CN102091818A - 高精度内键槽的插削加工方法 - Google Patents

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张�林
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Abstract

本发明公开的一种高精度内键槽的插削精加工方法，包括如下步骤：粗加工两个内键槽，内键槽的各侧面各留至少0.1mm的精加工余量，然后用插削的方法精加工键槽的两个侧面；制备切削齿形状与零件内键槽形状相同的成形插刀，根据零件内孔设计与零件内孔和上述插刀精密配合的导套；用夹紧装置固定好零件和导套，用一把插刀加工出键槽后，不取出插刀1和导套，保持插刀、导套、零件的相互位置不变并且固定，直接用另一把插刀插削另一个键槽。该方法的插刀1、导套2和零件3的相互配合保证了两个键槽相互位置要求，插刀也较好地保证了键槽的尺寸精度和表面质量。利用本发明方法加工的键槽，合格率达100％。加工效率提高将近10倍。

Description

高精度内键槽的插削加工方法
技术领域
本发明是关于机械制造业中对于高精度的内键槽的插削加工方法。
背景技术
在机械制造行业中，对于大批量或成批生产的零件，为了降低生产成本、提高加工效率，通常会使用专用机床和专用刀具，特别是对于高精度的内键槽，一般都采用拉床和拉刀进行批量生产。对于某些特殊的零件，其批量不会很大，如果采用拉刀、拉床的加工方法，必然会大大提高零件的加工成本。比如连接转弯作动筒和飞机前起落架支柱的支臂，即为含有高精度内键槽的一个零件，其装配精度和互换性要求高，加工时热处理变形大，材料硬度大，而内键槽的精加工工序为该零件加工过程中难度最大、最容易造成零件超差或报废的工序。该零件内键槽现在的加工方法是：粗加工两个内键槽，内键槽的侧面各留至少0.1mm的余量，然后钳工修锉内键槽的两个侧面，修锉时通过不断的测量来保证尺寸合格，耗时费力。因为其加工难度大，影响零件精度的主要因素是操作工人的技术水平，所以这种高精度的零件，只有技术好的工人才能操作。由于键槽的公差小，宽度方向和深度方向上公差小于0.05mm，且两个键槽与内孔轴线的对称度要求很高，因此钳工修锉稍不注意尺寸就会超出公差要求。两个键槽共有4个侧面，每个侧面有至少0.1mm的余量，共要修锉至少0.4mm的余量，该零件热处理值为σb＝1665±100MPa，材料硬度和强度都相当高，内键槽的精加工只能在热处理后进行，因此修锉难度较大，加工时间较长，工时成本高，平均每件的修锉时间为6～8个小时，效率相当低。如果能很好的解决高精度内键槽的精加工问题，就可以大大降低该零件的加工难度，提高该零件的生产效率、降低生产成本。
发明内容
本发明的目的是针对上述现有技术存在的不足之处，提出一种加工效率高，操作通用性强，能很好的保证内键槽加工精度，降低加工成本，加快零件生产流程的插削方法，
本发明的上述目的可以通过以下措施来达到：一种高精度内键槽的插削加工方法。其特征在于包括如下步骤：
(1)粗加工零件内键槽，内键槽的侧面各留至少0.1mm的余量，然后用插削方法精加工键槽的两个侧面；
(2)制备一个切削齿形状与零件内键槽形状大小相同的成形插刀，然后根据零件内孔设计一个配合所述插刀和零件的导套；
(3)用夹紧装置夹持导套夹持部位，导套的外圆轴与零件的内孔配合，用插刀在导套上的导槽中向下运动，加工出一个键槽，然后不取出插刀和导套，保持其与零件的相互位置与配合固定不变，然后用另一把插刀在导套上的另一个导槽中向下运动，加工出其它的键槽。
本发明相比于现有技术具有如下有益效果。
本发明根据拉削的原理，设计制造的刀齿形状与键槽形状和尺寸相同的成形插刀和相配合的导套，用插削的方法精加工高精度内键槽，利用粗加工后插削余量较小，所受切削力较小的加工技巧和由导套、刀具和零件的相互配合来保证的两个键槽相互的位置精度，较好地保证了零件加工质量的一次成型加工。大大提高了生产效率和零件的加工质量。
利用本发明方法加工的键槽，零件内键槽的不仅各相关尺寸能满足要求，而且表面质量在修锉后能达到Ra1.6，零件在该工序的一次性合格率达100％。加工效率提高将近10倍。现有技术修锉好一个零件大概要花6-7个小时，用本插削方法加工一个零件只需要15-20分钟，大大提高了生产效率和质量的稳定性。
附图说明
图1是根据本发明方法提出的高精度内键槽插削的原理示意图。
图2是图1的俯视图。
图中：1、插刀，2、导套，3、零件，4、键槽，5、另一个键槽，6、插刀切削齿，7、导套夹持部，8、导向部，10、支撑面，11、零件端面。
具体实施方式
参阅图1、图2。插刀的相当于拉刀，但与拉刀的结构不同，是拉刀的简化结构，插刀的形状为一个矩形的刀片磨削出一个切削齿，插刀的厚度与键槽的宽度相同，其厚度尺寸的精度直接保证了键槽的宽度几何尺寸精度。导套的结构为有导槽的圆柱，导槽的位置即为零件内键槽的位置，并在圆柱的一端有夹持柄部，如果有多个键槽需要加工，则先保证导套上的多个导槽的相互位置精度，再通过导槽可以直接保证零件上键槽的相互的位置精度要求。
零件3有内键槽4和内键槽5两个内键槽需要加工。插刀1主要有导向部8和切削齿6，其工作时向下运动，导向部8在切削齿6未进行切削时对插刀起导向作用，切削齿则对内键槽的两个侧面进行切削。导套2有夹持柄部7、两个插刀导槽9和外圆柱12，外圆柱12与零件内孔13精密配合，导槽与插刀的两个侧面贴合。根据本发明，制备一个切削齿形状与零件3的键槽4、键槽5形状相同的成形插刀1，然后根据零件内孔设计一个与插刀1、零件3配合导套2。工作时，参照图1，按如下步骤：一，用夹紧装置夹持导套2的夹持柄部7，保持导套水平，并保证导套2的支撑面10有物体支撑，将零件3套在导套2的外圆柱12上，使零件3的端面11与导套2的支撑面10在同一个支撑面上，由同一个物体支撑，再绕导套2的外圆柱12转动零件3，使导套2的一个导槽9与零件3上的键槽4对齐；二、将插刀1的引导部8插入已与零件键槽4对齐的导槽9内，施加一定的压力使插刀向下运动，此时零件3仍然可以绕导套2的外圆柱转动，因此插刀1可以自动调节，保证键槽4两侧的余量均匀，向下运动加工出键槽4；三，插刀1加工出键槽4后，由于切削后金属材料的回弹性，插刀1会被固定在零件3中并被夹紧，并且固定了插刀1、刀套2、零件3的相互位置，此时不要退出插刀1，直接用另一把插刀1沿另一个导槽9向下插削出键槽5，由于导套2上的两个导槽9的相互位置及位置精度已经按照零件内键槽的位置提前保证了，因此可以直接保证键槽4和键槽5的相互位置精度的要求。如果零件有多个内键槽，则可以在导套上加工出与键槽位置对应的多个导槽，用不同的导槽对插刀进行导向，加工出不同的键槽，此时导套的各导槽的相互位置精度必须高于零件键槽的相互位置精度，且零件有几个内键槽则导套就必须有几个导槽。在零件有多个位置不同的键槽时，可以在导套2上加工与键槽位置对应的多个导槽，按照上述方法加工处多个键槽；四、反方向施加压力，退出插刀，完成内键槽的加工。

