一種異型孔拉刀及其加工工藝方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種拉刀，公開了一種異型孔拉刀，包括從切入端到切出端依次連為一體的柄部、頸部、過渡錐部、前導部、切削部和尾部，兩個相鄰的切削齒之間設(shè)有容屑槽，從柄部前端到尾部末端的總長不低于1200mm，從前導部依次到尾部的外徑為依次從小到大；切削部包括前后依次排列且連為一體的圓孔齒、圓弧齒、切削齒、過渡齒和校準齒，切削部的齒數(shù)合計為130～150個；還公開了異型孔拉刀的加工工藝方法。本發(fā)明采用總長大、細長比高拉刀，通過多種不同齒形的切削部拉削出異型孔，基于高精度超細長加工和熱處理工藝，采用定位套和支撐點進行分段漸進式磨削加工方法，保證整體拉刀跳動在0.01～0.02mm，有效避免了讓刀、下垂引起的應(yīng)力變形，加工成型穩(wěn)定性好。
【專利說明】
一種異型孔拉刀及其加工工藝方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種拉刀，尤其涉及了一種異型孔拉刀及其加工工藝方法。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著工業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)型發(fā)展，拉刀在大批量加工中的應(yīng)用越來越廣泛。拉刀是一種多齒拉削工具，其大量應(yīng)用于孔加工，而異型孔的加工既是孔加工技術(shù)中的重點，也是難點。高精度超細長拉刀正是解決異型孔加工的優(yōu)良工具。
[0003]高精度超細長拉刀對精度和加工穩(wěn)定性的要求非常高。目前，國內(nèi)高精度超細長拉刀基本依靠進口產(chǎn)品，但價格昂貴，供貨周期長，不利于國內(nèi)工業(yè)技術(shù)轉(zhuǎn)型升級。現(xiàn)有異型孔拉刀一般包括柄部、頸部、前導部、切削部和尾部，能夠加工較常見異型孔，但難以加工某些高端【技術(shù)領(lǐng)域】的特殊異型孔，具體主要存在的問題在于:現(xiàn)有異型孔拉刀總長一般不超過IlOOmm且細長比低于48，總長較大及細長比較高的拉刀普遍存在讓刀、難以解決應(yīng)力變形、無法滿足對稱性要求、加工成型穩(wěn)定性差的缺點。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)中異型孔拉刀總長一般不超過IlOOmm且細長比低于48、總長較大及細長比較高的拉刀普遍存在讓刀、難以解決應(yīng)力變形、無法滿足對稱性要求、加工成型穩(wěn)定性差等缺點，提供了一種總長超過1200mm且細長比高達48?75、整體式結(jié)構(gòu)、精度高、剛性好及加工成型穩(wěn)定性優(yōu)的異型孔拉刀及其加工工藝方法。
[0005]為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明通過下述技術(shù)方案得以解決:
[0006]一種異型孔拉刀，包括從切入端到切出端依次設(shè)置并連為一體的柄部、頸部、過渡錐部、前導部、切削部和尾部，兩個相鄰的切削齒之間設(shè)有容屑槽，從柄部前端到尾部末端的總長不低于1200_，從前導部依次到尾部的外徑為依次從小到大；切削部包括前后依次排列且連為一體的圓孔齒、圓弧齒、切削齒、過渡齒和校準齒，切削部的齒數(shù)合計為130?150 個。
[0007]作為優(yōu)選，從前導部依次到尾部的外徑為17?25mm，總長與外徑的比值為48?75。
[0008]作為優(yōu)選,切削部的齒數(shù)合計為132個,圓孔齒、圓弧齒、切削齒、過渡齒和校準齒的齒數(shù)分別為23個、8個、92個、4個、5個。
[0009]作為優(yōu)選，圓孔齒、圓弧齒和校準齒的末端分別設(shè)有第一校準部、第二校準部和第三校準部。
[0010]作為優(yōu)選，圓孔齒、圓弧齒、切削齒和過渡齒上均設(shè)有分屑槽，圓孔齒上設(shè)有15條分屑槽，圓弧齒、切削齒、過渡齒的偶數(shù)齒上均設(shè)有12條分屑槽，圓弧齒、切削齒、過渡齒的奇數(shù)齒上均設(shè)有9條分屑槽，分屑槽為直角形槽。
