CN102091830A - 渐切式推刀 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种渐切式推刀，它是通过设有台阶的芯轴顺序串套平垫、上刀体、下刀体和锁紧圈构成柱状刀具。所述锁紧圈外径等于工件内孔内径，两者间隙配合，其壁上均布径向螺孔配装紧定螺钉。所述上刀体和下刀体呈外圆锥管形，其内孔与芯轴间隙配合并通过平键定位连接，柱面上轴向均布20～40道相间13mm～15mm的齿形切削刀，前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差在0.02mm～0.18mm之间，同一把推刀上的齿形切削刀外径尺寸差相等。本发明轴向尺寸短，刚性好，不易损坏，而且在推力作用下切削，刀体可承受切削载荷大，故切削效率高，切削质量稳定。采用串套结构，制作容易，易实现高精度制造，特别适合作大批量生产内齿圈的专用刀具。

Description

渐切式推刀
技术领域
本发明涉及一种金属切削刀具，具体地讲，本发明涉及一种通过直行推动实现分层切削金属的刀具。
背景技术
内齿圈的齿部位于内壁，该结构特征决定了其齿部成形切削加工的方式，现有技术主要通过插削或拉削两种方式实现制造。传统插削技术是内齿成形切削加工的常用技术，但因生产效率低，不宜作批量生产内齿圈的切削加工方式。拉削比插削生产效率高，而且制造精度高，目前拉削是机械制造业中作为内齿圈批量生产的最有效加工方式。拉削时拉刀的切削能力与牵引拉刀的拉力成正比关系，细长杆状的拉刀承受拉力有限，所以拉削只适宜待切削量少的小模数内齿加工，对于大模数内齿圈因待切削量大，需要有足够的长度来分摊切削量，故设计的拉刀就相应加长，加长拉刀必然要求拉床有足够的行程配套，否则不能实现生产。拉床行程加长除增加设备成本外，也因加长的拉刀抗拉能力下降而造成生产效率下降。总的来说，现有技术不是批量生产内齿圈的最佳切削方式。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种通过直行推动实现分层分段切削的渐切式推刀，该推刀结构简单、易制造。渐切式推刀轴向尺寸短，刚性强，可承受较大切削力，故切削效率高。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
渐切式推刀，它是通过设有台阶的芯轴顺序串套平垫、上刀体、下刀体、平键和锁紧圈构成柱状刀具。所述锁紧圈外径等于工件内孔内径，两者间隙配合，其壁上均布径向螺孔配装紧定螺钉。其改进之处在于：所述上刀体和下刀体呈外圆锥管形，其内孔与芯轴间隙配合并通过平键定位连接，柱面上轴向均布20～40道相间13mm～15mm的齿形切削刀，前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差在0.02mm～0.18mm之间，同一把推刀上的齿形切削刀外径尺寸差相等，每道齿形切削刀厚3mm～5mm，其前角α1为
Figure BSA00000394326400021
后角α2为2°30′～3°30′、背角α3为
Figure BSA00000394326400022
上刀体的首道齿形切削刀的刃口尖距左端面5mm～10mm，未只齿形切削刀后留半只间隔槽，下刀体的首道齿形切削刀刃口尖前也留半只间隔槽，后刀体的未只齿形切削刀后留有10mm～18mm的实边。
上述结构中，锁紧圈既是上刀体和下刀体顺序相接的轴向限位构件，也是定位导向构件，其柱面上轴向均布的每道齿形切削刀在推力作用下，相对工件内孔轴向移动时分道顺序切削，逐渐成形。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、渐切式推刀在推力作用下切削，刀体承受压力，因金属材料抗压强度大于抗拉强度，所以推刀切削效率高于拉刀切削效率；
2、渐切式推刀轴向尺寸短，其刚性好，不易损坏；
3、渐切式推刀采用串套结构，刀具损坏更换容易，经济损失小；
4、短轴结构的渐切式推刀制作容易，精度高，分道推削质量稳定。
5、因渐切式推刀短，故推削行程短，对配套设备的行程要求低，显著降低配套设备造价。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是图1A-A剖面示意图。
图3是图1I处局部结构放大示意图。
具体实施方式