Claims (4)

1.一种高精度内键槽的插削加工方法，其特征在于包括如下步骤：
(1)粗加工零件内键槽，内键槽的侧面各留至少0.1mm的余量，然后用插削方法精加工键槽的两个侧面；
(2)制备一个切削齿形状与零件内键槽形状相同的成形插刀，然后根据零件内孔设计一个与插刀、零件精密配合的导套，导套上的导槽对插刀进行导向；
(3)将导套的外圆与零件的内孔配合，在夹紧装置上装夹、固定好导套，调整好零件的内键槽与导套上导槽的位置，插刀沿导槽插削，加工出零件的内键槽。
2.根据权利要求所述的高精度内键槽的插削加工方法，其特征在于，所述的插刀的形状为一个矩形的刀片磨削出一个切削齿，插刀的厚度与键槽的宽度相同。
3.根据权利要求所述的高精度内键槽的插削加工方法，其特征在于，工作时，导套的圆柱与零件的内孔配合，插刀与导套上的导槽配合，先对齐导套的导槽和零件的键槽，插刀在沿导槽往下运动的过程中就可以加工键槽。
4.根据权利要求所述的高精度内键槽的插削加工方法，其特征在于，如果零件有多个键槽，则在加工完一个键槽后，不取出插刀，插刀、导套、零件的相互位置被固定，直接用另外的插刀以其它的导槽定位加工出其它的键槽。
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