[0011]作為優(yōu)選，切削齒的前角a為3度，切削齒的后角β為3度。
[0012]作為優(yōu)選，前導部末端設(shè)有前支撐，圓弧齒與切削齒之間設(shè)有后支撐。
[0013]本發(fā)明還提供了一種異型孔拉刀的加工工藝方法，加工工序步驟如下:
[0014]I)單件下料；
[0015]2)車兩端及中心孔；
[0016]3)車外圓:留余量1.4?1.5mm ;
[0017]4)車容屑槽:外圓底徑跳動不得大于0.25mm ；
[0018]5)銑鍵:鍵寬留余量0.8mm，對稱度、扭曲不得大于0.05mm ；
[0019]6)校直:校外圓跳動不得大于0.15mm ；
[0020]7)外圓磨削:粗磨外圓，留余量Imm,跳動小于0.05mm ；
[0021]8)熱處理:淬火刃部硬度為64.5?65.5HRC，柄部硬度為46?48HRC，熱處理后變形跳動不得大于0.25mm ；
[0022]9)研磨中心孔:跳動低于0.25mm ；
[0023]10)磨容屑槽及齒背:全部磨光不留黑皮；
[0024]11)粗磨前角:磨前角14度，前刃面與底槽過渡要圓滑；
[0025]12)跳動校直至0.20mm之內(nèi)；
[0026]13)粗磨外圓:留余量0.6mm,跳動小于0.03mm ；
[0027]14)磨前支撐:跳動不得大于0.0lmm ；
[0028]15)粗磨花鍵:花鍵留余量0.25mm,跳動不得大于0.03mm ；
[0029]16)時效:時效爐溫加熱至200?320度，保溫24小時以上；
[0030]17)校直:外圓跳動不得大于0.03mm ；
[0031]18)研磨中心孔:外圓跳動不得大于0.03mm ；
[0032]19)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.01 ；
[0033]20)半精磨外圓:外圓、后角留余量0.05mm,跳動不得大于0.02mm ；
[0034]21)半精磨花鍵:留余量0.1Omm,跳動不得大于0.02mm ；
[0035]22)油校定型:油爐溫200?220度，保溫不低于16小時，在油爐內(nèi)自然隨油冷卻至室溫;
[0036]23)校直:至外圓跳動不得大于0.02mm ；
[0037]24)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.0lmm ；
[0038]25)精磨花鍵:跳動不得大于0.02mm ；
[0039]26)磨側(cè)偏角:跳動不得大于0.02mm,鍵寬倒錐0.1Imm,扭曲不得大于0.0lmm ；
[0040]27)磨齒頂:留余量0.08mm ；
[0041]28)精磨前角:精磨前角15度，跳動不得大于0.02mm ；
[0042]29)細精磨外圓:細精磨削外圓,跳動不得大于0.02mm ；
[0043]30)精磨齒并倒后角，圓周跳動不得大于0.02mm ；
[0044]31)精磨齒平面；
[0045]32)磨分屑槽:跳動不得大于0.02mm。
[0046]作為優(yōu)選，磨削加工具體步驟如下:
[0047]I)柄部前端裝定位套；
[0048]2)采用兩頂針分別撐頂柄部前端和尾部后端；
[0049]3)定位套調(diào)整尋圓芯:跳動小于0.003mm ；
[0050]4)以定位套為基準磨削第一齒至光亮，磨削后跳動不高于0.0lmm ;
[0051]5)以第一齒為基準磨削前支撐至光亮；
[0052]6)以第七十八齒為基準磨削后支撐至光亮；
[0053]7)分別以前支撐和后支撐為基準磨削切削部上所有齒外圓。
