本發(fā)明涉及一種機(jī)械切削工藝,具體地講,本發(fā)明涉及一種干切削工藝,特別是一種螺傘齒輪齒部干切削工藝。本發(fā)明還涉及該工藝配套的刀具。
背景技術(shù):
螺傘齒輪的齒形相對(duì)傘齒輪的齒形復(fù)雜很多,它是一種呈立體結(jié)構(gòu)的齒,在現(xiàn)有技術(shù)條件下螺傘齒輪仍然采用切削工藝作成形加工。用于切削螺傘齒輪齒部的刀具屬于一種成形刀具,本行業(yè)通常用高碳鋼材料制作該類(lèi)刀具。因制作螺傘齒輪的材料為優(yōu)質(zhì)合金鋼,其韌性足、強(qiáng)度高,實(shí)施切削加工有一定難度,所以現(xiàn)有技術(shù)只能采用線(xiàn)速度為40~90m/min的低速切削和施加冷卻液工藝來(lái)完成成形切削加工。盡管現(xiàn)有技術(shù)簡(jiǎn)便,能夠?qū)崿F(xiàn)螺傘齒輪制造,但生產(chǎn)效率較差,不符合批量生產(chǎn)節(jié)拍。另外,現(xiàn)有技術(shù)應(yīng)用的刀具材質(zhì)紅硬性能相對(duì)不高,切削優(yōu)質(zhì)合金鋼時(shí)必須添加乳化冷卻液或液態(tài)機(jī)械油作冷卻。工藝中附加冷卻措施并不難,而且冷卻效果也很好。但是,這種濕切削工藝存在一大毛病,即冷卻液在切削過(guò)程中一方面被熱蒸發(fā)產(chǎn)生煙霧污染,另一方面是殘留在鐵屑上的冷卻液在轉(zhuǎn)移過(guò)程中也產(chǎn)生環(huán)境污染??偟膩?lái)說(shuō),現(xiàn)有技術(shù)外加冷卻液的濕切削工藝不先進(jìn),不適合本行業(yè)螺傘齒輪批量生產(chǎn)應(yīng)用。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明主要針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,提出一種螺傘齒輪齒部干切削工藝,它屬于一種高速?gòu)?qiáng)力切削工藝,在切削過(guò)程中不需要施加任何冷卻液,最重要的是加工質(zhì)量好,表面粗糙度值小。另外,本發(fā)明還提出一種配合該工藝的刀具設(shè)計(jì)方案。
本發(fā)明通過(guò)下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)技術(shù)目標(biāo)。
螺傘齒輪齒部干切削工藝,其改進(jìn)之處在于:實(shí)施螺傘齒輪齒部加工采用循序漸切法,在無(wú)冷卻液工況下刀盤(pán)上每只刀具每次切削量0.10~0.50mm,刀具的刃部相對(duì)被切螺傘齒輪齒部的線(xiàn)速度為200~250m/min。
配套螺傘齒輪齒部干切削工藝的刀具,其改進(jìn)之處在于:所述刀具整體結(jié)構(gòu),材質(zhì)為硬質(zhì)合金,刃部各表面設(shè)有涂層。
作為進(jìn)一步改進(jìn)方案,所述涂層為alcrn,具有抗700℃高溫氧化能力。
本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比,具有以下積極效果:
1、刀具高速切削時(shí),被擠壓的鐵屑產(chǎn)生熱量,該熱量來(lái)不及傳至刀具刃部就隨鐵屑被排出,故刀具刃部溫度相對(duì)較低,有利于刀具刃部長(zhǎng)期保持鋒利切削性能;
2、刀具刃部受外置涂層保護(hù),避免發(fā)生高溫氧化,從而提高刀具使用壽命;
3、干切削過(guò)程中不用任何冷卻液,由于沒(méi)有污染源,直接改善生產(chǎn)環(huán)境;
4、采用高速?gòu)?qiáng)力切削工藝,除生產(chǎn)效率顯著提高以外,被切削的表面粗糙度也提高一個(gè)等級(jí)。
具體實(shí)施方式
下面通過(guò)實(shí)施例來(lái)進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明。
螺傘齒輪齒部干切削工藝,是在坯件和刀具安裝到位基礎(chǔ)上實(shí)施的一項(xiàng)切削工藝,它采用循序漸切法,即分步切削成形。本實(shí)施例用于加工重型卡車(chē)配套的螺傘齒輪,因該齒輪的法向模數(shù)較大,加工精度要求高,故刀盤(pán)上每只刀具每次切削量只能按0.10mm順序調(diào)節(jié),刀具的刃部相對(duì)被切螺傘齒輪齒部線(xiàn)速度為200m/min。為了滿(mǎn)足高速?gòu)?qiáng)力切削的要求,所用刀具為整體結(jié)構(gòu),材質(zhì)為硬質(zhì)合金,并且在刃部各表面設(shè)有涂層。本實(shí)施例應(yīng)用alcrn涂層,該涂層具有抗700℃高溫氧化能力。由于在高速條件下切削,被刀具高速擠壓的鐵屑產(chǎn)生熱量,該熱量尚未傳至刀具刃部就隨鐵屑排出,其結(jié)果是刀具刃部溫度較低,不被高溫氧化,從而使刀具刃部長(zhǎng)期保持鋒利性能。在保護(hù)刀具刃部使用壽命方面,本發(fā)明共作兩項(xiàng)改進(jìn)設(shè)計(jì),一是在刀具刃部各面分別設(shè)有涂層,二是刀具采用整體結(jié)構(gòu),材質(zhì)為硬質(zhì)合金。現(xiàn)實(shí)中,刀具刃部與被切削金屬之間摩擦熱瞬間溫升僅在500℃以下,鑒于實(shí)際情況,本工藝應(yīng)用的刀具結(jié)構(gòu)合理,選材正確,在切削過(guò)程中不需要使用冷卻液來(lái)冷卻,刀具仍然能長(zhǎng)期保持刃部鋒利切削性能。另外,因干切削工藝不存在污染源,直接改善生產(chǎn)環(huán)境。本發(fā)明實(shí)為一種高速?gòu)?qiáng)力切削工藝,再加上配套刀具的合理性和先進(jìn)性,使得生產(chǎn)效率大大提高,而且被切削的表面粗糙度也提高一個(gè)等級(jí),由此進(jìn)一步增加產(chǎn)品市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。