專利名稱：螺旋花鍵拉刀的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種使用普通拉床拉削螺旋花鍵槽的刀具。
現(xiàn)在廣泛應(yīng)用的是直槽花鍵拉刀，這種刀具在《復(fù)雜刀具設(shè)計(jì)手冊》中論述的很清楚。專利《可變速斜齒輪傳動(dòng)》涉及到一種螺旋花鍵槽，這種鍵槽使用其他辦法加工很困難，必須使用螺旋花鍵拉刀。經(jīng)檢索國際上尚無使用普通拉床削螺旋花鍵槽刀具。
本發(fā)明的任務(wù)是提供一種新型拉刀，它能夠使用現(xiàn)有的拉床拉削人們規(guī)定了各種參數(shù)的螺旋花鍵槽。
螺旋花鍵拉刀可以看成是與螺旋花鍵槽配合間隙為零的花鍵軸上，即在外徑D、鍵寬B、導(dǎo)程L、螺旋方向已定的花鍵軸上加工前角、容屑槽、后角而成。
在任一直徑為d的園柱面上，有無數(shù)條相互平行的導(dǎo)程為L的螺旋線。螺旋線螺旋角β的正切tgβ＝πd/l。在這個(gè)園柱面上，過任一點(diǎn)總能找到另一條螺旋線垂直于導(dǎo)程為L的螺旋線，它的螺旋角為90°-β，它的導(dǎo)程為λλ＝πd/tg(90°-β)，即λ＝π2·d2/l，它的螺旋方向與原螺旋線的螺旋方向相反，我們稱該螺旋線為導(dǎo)程為λ的螺旋線。如果我們把切削刃放在這條導(dǎo)程為λ的螺旋線軌跡上，則切削刃上任一點(diǎn)的切線都垂直于過該點(diǎn)導(dǎo)程為L的螺旋線，即切削刃的刃傾角為零。切屑將形成卷屑堆積在容屑槽內(nèi)。而且在加工刀具時(shí)，車削和磨削前角，后角，容屑槽可以沿入螺旋線連續(xù)進(jìn)行。這里，應(yīng)該指出的是，切削刃直經(jīng)d是從花鍵內(nèi)經(jīng)到花鍵外經(jīng)線性的變化的。拉刀的切削刃所在螺旋線導(dǎo)程λ＝πd/l亦應(yīng)該變化。加工螺旋花鍵拉刀時(shí)，對不具備此條件的機(jī)床可按花鍵中徑d。求近似的平均導(dǎo)程λ0＝πd0/l如果求進(jìn)一步精確些，可分為幾段加工，找到更近似值。
既然切削刃軌跡沿著一條導(dǎo)程為λ的螺旋線，那么拉刀初始拉觸工件時(shí)必然是第一個(gè)直徑大于花鍵內(nèi)徑的一個(gè)切削刃。一個(gè)刃切入工件容易把鍵槽中心線拉偏，而且切削將極不穩(wěn)定。所以在拉刀的前端，有3-5排刃不在λ線上，而在垂直于拉刀中心線的某平面上。它能保證定心精度。
為了保證刀具沿著準(zhǔn)確的螺旋方向前進(jìn)，刀具必須具有準(zhǔn)確的導(dǎo)向性能。如果花鍵拉刀的側(cè)后角為零，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排切削刃上加工零側(cè)后角，刀具一切入工件就沿拉刀導(dǎo)程為L的螺旋方向前進(jìn)。切削刃切入工件的越多，定向越準(zhǔn)確，但為了保證螺旋角誤差更小，在λ螺旋線上的切削刃吃刀的部分加工正側(cè)后角，不吃刀的部分加工零側(cè)后角。刀具將在零側(cè)后角嚴(yán)密的導(dǎo)向下前進(jìn)。
螺旋花鍵拉刀在拉削過程中的運(yùn)動(dòng)將是沿刀具其中心線的平動(dòng)和轉(zhuǎn)動(dòng)的合成運(yùn)動(dòng)。但現(xiàn)在拉床本身沒有旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。故在拉力的前端，即在拉刀與機(jī)床的聯(lián)接處，須加一盤推力軸承。推力軸承是按下述結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的在螺旋花鍵拉刀的受力端側(cè)面開一圈半園槽，加滾珠，再加兩片半園的軸承環(huán)，加在一起正好是整環(huán)。軸承環(huán)直徑比拉刀刀柄(大園)大0.2mm左右。最后用與軸承環(huán)過渡配合的園桶鐵殼通過沖壓工藝包起來(見附圖