[0054]本發(fā)明由于采用了以上技術(shù)方案，具有顯著的技術(shù)效果:采用總長大、細長比高拉刀，通過多種不同齒形的切削部拉削出異型孔，基于高精度超細長加工和熱處理工藝，采用定位套和支撐點進行分段漸進式磨削加工方法，保證整體拉刀跳動在0.01?0.02mm，有效避免讓刀、下垂引起的應(yīng)力變形，加工成型穩(wěn)定性好。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0055]圖1是本發(fā)明的異型孔拉刀實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0056]圖2是圖1的A-A截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]圖3是圖1的B-B截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0058]圖4是圖1的C-C截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0059]圖5是本發(fā)明的切削齒實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]圖6是本發(fā)明的帶分屑槽的圓孔齒、圓弧齒、切削齒和過渡齒實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0061]附圖中各數(shù)字標號所指代的部位名稱如下:1一柄部、2—頸部、3—過渡錐部、4一前導部、5—切削部、6—尾部、7—容屑槽、8—分屑槽、9—前支撐、10—后支撐、51—圓孔齒、52—圓弧齒、53—切削齒、54—過渡齒、55—校準齒、510—第一校準部、520—第二校準部、550—第三校準部。

【具體實施方式】
[0062]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步詳細描述。
[0063]實施例1
[0064]一種異型孔拉刀，如圖1-6所示，包括從切入端到切出端依次設(shè)置并連為一體的柄部1、頸部2、過渡錐部3、前導部4、切削部5和尾部6，兩個相鄰的切削齒5之間設(shè)有容屑槽7，從柄部I前端到尾部6末端的總長為1226mm，從前導部4依次到尾部6的外徑為依次從小到大；切削部5包括前后依次排列且連為一體的圓孔齒51、圓弧齒52、切削齒53、過渡齒54和校準齒55，切削部5的齒數(shù)合計為130?150個。
[0065]從前導部4依次到尾部6的外徑為17?25mm，總長與外徑的比值為48?75。
[0066]切削部5的齒數(shù)合計為132個，圓孔齒51、圓弧齒52、切削齒53、過渡齒54和校準齒55的齒數(shù)分別為23個、8個、92個、4個、5個。為切削部5的各個齒標示齒號如下:23個圓孔齒51標示齒號為從第一齒至第二十三齒,8個圓弧齒52標示齒號為從第二十四齒至第三十一齒，92個切削齒53標示齒號為從第三十二齒至第一百二十三齒，4個過渡齒54標示齒號為從第一百二十四齒至第一百二十七齒，5個校準齒55標示齒號為從第一百二十八齒至第一百三十二齒。
[0067]圓孔齒51、圓弧齒52和校準齒55的末端分別設(shè)有第一校準部510、第二校準部520和第三校準部550。
[0068]圓孔齒51、圓弧齒52、切削齒53和過渡齒54上均設(shè)有分屑槽8，圓孔齒51上設(shè)有15條分屑槽8，圓弧齒52、切削齒53、過渡齒54的偶數(shù)齒上均設(shè)有12條分屑槽8，圓弧齒52、切削齒53、過渡齒54的奇數(shù)齒上均設(shè)有9條分屑槽8，分屑槽8為直角形槽。
[0069]切削齒5的前角α為3度，切削齒5的后角β為3度。
[0070]前導部4末端設(shè)有前支撐9，圓弧齒52與切削齒53之間設(shè)有后支撐10。
[0071]一種異型孔拉刀的加工工藝方法，加工工序步驟如下:
[0072]I)單件下料；
[0073]2)車兩端及中心孔；
[0074]3)車外圓:留余量1.4?1.5mm ；
[0075]4)車容屑槽7:外圓底徑跳動不得大于0.25mm ；
[0076]5)銑鍵:鍵寬留余量0.8mm，對稱度、扭曲不得大于0.05mm ；
[0077]6)校直:校外圓跳動不得大于0.15mm ；
[0078]7)外圓磨削:粗磨外圓，留余量Imm,跳動小于0.05mm ；
[0079]8)熱處理:淬火刃部硬度為64.5?65.5HRC，柄部硬度為46?48HRC，熱處理后變形跳動不得大于0.25mm ；
[0080]9)研磨中心孔:跳動低于0.25mm ；
[0081]10)磨容屑槽7及齒背:全部磨光不留黑皮；