下面根据附图并结合实施例对本发明作进一步说明。
图1所示的渐切式推刀实施例结构示意图，它是通过设有台阶的芯轴1顺序串套平垫2、上刀体3、下刀体4、平键5和锁紧圈6构成柱状刀具。所述锁紧圈6既是上刀体3和下刀体4顺序相接的轴向限位构件，也是定位导向构件。锁紧圈6外径等于工件内孔内径，两者间隙配合，其壁上均布径向螺孔配装紧定螺钉6.1。所述上刀体3和下刀体4呈外圆锥形，其内孔与芯轴1间隙配合并通过平键5定位连接，柱面上轴向均布20～40道相间13mm～15mm的齿形切削刀，前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差在0.02mm～0.18m m之间，同一把推刀上的齿形切削刀的外径尺寸差相等。每道齿形切削刀厚3mm～5mm，其前角α1为
Figure BSA00000394326400031
后角α2为2°30′～3°30′、背角α3为
Figure BSA00000394326400032
上刀体3的首道齿形切削刀的刃口尖距左端面5mm  10mm，未只齿形切削刀后留半只间隔槽。下刀体4的首道齿形切削刀刃口尖前也留半只间隔槽，未只齿形切削刀后留有10mm～18mm的实边。
本实施例是推削990.1134.0121斯太尔内齿圈的推刀，该内齿圈待加工的内齿是渐开线花键，其模数m＝4，齿数Z＝57，压力角α＝20°，齿顶圆直径Dii＝222.5mm，齿根圆直径Dei＝238.05mm，分度圆弧齿槽宽E＝6.56mm，齿宽B＝95mm。因该实施例直径尺寸较大，推削量大，为了达到稳定的推削质量和生产效率，将切削量分摊到5组渐切式推刀中。有关渐切式推刀结构见图1，图1中的A-A横截面见图2，该截面反映推刀轴向形状。图3展示齿形切削刀的局部结构。本实施例中，每把刀体上设28道相间14mm的齿形切削刀，第一组渐切式推刀前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差为0.13mm，第二组渐切式推刀前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差为0.14mm，第三组和第四组渐切式推刀前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差为0.16mm，第五组渐切式推刀前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差为0.02mm。第五组渐切式推刀用于精推削加工。第一、二、三、四组渐切式推刀的齿形切削刀厚4mm，第五组渐切式推刀的齿形切削刀厚3.2mm。每组渐切式推刀的前角α1为
Figure BSA00000394326400033
后角α2为2°30′、背角α3为
Figure BSA00000394326400034
上刀体3的首道齿形切削刀的刃口尖距左端面7mm，下刀体4的未只齿形切削刀后留15mm的实边。有关五组渐切式推刀上的每道齿形切削刀的外径尺寸表如下：
五组渐切式推刀每道齿形切削刀外径尺寸表：
Figure BSA00000394326400041

Claims (1)

1.一种渐切式推刀，它是通过设有台阶的芯轴(1)顺序串套平垫(2)、上刀体(3)、下刀体(4)、平键(5)和锁紧圈(6)构成柱状刀具；所述锁紧圈(6)外径等于工件内孔内径，两者间隙配合，其壁上均布径向螺孔配装紧定螺钉(6.1)；其特征在于：所述上刀体(3)和下刀体(4)呈外圆锥管形，其内孔与芯轴(1)间隙配合并通过平键(5)定位连接，柱面上轴向均布20～40道相间13mm～15mm的齿形切削刀，前后相邻齿形切削刀的外径尺寸差在0.02mm～0.18mm之间，同一把推刀上的齿形切削刀外径尺寸差相等，每道齿形切削刀厚3mm～5mm，其前角α1为
Figure FSA00000394326300011
后角α2为2°30′～3°30′、背角α3为
Figure FSA00000394326300012
上刀体(3)的首道齿形切削刀的刃口尖距左端面5mm～10mm，未只齿形切削刀后留半只间隔槽，下刀体(4)的首道齿形切削刀刃口尖前也留半只间隔槽，未只齿形切削刀后留有10mm～18mm的实边。
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