一种外齿拉刀的制造工艺制造技术

本发明专利技术公开了一种外齿拉刀的制造工艺，所述外齿拉刀中包含有两种条形拉刀，两种条形拉刀包括用于粗拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角和精拉外齿底径部分的长条形拉刀，以及用于精拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角的短条形拉刀，外齿拉刀的制造工艺包括如下步骤：条形拉刀的坯料制备、各平面加工、底面安装孔的加工、二侧面和顶面齿形加工、齿部容屑槽加工，以及条形拉刀的热处理、稳定性处理、条形拉刀二侧面和底面的精磨加工，以及条形拉刀齿部容屑槽、前刃面及后刃面的精磨加工，以及长条形拉刀二侧面齿形的通磨加工、条形拉刀的铲磨、条形拉刀的检测和条形拉刀的涂层处理。本发明专利技术提高了外齿拉刀的制造精度，保证了外齿拉刀的拉削质量。刀的拉削质量。刀的拉削质量。

【技术实现步骤摘要】
一种外齿拉刀的制造工艺


[0001]本专利技术涉及拉刀制造和使用
，具体涉及一种外齿拉刀的制造工艺。

技术介绍

[0002]目前对于外齿轮的加工，普遍采用传统的滚齿工艺和插齿工艺，精度可以达到，但效率不高。以模数3.5m m、直径150m m左右的外齿为例，滚齿加工需三十多分钟，插齿加工需五十多分钟，远远适应不了大批量生产的需求。因此，出现了用于对外齿轮进行整体拉削的外齿轮拉刀。
[0003]但是，现有技术中的外齿轮拉刀也存在一些问题，体现在：现有典型的一种外齿轮拉刀是采用四种拉刀刀体进行外齿轮的拉削，其中包括一把长拉刀粗拉齿槽，一把短拉刀精拉外齿底径部分，一把短拉刀精拉外圆上的倒角部分，一把短拉刀精拉外齿二侧面齿形。这种结构的外齿轮拉刀其缺点是拉刀刀体的数量多、拉刀装配精度低，拉削质量不高。
[0004]为此，我司开发了一种新结构的外齿轮拉刀，其结构如图2所示，其包括安装在拉刀安装座内沿周向分布的若干组条形拉刀，每一组条形拉刀包括上下对接的短条形拉刀和长条形拉刀。该新型外齿轮拉刀的拉刀刀体只有两种，包括一把长条形拉刀用于粗拉外齿二侧面齿形、外圆部分倒角和精拉底径部分，一把短条形拉刀用于精拉外齿二侧面齿形。其中，长拉刀的二侧面和倒角是渐成法磨削，底径部分是铲磨磨削，根据拉刀齿形结构，二种磨削方法应用在一把刀上，使得刀具数量种类减少一半，其拉刀装配精度得到提高，拉削质量同时提升。
[0005]但是，上述新结构的外齿轮拉刀采用两种刀体后，其拉刀刀体的长度变长、拉刀刀体上的齿形布置结构也与原来不同，会给拉刀本身加工制造精度特别是拉刀齿形的加工制造精度的保证带来一定的难度。为此，有必要针对该新型外齿轮拉刀的刀体结构，开发出一种能够外齿拉刀的制造工艺，以保证新结构外齿轮拉刀的制造精度。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出一种外齿拉刀的制造工艺，旨在提高外齿拉刀的制造精度，保证外齿拉刀的拉削质量。具体的技术方案如下：
[0007]一种外齿拉刀的制造工艺，所述外齿拉刀中包含有两种条形拉刀，所述两种条形拉刀包括用于粗拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角和精拉外齿底径部分的长条形拉刀，以及用于精拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角的短条形拉刀，所述外齿拉刀的制造工艺包括如下步骤：