)。
如果在切削刃的一個(gè)導(dǎo)程入上加一個(gè)容屑槽有富余時(shí)，加工2-3個(gè)切削刃對切削更有利。刀具在這種情況下將是2-3頭的螺旋刃。這時(shí)可按挖槽-擴(kuò)槽-清根安排各切削刃順序。
拉刀的后部為修光刃。修光刃后，安排2-3排的擠壓修光刃。所謂擠壓修光刃，就是鍵寬比原刀刃大0.005-0.015mm，外徑比修光刃外徑大0.02-0.04mm，在拉削工件時(shí)，在潤滑油作介質(zhì)下對已加工的鍵槽進(jìn)行擠壓修光。
本發(fā)明的刀具能使用現(xiàn)在的拉床加工螺旋花鍵槽。主切削刃在一條螺旋線上，因此拉削工件時(shí)切削平穩(wěn)，刀具強(qiáng)度較高。而且加工刀具時(shí)機(jī)床可連續(xù)切削，加工方便，易于保證精度，最后的擠壓修光刃增加了螺旋花鍵槽的精度光潔度，而且使表層組織的機(jī)械性能有所提高。
本發(fā)明的實(shí)施實(shí)例由下圖給出，附圖為一螺旋花鍵拉刀，刀具規(guī)格為外徑D＝32mm，鍵寬B＝6mm，鍵齒高h(yuǎn)＝2mm，螺旋導(dǎo)程L＝200π，外徑螺旋角β＝9°15′25″。
如圖Ⅰ部分為拉刀與機(jī)床的聯(lián)接部分，該部分引用的推力球軸承，使拉削工件時(shí)的刀具可繞軸心轉(zhuǎn)動(dòng)。Ⅱ部分為自動(dòng)定心和自己導(dǎo)向部分，該部分的切削刃在垂直于軸心線的某平面內(nèi)，側(cè)后角為零。該部分兩切削刃距離10mm，直徑方向齒量0.08mm。Ⅲ部分為主切削部分。這一部分切削刃軌跡沿一條近似的λ.＝π2d2/l螺旋線。在一個(gè)導(dǎo)程上安排兩個(gè)切削刃，即挖槽刃和清根刃。挖槽刃的容屑槽要大一些。相鄰的挖槽刃與后面的清根刃等高。挖槽刃寬5mm，清根刃寬6mm。在28m＜＝d＜＝30mm范圍內(nèi)，λ.＝13.21mm，直徑方向齒升量0.1mm。在30mm＜d＜＝32mm范圍內(nèi)λ.＝15.1mm，直徑方向齒升量0.12mm。Ⅳ部分為修光刃部分。Ⅴ部分為擠壓修光部分。該部分外徑D比以前修光刃大0.02mm，鍵寬B大0.01mm。
權(quán)利要求
1.一種用于拉削內(nèi)花鍵刀具，其特征為能夠拉削螺旋花鍵鍵槽。
2.根據(jù)權(quán)力要求書1規(guī)定刀具，其特征為具有旋轉(zhuǎn)裝置。
3.根據(jù)權(quán)力要求書1或2規(guī)定刀具，其特征為切削刃沿一條導(dǎo)程為λ＝π2d2/L的螺旋線的軌跡。
4.根據(jù)權(quán)力要求書1或2規(guī)定刀具，其特征為刀具有嚴(yán)格的導(dǎo)向裝置。
5.根據(jù)權(quán)力要求書1或2規(guī)定刀具，其特征為刀具具有中心定位刀刃。
6.根據(jù)權(quán)力要求書1、2或3規(guī)定刀具，其特征為刀具具有修光刃和擠壓修光刃。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種能在普通拉床上拉削螺旋鍵的刀具。該刀具特征為刀具有旋轉(zhuǎn)能力，沿螺旋線導(dǎo)向能力，自動(dòng)定心能力以及擠壓修光能力。利用該刀具能加工高精度高光潔以及良好的表層組織的螺旋花鍵鍵槽。
文檔編號(hào)B23D43/06GK1072363SQ9111071
公開日1993年5月26日 申請日期1991年11月19日 優(yōu)先權(quán)日1991年11月19日
發(fā)明者宋振才 申請人:宋振才