一種漸開線花鍵拉刀的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種漸開線花鍵拉刀，其齒部包括螺旋齒型刀齒段和環(huán)形齒型刀齒段，螺旋齒型刀齒段設(shè)于齒部的前段，為粗切削齒；環(huán)形齒型刀齒段設(shè)于齒部的后段，為精切削齒與校準(zhǔn)齒；兩段刀齒段的連接部位以支撐槽形式斷開。本實(shí)用新型拉刀的刀齒設(shè)計(jì)排布采用螺旋與環(huán)形相結(jié)合的組合齒型結(jié)構(gòu)，工作過程中切削力平穩(wěn)，機(jī)床震動小，拉后零件變形小，花鍵精度高，且刀具制造工藝性強(qiáng)，特別適用于高精度內(nèi)花鍵尤其花鍵有效長度短、薄壁類零件的拉削加工，如汽車同步器齒套、內(nèi)齒圈等。
【專利說明】一種漸開線花鍵拉刀【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及到一種成型拉削刀具，具體地說是一種漸開線花鍵拉刀。
【背景技術(shù)】
[0002]在機(jī)械加工尤其是對漸開線內(nèi)花鍵的切削加工領(lǐng)域普遍采用拉削工藝，漸開線齒形的形成是由分布于拉刀上的幾十到上百不等的刀齒通過直徑的遞增逐齒形成，因而拉刀刀齒排布的結(jié)構(gòu)型式是極為重要的。傳統(tǒng)拉刀采用環(huán)形刀齒結(jié)構(gòu)，即拉刀每一個刀齒其前角面呈環(huán)狀，各自獨(dú)立，見圖1。該結(jié)構(gòu)制造工藝簡單，普通刃磨床即可實(shí)現(xiàn)磨削加工，但在拉削過程中每一個刀齒的圓周切削刃同步切入、同步切出，由于同時參與切削工作刀齒數(shù)量的循環(huán)變化引起切削力的循環(huán)變化，拉削過程中有沖擊并伴有共振現(xiàn)象，造成零件變形大，加工表面精細(xì)度差，且拉刀容易損傷，拉削力較大時拉床也容易損傷。近年來隨著CNC刃磨床的出現(xiàn)，采用全螺旋刀齒結(jié)構(gòu)型式的拉刀使用逐漸增多，見圖2。該結(jié)構(gòu)型式拉刀刀齒的前角面呈螺旋狀，拉削過程中刀齒切削刃逐步切入、逐步切出，由于同時參與切削工作的切削刃長是恒定的，切削力平穩(wěn)，機(jī)床基本沒有振動，拉后零件變形小，精細(xì)度好。不過全螺旋刀齒結(jié)構(gòu)型式的拉刀也存在很多缺陷，一方面由于拉刀是重復(fù)修磨使用的，一般修磨次數(shù)在10次以上，刀齒后角的存在使重磨后拉刀直徑逐漸變小，直接影響零件花鍵大小徑尺寸的保證，為避免拉刀最終直徑尺寸不隨修磨次數(shù)的增加而出現(xiàn)大的變化，因而拉刀都設(shè)計(jì)有精切齒、校準(zhǔn)齒，精切齒齒升是逐步過渡為O的,校準(zhǔn)齒外圓上留有從0.2^0.8遞增的圓柱刃帶，且精切齒、校準(zhǔn)齒的后角角度也要比切削齒小，全螺旋刀齒結(jié)構(gòu)型式的拉刀刀齒后角在同一個螺旋線上是一刀磨成的，無法保證不同齒升、刃帶寬度和后角角度等尺寸精度要求，而分開磨削則會出現(xiàn)后角面上的接刀停頓，引起刃口缺陷導(dǎo)致花鍵拉傷或爛齒；另一方面，如果零件 花鍵大小徑工藝尺寸需要進(jìn)行調(diào)整時，需要對拉刀所有刀齒進(jìn)行同步修磨改制，否則同樣存在刀齒后角面上的接刀停頓。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于提出一種刀齒設(shè)計(jì)排布采用螺旋與環(huán)形相結(jié)合的組合齒型結(jié)構(gòu)的漸開線花鍵拉刀，工作過程中切削力平穩(wěn)，機(jī)床震動小，拉后零件變形小，花鍵精度高，且刀具制造工藝性強(qiáng)。