[0008](1)条形拉刀的坯料制备：采用粉末高速钢制造技术，根据刀具特点进行材料成分配制，雾化粉末，静压处理，制成条形拉刀坯料；其中，条形拉刀坯料所采用的粉末高速钢材料是将高频感应炉熔炼出的钢液，用高压的氩气或氮气进行钢液的喷射雾化，急冷至细小均匀的高速钢粉末，高速钢粉末经过高温高压制成刀坯，再经进一步锻造、轧制而形成条形拉刀坯料；
[0009](2)条形拉刀的各平面加工：应用数控平面铣床和数控平面磨床加工条形拉刀，使用平口钳装夹条形拉刀，用可转位铣刀盘分别旋风铣条形拉刀四方及二端面；再使用平面磨床吸条形拉刀侧面分别磨条形拉刀二侧面；然后使用精密平口钳装夹条形拉刀，磨条形拉刀上下二平面，保证条形拉刀二侧面与上下平面的垂直度；
[0010](3)条形拉刀底面安装孔的加工：应用精密数控加工中心，将条形拉刀置于工作台面上，压板固定条形拉刀，以条形拉刀端面和一侧面为基准，分别用定心钻在条形拉刀底面点孔找正，再用钻头钻孔，最后用机用丝锥攻丝；
[0011](4)条形拉刀二侧面和顶面齿形加工：应用数控卧式铣床，将条形拉刀用专用夹具进行装夹，用成型铣刀分别铣条形拉刀二侧面和顶面齿形；
[0012](5)条形拉刀的齿部容屑槽加工：应用精密数控立式铣床，数控编程铣容屑槽，根据容屑槽形选择合适的柄式成型刀，成型刀采用磨制并涂层，使其切削锋利以提高条形拉刀拉削外齿轮时的粗糙度；
[0013](6)条形拉刀的热处理：将条形拉刀于盐浴炉中进行淬火和回火，严格按照工艺流程的各工序协调操作，在淬火冷却过程中校直，以获得良好的综合机械性能和小的工件变形；
[0014](7)条形拉刀的稳定性处理：将条形拉刀垂直吊放入液氮冷却低温箱内进行低温时效处理以定型材料内部组织保证尺寸的稳定性；在生产过程中将条形拉刀垂直吊放入井式炉中时效处理去应力，精磨后将条形拉刀置于油炉中时效处理去除磨削过程中产生的表面应力减少磨削变形，以进一步提高条形拉刀的加工精度；
[0015](8)条形拉刀二侧面和底面的精磨加工：条形拉刀的二侧面和底面是条形拉刀的磨削与检测基准，精密数控平面磨床上安装有其磁吸力可调的可调磁力平台，配合大气孔陶瓷砂轮，多次翻面磨条形拉刀二侧面以得到较高的平面度和平行度；采用可调磁力平台，磨条形拉刀底平面以保证底面的平面度和底面相对于二侧面的垂直度；
[0016](9)条形拉刀齿部容屑槽、前刃面及后刃面的精磨加工：应用高精度数控拉刀磨，磨条形拉刀容屑槽、前刃面及后刃面，调整条形拉刀侧母线，用金刚石滚轮修整的CBN砂轮在数控拉刀磨床上进行磨削从而获得正确的前刃面，使得前刃面与槽底圆滑过渡良好并具有良好的表面粗糙度，并得到精度良好的刀齿高度齿升量和校正齿刃带宽度；
[0017](10)长条形拉刀二侧面齿形的通磨加工：使用专用夹具装夹长条形拉刀，应用高精度花键磨通磨长条形拉刀二侧面齿形，利用金刚石滚轮进行机内精修成形的大气孔大直径陶瓷砂轮，磨削行程中增加长条形拉刀齿形倒锥的通磨，生成微量侧后角，并保证齿形精度；
