、圖3、圖4、圖6所示，本發(fā)明的一種旋風銑削外螺紋滾道的自回轉刀具組件，由螺釘1、刀夾2、刀具3、刀桿4、軸承蓋5、軸承6、止動墊圈7、圓螺母8、刀座9構成。 其中，刀桿4的自回轉運動由軸承6支承；用圓螺母8、止動墊圈7和刀桿4的軸肩特征4d 對軸承6的內(nèi)圈進行軸向緊固；用軸承蓋5、螺釘1、刀座9的內(nèi)孔特征9b對軸承6的外圈進行軸向緊固；軸承6選用能同時承受軸向力和徑向力的圓錐滾子軸承；通過刀夾2與刀桿4的螺紋聯(lián)接實現(xiàn)刀具3的裝夾；刀具3與刀桿2的接觸面處采用凹槽如與凸牙3d的配合結構以實現(xiàn)聯(lián)動。結合圖2、圖4所示，刀夾2由耐熱材料制成，具有用以安裝刀具3的并貫穿其中的中心孔加，還具有和刀桿4上的外螺紋4b相配合的螺紋孔2c及螺紋孔退刀槽2b。結合圖3所示，刀具3具有螺紋滾道法向截面形狀的平面曲線型異形回轉體刀齒 3a，外圓柱面過渡段北，用于夾持定位的軸肩3c，用于和刀桿4聯(lián)動的凸牙3d。結合圖4、圖2、圖1所示，刀桿4材料為40Cr，熱處理T250，包括用于和刀具3聯(lián)動的凹槽4a，用于和刀夾2的螺紋孔2c相配合的聯(lián)接螺紋4b及螺紋退刀槽如，用于軸承 6內(nèi)圈軸向定位的軸肩4d，用于安裝軸承6的外圓柱面4e，用于和止動墊圈7、圓螺母8相配合的外螺紋特征4g及螺紋退刀槽4f。結合圖6 8所示，刀座9材料為40Cr，熱處理T250，包括用以安裝軸承蓋5、軸承 6的內(nèi)孔特征9a，用以對軸承6的外圈進行軸向定位的內(nèi)孔特征％，用以與旋銑刀盤組件 11或旋銑刀盤組件12緊固聯(lián)接的可調(diào)式定位階梯孔特征9c。其中，階梯孔特征9c的兩段孔均由兩個半孔和一個直槽構成。結合圖5、圖1、圖4、圖6所示，軸承蓋5包括端面周向均布的若干通孔5a，螺釘1 貫穿其中，用以與刀座9緊固，從而對軸承6的外圈進行軸向定位。軸承蓋5包括通孔恥，刀桿4的軸肩4d貫穿其中。軸承蓋5還包括和刀座9的內(nèi)孔9a相配合的外圓柱面特征5c， 以及外圓柱面特征5d。其中，外圓柱面特征5d的外徑不超出刀座9橫截面總體尺寸，且軸向長度不短于刀座9的內(nèi)孔9a深度與軸承6寬度的差值。結合圖7、圖8、圖6所示，使用上述刀具組件10旋銑加工外螺紋滾道時，具有與旋銑刀盤組件11的內(nèi)旋銑安裝方式、與旋銑刀盤組件12的外旋銑安裝方式。將該刀具組件 10通過刀座9側面的兩個階梯孔9c用螺栓固定在旋銑刀盤組件11的刀槽Ila或旋銑刀盤組件12的刀槽12a內(nèi)。結合圖1 圖6所示，軸承6的型號確定后選配圓螺母、止動墊圈，并設計刀桿、軸承蓋、刀具、刀夾和刀座，其中刀具的刀齒部分需要依據(jù)滾道的法向截形進行設計和刃磨。
權利要求
1.一種旋銑加工外螺紋滾道的自回轉刀具組件，包括刀具(3)，刀桿(4)、刀夾(2)、刀座(9)，其特征在于刀具(3)和刀桿(4)均為軸類結構，刀具(3)頭部周向分布了若干個刀齒(3a)，中間有一個軸肩(3c)，尾部端面有一個凸牙(3d)，刀桿(4) 一端端面有與刀具(3) 的凸牙(3d)相配合的凹槽(4a)，中間有一個軸肩(4d)，且兩端外圓柱面上有外螺紋(4b)、 (4g)，刀夾(2)為含有階梯孔特征的套類零件，其中大徑段為螺紋孔(2c)，小徑段為光孔 (加)，將刀具(3)的刀齒(3a)通過刀夾(2)的光孔(2a)伸出，用刀夾(2)將刀具(1)用螺紋緊固方式安裝在刀桿(4)的凹槽(4a)端，刀桿(4)用一個可同時承受軸向力和徑向力的軸承(6)安裝支承在刀座(9)的內(nèi)孔(9a)中，軸承(6)內(nèi)圈的一端抵住刀桿(4)的軸肩(4d)， 另一端用旋緊在刀桿(4)上的圓螺母(8)、止動墊圈(7)頂住，用一個帶中心孔(5b)的軸承蓋(5)同軸固定安裝在刀座(9)的內(nèi)孔(9a)外端面，且刀桿(4)貫穿在中心孔(5b)之中， 軸承(6)外圈的一端和軸承蓋(5)端面相抵，另一端和刀座(9)內(nèi)孔(9a)的底面相抵。
2.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀夾(2)的螺紋孔(2c)的直徑不小于刀具(3)的最大徑向尺寸，光孔(2a)可以通過刀具(3)的刀齒部分(3a)而軸肩(3c)不可以通過。
3.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀具(3)的刀齒(3a)為具有螺紋滾道法向截面形狀特征的平面曲線型異形回轉體刀齒。
4.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于軸承蓋包括用以貫穿螺釘?shù)娜舾芍芟蚓嫉亩嗣嫱住?br> 5.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀具(3)的刀齒(3a)與軸肩(3c)之間的過渡段(3b)與刀夾(2)的光孔(2a)之間要有一定間隙，軸承蓋(5)的中心孔(5b)與刀桿(4)的外圓柱面(4b)之間要有一定間隙。
6.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀夾(2)的螺紋孔(2c)與刀桿(4)的凹槽(4a)端外螺紋(4b)是配合螺紋，圓螺母(8)的螺紋孔與刀桿(4)的另一端外螺紋(4g) 是配合螺紋。
7.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀具(3)經(jīng)切削力的驅動下可以相對刀座(9)作自回轉運動。
8.根據(jù)權利要求1所述的刀具組件，其特征在于刀座(9)具有兩個用于與旋銑刀盤組件(11)或(12)進行螺栓緊固聯(lián)接的階梯孔(9c)，該階梯孔由兩個半孔和一個直槽構成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種旋風銑削外螺紋滾道的自回轉刀具組件，屬于金屬切削技術領域。本發(fā)明一種旋風銑削外螺紋滾道的自回轉刀具組件，由刀具、刀桿、刀夾、刀座、雙列圓錐滾子軸承、軸承蓋等組成。所述刀具組件結構緊湊，適合于在外螺紋旋風銑削刀盤組件上進行安裝?？捎糜谕饴菁y件的內(nèi)旋銑、外旋銑包絡滾切成形加工過程，具有加工精度高、切削效率高、刀具使用壽命長、換刀方便的特點。同時也可用于回轉體特征的車削加工過程。
文檔編號B23G1/46GK102528181SQ20121000796
公開日2012年7月4日 申請日期2012年1月12日 優(yōu)先權日2012年1月12日
發(fā)明者倪壽勇, 馮虎田, 朱紅雨, 李迎 申請人:南京理工大學