螺旋花键拉刀制造技术

本发明专利技术提供了一种能在普通拉床上拉削螺旋键的刀具。该刀具特征为：刀具有旋转能力，沿螺旋线导向能力，自动定心能力以及挤压修光能力。利用该刀具能加工高精度高光洁以及良好的表层组织的螺旋花键键槽。（*该技术在2011年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种使用普通拉床拉削螺旋花键槽的刀具。现在广泛应用的是直槽花键拉刀，这种刀具在《复杂刀具设计手册》中论述的很清楚。专利《可变速斜齿轮传动》涉及到一种螺旋花键槽，这种键槽使用其他办法加工很困难，必须使用螺旋花键拉刀。经检索国际上尚无使用普通拉床削螺旋花键槽刀具。本专利技术的任务是提供一种新型拉刀，它能够使用现有的拉床拉削人们规定了各种参数的螺旋花键槽。螺旋花键拉刀可以看成是与螺旋花键槽配合间隙为零的花键轴上，即在外径D、键宽B、导程L、螺旋方向已定的花键轴上加工前角、容屑槽、后角而成。在任一直径为d的园柱面上，有无数条相互平行的导程为L的螺旋线。螺旋线螺旋角β的正切tgβ＝πd/l。在这个园柱面上，过任一点总能找到另一条螺旋线垂直于导程为L的螺旋线，它的螺旋角为90°-β，它的导程为λλ＝πd/tg(90°-β)，即λ＝π2·d2/l，它的螺旋方向与原螺旋线的螺旋方向相反，我们称该螺旋线为导程为λ的螺旋线。如果我们把切削刃放在这条导程为λ的螺旋线轨迹上，则切削刃上任一点的切线都垂直于过该点导程为L的螺旋线，即切削刃的刃倾角为零。切屑将形成卷屑堆积在容屑槽内。而且在加工刀具时，车削和磨削前角，后角，容屑槽可以沿入螺旋线连续进行。这里，应该指出的是，切削刃直经d是从花键内经到花键外经线性的变化的。拉刀的切削刃所在螺旋线导程λ＝πd/l亦应该变化。加工螺旋花键拉刀时，对不具备此条件的机床可按花键中径d。求近似的平均导程λ0＝πd0/l如果求进一步精确些，可分为几段加工，找到更近似值。既然切削刃轨迹沿着一条导程为λ的螺旋线，那么拉刀初始拉触工件时必然是第一个直径大于花键内径的一个切削刃。一个刃切入工件容易把键槽中心线拉偏，而且切削将极不稳定。所以在拉刀的前端，有3-5排刃不在λ线上，而在垂直于拉刀中心线的某平面上。它能保证定心精度。为了保证刀具沿着准确的螺旋方向前进，刀具必须具有准确的导向性能。如果花键拉刀的侧后角为零，那么所拉削工件的螺旋角必然和刀具的螺旋角一致。故在前3-5排切削刃上加工零侧后角，刀具一切入工件就沿拉刀导程为L的螺旋方向前进。切削刃切入工件的越多，定向越准确，但为了保证螺旋角误差更小，在λ螺旋线上的切削刃吃刀的部分加工正侧后角，不吃刀的部分加工零侧后角。刀具将在零侧后角严密的导向下前进。螺旋花键拉刀在拉削过程中的运动将是沿刀具其中心线的平动和转动的合成运动。但现在拉床本身没有旋转运动。故在拉力的前端，即在拉刀与机床的联接处，须加一盘推力轴承。推力轴承是按下述结构实现的在螺旋花键拉刀的受力端侧面开一圈半园槽，加滚珠，再加两片半园的轴承环，加在一起正好是整环。轴承环直径比拉刀刀柄(大园)大0.2mm左右。最后用与轴承环过渡配合的园桶铁壳通过冲压工艺包起来(见附图)。如果在切削刃的一个导程入上加一个容屑槽有富余时，加工2-3个切削刃对切削更有利。刀具在这种情况下将是2-3头的螺旋刃。这时可按挖槽-扩槽-清根安排各切削刃顺序。拉刀的后部为修光刃。修光刃后，安排2-3排的挤压修光刃。所谓挤压修光刃，就是键宽比原刀刃大0.005-0.015mm，外径比修光刃外径大0.02-0.04mm，在拉削工件时，在润滑油作介质下对已加工的键槽进行挤压修光。本专利技术的刀具能使用现在的拉床加工螺旋花键槽。主切削刃在一条螺旋线上，因此拉削工件时切削平稳，刀具强度较高。而且加工刀具时机床可连续切削，加工方便，易于保证精度，最后的挤压修光刃增加了螺旋花键槽的精度光洁度，而且使表层组织的机械性能有所提高。本专利技术的实施实例由下图给出，附图为一螺旋花键拉刀，刀具规格为外径D＝32mm，键宽B＝6mm，键齿高h＝2mm，螺旋导程L＝200π，外径螺旋角β＝9°15′25″。如图Ⅰ部分为拉刀与机床的联接部分，该部分引用的推力球轴承，使拉削工件时的刀具可绕轴心转动。Ⅱ部分为自动定心和自己导向部分，该部分的切削刃在垂直于轴心线的某平面内，侧后角为零。该部分两切削刃距离10mm，直径方向齿量0.08mm。Ⅲ部分为主切削部分。这一部分切削刃轨迹沿一条近似的λ.＝π2d2/l螺旋线。在一个导程上安排两个切削刃，即挖槽刃和清根刃。挖槽刃的容屑槽要大一些。相邻的挖槽刃与后面的清根刃等高。挖槽刃宽5mm，清根刃宽6mm。在28m＜＝d＜＝30mm范围内，λ.＝13.21mm，直径方向齿升量0.1mm。在30mm＜d＜＝32mm范围内λ.＝15.1mm，直径方向齿升量0.12mm。Ⅳ部分为修光刃部分。Ⅴ部分为挤压修光部分。该部分外径D比以前修光刃大0.02mm，键宽B大0.01mm。权利要求1.一种用于拉削内花键刀具，其特征为能够拉削螺旋花键键槽。2.根据权力要求书1规定刀具，其特征为具有旋转装置。3.根据权力要求书1或2规定刀具，其特征为切削刃沿一条导程为λ＝π2d2/L的螺旋线的轨迹。4.根据权力要求书1或2规定刀具，其特征为刀具有严格的导向装置。5.根据权力要求书1或2规定刀具，其特征为刀具具有中心定位刀刃。6.根据权力要求书1、2或3规定刀具，其特征为刀具具有修光刃和挤压修光刃。全文摘要本专利技术提供了一种能在普通拉床上拉削螺旋键的刀具。该刀具特征为刀具有旋转能力，沿螺旋线导向能力，自动定心能力以及挤压修光能力。利用该刀具能加工高精度高光洁以及良好的表层组织的螺旋花键键槽。文档编号B23D43/06GK1072363SQ9111071公开日1993年5月26日 申请日期1991年11月19日 优先权日1991年11月19日专利技术者宋振才 申请人:宋振才本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于拉削内花键刀具，其特征为能够拉削螺旋花键键槽。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：宋振才，
申请(专利权)人：宋振才，
类型：发明
国别省市：13[中国|河北]