[0018](11)条形拉刀的铲磨：使用专用夹具装夹条形拉刀，应用高精度拉刀磨床，铲磨长条形拉刀顶面齿形和短条形拉刀二侧面齿形，利用金刚石滚轮进行机内精修成形的CBN砂轮，逐齿铲磨切削齿和校正齿齿形；
[0019](12)条形拉刀的检测：长条形拉刀由于长度较长，在精密卧式光学仪上检测，校准长条形拉刀侧母线，光学聚焦长条形拉刀后端面，检测长条形拉刀后端面的顶面及二侧面齿形；短条形拉刀则利用专用检测工装在精密光学检测中心测量，短条形拉刀侧母线与光学中心平行，光学聚焦短条形拉刀第一个校正齿，检测短条形拉刀齿形顶面及二侧面齿形；采用专用检测工装，测量条形拉刀的尺寸和左右齿形的对称度；
[0020](13)条形拉刀的涂层处理：高速钢条形拉刀刃口锋利，极易崩刃，为了增加表面硬度硬度减少磨损系数增加刀具耐用度，将条形拉刀进行涂前喷砂、去毛刺、清洗处理后，放进涂层炉内按涂层操作工艺规程进行涂层，涂层厚度为2～3μm。
[0021]优选的，所述步骤(2)条形拉刀的各平面加工中，先用数控平面铣床粗加工条形拉刀四面，去除坯料余量，去除坯料锻打缺陷和退火黑皮，减小条形拉刀弯曲，条形拉刀四面平面度小于0.15mm，条形拉刀二端齐平；粗加工条形拉刀后，数控平面磨精磨条形拉刀，先磨条形拉刀侧面即宽平面，二侧面多次翻面磨，进一步减小条形拉刀弯曲，使得二侧面平面度小于0.05mm，使用精密平口钳夹住条形拉刀二侧面后，磨条形拉刀上下二面，使得条形拉刀上下二面与侧面的垂直度误差小于0.015mm；
[0022]优选的，所述步骤(5)条形拉刀的齿部容屑槽加工中，在精密数控立式铣床上本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种外齿拉刀的制造工艺，其特征在于，所述外齿拉刀中包含有两种条形拉刀，所述两种条形拉刀包括用于粗拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角和精拉外齿底径部分的长条形拉刀，以及用于精拉外齿两侧面齿形、外齿靠外圆处倒角的短条形拉刀，所述外齿拉刀的制造工艺包括如下步骤：(1)条形拉刀的坯料制备：采用粉末高速钢制造技术，根据刀具特点进行材料成分配制，雾化粉末，静压处理，制成条形拉刀坯料；其中，条形拉刀坯料所采用的粉末高速钢材料是将高频感应炉熔炼出的钢液，用高压的氩气或氮气进行钢液的喷射雾化，急冷至细小均匀的高速钢粉末，高速钢粉末经过高温高压制成刀坯，再经进一步锻造、轧制而形成条形拉刀坯料；(2)条形拉刀的各平面加工：应用数控平面铣床和数控平面磨床加工条形拉刀，使用平口钳装夹条形拉刀，用可转位铣刀盘分别旋风铣条形拉刀四方及二端面；再使用平面磨床吸条形拉刀侧面分别磨条形拉刀二侧面；然后使用精密平口钳装夹条形拉刀，磨条形拉刀上下二平面，保证条形拉刀二侧面与上下平面的垂直度；(3)条形拉刀底面安装孔的加工：应用精密数控加工中心，将条形拉刀置于工作台面上，压板固定条形拉刀，以条形拉刀端面和一侧面为基准，分别用定心钻在条形拉刀底面点孔找正，再用钻头钻孔，最后用机用丝锥攻丝；(4)条形拉刀二侧面和顶面齿形加工：应用数控卧式铣床，将条形拉刀用专用夹具进行装夹，用成型铣刀分别铣条形拉刀二侧面和顶面齿形；(5)条形拉刀的齿部容屑槽加工：应用精密数控立式铣床，数控编程铣容屑槽，根据容屑槽形选择合适的柄式成型刀，成型刀采用磨制并涂层，使