[0082]11)粗磨前角:磨前角14度，前刃面與底槽過渡要圓滑；
[0083]12)跳動校直至0.20mm之內(nèi)；
[0084]13)粗磨外圓:留余量0.6mm,跳動小于0.03mm ；
[0085]14)磨前支撐:跳動不得大于0.0lmm ；
[0086]15)粗磨花鍵:花鍵留余量0.25mm,跳動不得大于0.03mm ；
[0087]16)時效:時效爐溫加熱至200?320度，保溫24小時以上；
[0088]17)校直:外圓跳動不得大于0.03mm ；
[0089]18)研磨中心孔:外圓跳動不得大于0.03mm ；
[0090]19)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.01 ；
[0091]20)半精磨外圓:外圓、后角留余量0.05mm,跳動不得大于0.02mm ;
[0092]21)半精磨花鍵:留余量0.1Omm,跳動不得大于0.02mm ；
[0093]22)油校定型:油爐溫200?220度，保溫不低于16小時，在油爐內(nèi)自然隨油冷卻至室溫;
[0094]23)校直:至外圓跳動不得大于0.02mm ；
[0095]24)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.0lmm ；
[0096]25)精磨花鍵:跳動不得大于0.02mm ；
[0097]26)磨側(cè)偏角:跳動不得大于0.02mm,鍵寬倒錐0.1Imm,扭曲不得大于0.0lmm ；
[0098]27)磨齒頂:留余量0.08mm ；
[0099]28)精磨前角:精磨前角15度，跳動不得大于0.02mm ；
[0100]29)細精磨外圓:細精磨削外圓,跳動不得大于0.02mm ；
[0101]30)精磨齒并倒后角，圓周跳動不得大于0.02mm ；
[0102]31)精磨齒平面；
[0103]32)磨分屑槽8:跳動不得大于0.02mm。
[0104]磨削加工具體步驟如下:
[0105]I)柄部I前端裝定位套；
[0106]2)采用兩頂針分別撐頂柄部I前端和尾部6后端；
[0107]3)定位套調(diào)整尋圓芯:跳動小于0.003mm ；
[0108]4)以定位套為基準磨削第一齒至光亮，磨削后跳動不高于0.0lmm ；
[0109]5)以第一齒為基準磨削前支撐9至光亮；
[0110]6)以第七十八齒為基準磨削后支撐10至光亮；
[0111]7)分別以前支撐9和后支撐10為基準磨削切削部5上所有齒外圓。
[0112]總之，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明申請專利范圍所作的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明專利的涵蓋范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種異型孔拉刀，包括從切入端到切出端依次設(shè)置并連為一體的柄部(I)、頸部(2)、過渡錐部(3)、前導部(4)、切削部(5)和尾部(6)，兩個相鄰的切削齒(53)之間設(shè)有容屑槽(7)，其特征在于:從柄部(I)前端到尾部(6)末端的總長不低于1200mm，從前導部(4)依次到尾部￠)的外徑為依次從小到大；切削部(5)包括前后依次排列且連為一體的圓孔齒(51)、圓弧齒(52)、切削齒(53)、過渡齒(54)和校準齒(55)，切削部(5)的齒數(shù)合計為130?150個。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:從前導部(4)依次到尾部(6)的外徑為17?25mm，總長與外徑的比值為48?75。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:切削部(5)的齒數(shù)合計為132個，圓孔齒(51)、圓弧齒(52)、切削齒(53)、過渡齒(54)和校準齒(55)的齒數(shù)分別為23個、8個、92個、4個、5個。