[0004]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型一種漸開線花鍵拉刀其齒部包括螺旋齒型刀齒段和環(huán)形齒型刀齒段，所述螺旋齒型刀齒段設(shè)于所述齒部的前段，為粗切削齒；所述環(huán)形齒型刀齒段設(shè)于所述齒部的后段，為精切削齒與校準(zhǔn)齒；所述兩段刀齒段的連接部位以支撐槽形式斷開。
[0005]上述一種漸開線花鍵拉刀，所述螺旋齒型刀齒段刀齒的螺旋角即刃傾角為0° ^20°，螺旋線頭數(shù)為疒8。
[0006]上述一種漸開線花鍵拉刀，所述螺旋齒型刀齒段的所有刀齒的后角均相同，為2° 30';刃帶均相同，為0-0.05。[0007]上述一種漸開線花鍵拉刀，所述環(huán)形齒型刀齒段刀齒的后角及刃帶各自獨(dú)立，其中校準(zhǔn)齒后角為30'，精切齒后角為1° 30'，校準(zhǔn)齒刃帶為0.2-0.8，精切齒刃帶為
0.1-0.2。
[0008]本實(shí)用新型由于采用了上述技術(shù)結(jié)構(gòu)，螺旋齒型粗切段切削平穩(wěn)，環(huán)形齒型段切削量小(校準(zhǔn)齒無切削量)，整個拉削過程中沒有循環(huán)共振現(xiàn)象，零件拉削變形小精度高，加工表面粗糙度可達(dá)Ra0.8，滿足零件花鍵精度要求，且刀具制造與拉削加工工藝性強(qiáng)。與現(xiàn)有全螺旋拉刀相比，制造成本一致，但刀具制造工藝性更強(qiáng)，遇被加工零件工藝尺寸更改調(diào)整實(shí)現(xiàn)極為方便，且拉刀耐用度更高，機(jī)床損傷小，性價比優(yōu)勢明顯，特別適用于高精度內(nèi)花鍵尤其花鍵有效長度短、薄壁類零件的拉削加工，如汽車同步器齒套、內(nèi)齒圈等。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1是現(xiàn)有環(huán)形齒型漸開線花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)示意圖； [0010]圖2是現(xiàn)有全螺旋齒型漸開線花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011]圖3是本實(shí)用新型漸開線花鍵拉刀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012]圖4是圖3中螺旋齒型刀齒的截面劑視圖；
[0013]圖5是圖3中環(huán)形齒型刀齒的截面剖視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]如圖3所示，本實(shí)用新型漸開線花鍵拉刀包括前柄1、過渡錐2、前導(dǎo)3、齒部4、后導(dǎo)5和后柄6，其中齒部4包括螺旋齒型刀齒段41和環(huán)形齒型刀齒段42，形成螺旋與環(huán)形相結(jié)合的組合齒型結(jié)構(gòu)。螺旋齒型刀齒段41安排在齒部4的前段，為粗切削齒，是零件漸開線有效齒形的形成刀齒，承擔(dān)絕大部分的切削量及花鍵漸開線有效齒面的形成，其螺旋角A即刃傾角控制在0° ^20°之間，螺旋線頭數(shù)根據(jù)拉刀直徑實(shí)際及螺旋角要求在21之間選擇確定，為便于直徑尺寸測量，通常選擇偶數(shù)頭數(shù)。所有刀齒的后角BI (2° 30')及刃帶L (0-0.05)是一致的(請結(jié)合圖4所示)。