其切削锋利以提高条形拉刀拉削外齿轮时的粗糙度；(6)条形拉刀的热处理：将条形拉刀于盐浴炉中进行淬火和回火，严格按照工艺流程的各工序协调操作，在淬火冷却过程中校直，以获得良好的综合机械性能和小的工件变形；(7)条形拉刀的稳定性处理：将条形拉刀垂直吊放入液氮冷却低温箱内进行低温时效处理以定型材料内部组织保证尺寸的稳定性；在生产过程中将条形拉刀垂直吊放入井式炉中时效处理去应力，精磨后将条形拉刀置于油炉中时效处理去除磨削过程中产生的表面应力减少磨削变形，以进一步提高条形拉刀的加工精度；(8)条形拉刀二侧面和底面的精磨加工：条形拉刀的二侧面和底面是条形拉刀的磨削与检测基准，精密数控平面磨床上安装有其磁吸力可调的可调磁力平台，配合大气孔陶瓷砂轮，多次翻面磨条形拉刀二侧面以得到较高的平面度和平行度；采用可调磁力平台，磨条形拉刀底平面以保证底面的平面度和底面相对于二侧面的垂直度；(9)条形拉刀齿部容屑槽、前刃面及后刃面的精磨加工：应用高精度数控拉刀磨，磨条形拉刀容屑槽、前刃面及后刃面，调整条形拉刀侧母线，用金刚石滚轮修整的CBN砂轮在数控拉刀磨床上进行磨削从而获得正确的前刃面，使得前刃面与槽底圆滑过渡良好并具有良好的表面粗糙度，并得到精度良好的刀齿高度齿升量和校正齿刃带宽度；(10)长条形拉刀二侧面齿形的通磨加工：使用专用夹具装夹长条形拉刀，应用高精度花键磨通磨长条形拉刀二侧面齿形，利用金刚石滚轮进行机内精修成形的大气孔大直径陶瓷砂轮，磨削行程中增加长条形拉刀齿形倒锥的通磨，生成微量侧后角，并保证齿形精度；(11)条形拉刀的铲磨：使用专用夹具装夹条形拉刀，应用高精度拉刀磨床，铲磨长条形
拉刀顶面齿形和短条形拉刀二侧面齿形，利用金刚石滚轮进行机内精修成形的CBN砂轮，逐齿铲磨切削齿和校正齿齿形；(12)条形拉刀的检测：长条形拉刀由于长度较长，在精密卧式光学仪上检测，校准长条形拉刀侧母线，光学聚焦长条形拉刀后端面，检测长条形拉刀后端面的顶面及二侧面齿形；短条形拉刀则利用专用检测工装在精密光学检测中心测量，短条形拉刀侧母线与光学中心平行，光学聚焦短条形拉刀第一个校正齿，检测短条形拉刀齿形顶面及二侧面齿形；采用专用检测工装，测量条形拉刀的尺寸和左右齿形的对称度；(13)条形拉刀的涂层处理：高速钢条形拉刀刃口锋利，极易崩刃，为了增加表面硬度硬度减少磨损系数增加刀具耐用度，将条形拉刀进行涂前喷砂、去毛刺、清洗处理后，放进涂层炉内按涂层操作工艺规程进行涂层，涂层厚度为2～3μm。2.根据权利要求1所述的一种外齿拉刀的制造工艺，其特征在于，所述步骤(2)条形拉刀的各平面加工中，先用数控平面铣床粗加工条形拉刀四面，去除坯料余量，去除坯料锻打缺陷和退火黑皮，减小条形拉刀弯曲，条形拉刀四面平面度小于0.15mm，条形拉刀二端齐平；粗加工条形拉刀后，数控平面磨精磨条形拉刀，先磨条形拉刀侧面即宽平面，二侧面多次翻面磨，进一步减小条形拉刀弯曲，使得二侧面平面度小于0.05mm，使用精密平口钳夹住条形拉刀二侧面后，磨条形拉刀上下二面，使得条形拉刀上下二面与侧面的垂直度误差小于0.015mm；所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆少峰，谢秋宏，
申请(专利权)人：江阴塞特精密工具有限公司，
类型：发明
国别省市：