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:圓孔齒(51)、圓弧齒(52)和校準齒(55)的末端分別設(shè)有第一校準部(510)、第二校準部(520)和第三校準部(550)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:圓孔齒(51)、圓弧齒(52)、切削齒(53)和過渡齒(54)上均設(shè)有分屑槽(8)，圓孔齒(51)上設(shè)有15條分屑槽(8)，圓弧齒(52)、切削齒(53)、過渡齒(54)的偶數(shù)齒上均設(shè)有12條分屑槽(8)，圓弧齒(52)、切削齒(53)、過渡齒(54)的奇數(shù)齒上均設(shè)有9條分屑槽(8)，分屑槽(8)為直角形槽。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:切削齒(53)的前角α為3度，切削齒(53)的后角β為3度。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種異型孔拉刀，其特征在于:前導部(4)末端設(shè)有前支撐(9)，圓弧齒(52)與切削齒(53)之間設(shè)有后支撐(10)。
8.—種異型孔拉刀的加工工藝方法，其特征在于:加工工序步驟如下: 1)單件下料； 2)車兩端及中心孔； 3)車外圓:留余量1.4?1.5mm ; 4)車容屑槽:外圓底徑跳動不得大于0.25mm ； 5)銑鍵:鍵寬留余量0.8mm，對稱度、扭曲不得大于0.05mm ； 6)校直:校外圓跳動不得大于0.15mm ； 7)外圓磨削:粗磨外圓，留余量Imm,跳動小于0.05mm ； 8)熱處理:淬火刃部硬度為64.5?65.5HRC，柄部硬度為46?48HRC，熱處理后變形跳動不得大于0.25mm ； 9)研磨中心孔:跳動低于0.25mm ； 10)磨容屑槽及齒背:全部磨光不留黑皮； 11)粗磨前角:磨前角14度，前刃面與底槽過渡要圓滑； 12)跳動校直至0.20mm之內(nèi)； 13)粗磨外圓:留余量0.6mm,跳動小于0.03mm ； 14)磨前支撐:跳動不得大于0.0lmm ； 15)粗磨花鍵:花鍵留余量0.25mm，跳動不得大于0.03mm ； 16)時效:時效爐溫加熱至200?320度，保溫24小時以上； 17)校直:外圓跳動不得大于0.03mm ； 18)研磨中心孔:外圓跳動不得大于0.03mm ； 19)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.01 ； 20)半精磨外圓:外圓、后角留余量0.05mm，跳動不得大于0.02mm; 21)半精磨花鍵:留余量0.1Omm,跳動不得大于0.02mm ； 22)油校定型:油爐溫200?220度，保溫不低于16小時，在油爐內(nèi)自然隨油冷卻至室溫； 23)校直:至外圓跳動不得大于0.02mm ； 24)磨支撐:支撐點跳動不得大于0.0lmm ； 25)精磨花鍵:跳動不得大于0.02mm ； 26)磨側(cè)偏角:跳動不得大于0.02mm,鍵寬倒錐0.1Imm,扭曲不得大于0.0lmm ； 27)磨齒頂:留余量0.08mm; 28)精磨前角:精磨前角15度，跳動不得大于0.02mm ； 29)細精磨外圓:細精磨削外圓，跳動不得大于0.02mm; 30)精磨齒并倒后角，圓周跳動不得大于0.02mm ； 31)精磨齒平面； 32)磨分屑槽:跳動不得大于0.02mm。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種異型孔拉刀的加工工藝方法，其特征在于:磨削加工具體步驟如下: 1)柄部前端裝定位套； 2)采用兩頂針分別撐頂柄部前端和尾部后端； 3)定位套調(diào)整尋圓芯:跳動小于0.003mm ； 4)以定位套為基準磨削第一齒至光亮，磨削后跳動不高于0.0lmm ； 5)以第一齒為基準磨削前支撐至光亮； 6)以第七十八齒為基準磨削后支撐至光亮； 7)分別以前支撐和后支撐為基準磨削切削部上所有齒外圓。
【文檔編號】B23D43/00GK104191036SQ201410394406
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】洪軍 申請人:金華市紅太陽工具廠