環(huán)形齒型刀齒段42安排在齒部4的后段，為精切削齒與校準(zhǔn)齒，承擔(dān)大小徑尺寸的微量切削及形成，刀齒的后角及刃帶各自獨(dú)立(請結(jié)合圖5所示)，其中校準(zhǔn)齒后角Β2 (30')，精切齒后角Β3 (1° 30')，校準(zhǔn)齒刃帶L2 (0.2、.8遞增)，精切齒刃帶LI (0.1、.2)，根據(jù)設(shè)計(jì)需求實(shí)現(xiàn)方便。兩段刀齒段41、42的連接部位以支撐槽形式斷開，該支撐槽既是拉刀加工中的輔助定位之一，也是環(huán)形齒型首個刀齒的容屑槽。
[0015]本實(shí)用新型拉刀使用方式及機(jī)床選用與普通拉刀無異，通過直徑方向齒升的變化形成漸開線花鍵齒形，拉削時通過導(dǎo)向?qū)⒐ぜ?引入，先進(jìn)入螺旋齒型粗切段，再進(jìn)入環(huán)形齒型精切與校準(zhǔn)段，最后順著后導(dǎo)出刀。工作時拉床夾持后柄6，通過工作臺或拉刀的位移，工件7依次穿過前柄1、過渡錐2后進(jìn)入前導(dǎo)3，使工件7與拉刀保持同軸，而后拉床夾持前柄I并施之以拉力，拉刀齒部4、后導(dǎo)5、后柄6 (過程中夾持松開)依次通過工件7完成一次拉削，退刀后再次夾持后柄6并松開前柄I即可進(jìn)行循環(huán)拉削。由于齒部4采用了螺旋齒型與環(huán)形齒型組合式結(jié)構(gòu)，拉刀工作時連續(xù)切削平穩(wěn)，機(jī)床無循環(huán)共振現(xiàn)象，零件與拉刀之間周向位移小，齒形精度同等于拉刀本身制造精度，加工齒形表面粗糙度可達(dá)Ra0.8，零件拉削后變形量控制在直徑方向的0.03%以內(nèi)，遠(yuǎn)低于普通環(huán)形齒拉刀的0.05%。本實(shí)用新型拉刀最大制造直徑可達(dá)Φ200 mm。
[0016]本實(shí)用新型漸開線花鍵拉刀的兩段齒型互不干涉，可任意實(shí)現(xiàn)各自設(shè)計(jì)尺寸、前后角角度及其公差要求，尤其環(huán)形齒型段校準(zhǔn)齒、精切齒直徑尺寸可以根據(jù)拉削工藝實(shí)際，極為方便的進(jìn)行改制修磨。
【權(quán)利要求】
1.一種漸開線花鍵拉刀，其特征在于，其齒部包括螺旋齒型刀齒段和環(huán)形齒型刀齒段，所述螺旋齒型刀齒段設(shè)于所述齒部的前段，為粗切削齒；所述環(huán)形齒型刀齒段設(shè)于所述齒部的后段，為精切削齒與校準(zhǔn)齒；所述兩段刀齒段的連接部位以支撐槽形式斷開。
2.如權(quán)利要求1所述的一種花鍵拉刀，其特征在于，所述螺旋齒型刀齒段的齒螺旋角即刃傾角為0° ^20°，螺旋線頭數(shù)為2~8。
3.如權(quán)利要求1或2所述的一種花鍵拉刀，其特征在于，所述螺旋齒型刀齒段的所有刀齒的后角均相同，為2° 30';刃帶均相同，為(T0.05mm。
4.如權(quán)利要求1或2所述的一種花鍵拉刀，其特征在于，所述環(huán)形齒型刀齒段刀齒的后角及刃帶各自獨(dú)立，其中校準(zhǔn)齒后角為30'，精切齒后角為1° 30'，校準(zhǔn)齒刃帶為.0.2^0.8mm，精切齒刃帶 為 0.1~θ.2mm。
【文檔編號】B23D43/02GK203817514SQ201320661970
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2013年10月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月25日
【發(fā)明者】陳子彥, 何勤松, 顧雪輝, 楊益波, 潘明峰 申請人:恒鋒工具股份有限公司