CN109570597A - 一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法;包括拉钉、刀柄、铣铰刀,所述拉钉和,铣铰刀分别安装在刀柄的两端,所述拉钉通过螺纹装配,所述,铣铰刀通过螺钉装配,所述,铣铰刀的原理刀柄的一端加工有切削刃和中心通孔,所述拉钉、刀柄,铣铰刀内部相互贯通。本发明通过利用刚性更强的硬质合金铣铰刀提高了刀具的刚性、耐磨性、耐疲劳性差等,减少了刀具数量,同时,本发明再利用数控设备的中心内冷方式将切削加工中产生的切屑及其热量带走,有效解决了该技术难题,降低了加工难度,提高了可操作性和经济性。
Description
技术领域
本发明涉及一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法。
背景技术
在通常情况下,使用常规加工方法难于加工如图5所示的高精度行星架轴孔,原因主要有五方面,其一是刀具的耐疲劳性差,主要是工件采用中碳合金钢(HRC30~35),加工时刀具受力变化大;其二是加工后的孔尺寸不易控制,不容易保证质量;其三是刀具易磨损,主要是材料难加工;其四是使用的刀具数量较多、加工效率低、加工周期长、加工成本高,主要是该类孔的台阶较多,其五是加工过程中的冷却效果较差。
发明内容
为解决上述技术问题,本发明提供了一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法;包括拉钉、刀柄、,铣铰刀,所述拉钉和,铣铰刀分别安装在刀柄的两端,所述拉钉通过螺纹装配,所述,铣铰刀通过螺钉装配,所述,铣铰刀的原理刀柄的一端加工有切削刃和中心通孔,所述拉钉、刀柄,铣铰刀内部相互贯通。
所述拉钉通过装配段装配在刀柄一端的装配槽内,所述拉钉上还加工有限位凸台在其中部与装配槽开口处的限位槽配合。
所述铰刀安装在刀柄内的一端加工有限位斜面,限位斜面与安装在刀柄上的压紧螺钉配合使,铣铰刀固定在刀柄内的铰刀孔内。
所述压紧螺钉为两颗分别安装在螺钉孔A和法兰盘内,螺钉孔A 设置在刀柄的端口处,法兰盘设置在刀柄上的螺钉孔B的中间凹槽处,螺钉孔A和法兰盘相互平行且与限位斜面的端面垂直。
所述刀柄安装拉钉的一端至螺钉孔B的外侧加工有锥面。
所述切削刃设置为若干台阶,每个台阶的直径与加工孔的尺寸对应,切削刃的侧面对称加工有两个排屑槽使切削刃的截面呈两个对立的三角形,中心通孔加工在切削刃的顶端并延伸至另一端。
所述拉钉和刀柄的中心线上均加工有将其两端连接的通孔,刀柄内的通孔与中心通孔连接,铣铰刀在安装入刀柄内的一端末端安装有密封圈,密封圈与铰刀孔的底部边缘接触。
一种高精度铣铰刀的加工方法,包括以下步骤:
a、刀柄加工,将刀柄热处理后采用数控车床进行加工;
b、铣铰刀加工,选用硬质合金圆棒做为配料,采用激光烧蚀加工中心通孔,然后通过磨床和数控工具磨床磨削外圆及切削刃;
c、装配,将加工好的铣铰刀使用压紧螺钉装配在刀柄内;
d、切削刀加工,将装配好的铣铰刀以锥面为基准,用精密外圆磨床对钻尖切削刃部各径向尺寸进行磨削加工;
e、精加工铣铰刀的切削刀及其钻尖。
所述步骤a中刀柄的锥面留单边余量0.08~0.10mm。
所述步骤b中采用磨床和数控工具磨床磨削外圆时保留切削刃各径向尺寸余量0.02~0.04mm。
本发明的有益效果在于:通过利用刚性更强的硬质合金铣铰刀提高了刀具的刚性、耐磨性、耐疲劳性差等,减少了刀具数量,同时,本发明再利用数控设备的中心内冷方式将切削加工中产生的切屑及其热量带走,有效解决了该技术难题,降低了加工难度,提高了可操作性和经济性。
附图说明
图1是本发明的结构示意图;
图2是本发明的铣铰刀结构示意图;
图3是本发明的刀柄结构示意图;
图4是本发明的拉钉结构示意图;
图5是本发明的加工件行星架结构示意图;
图6是本发明实施例中铣铰刀加工结构示意图;
图7是本发明实施例中刀柄加工结构示意图;
图中:1-拉钉,11-装配段,12-限位凸台,2-刀柄,21-装配槽, 22-限位槽,23-螺钉孔A,24-法兰盘,25-螺钉孔B,26-铰刀孔,27- 锥面,28-通孔,3-密封圈,4-压紧螺钉,5-铣铰刀,51-切削刃,52- 排屑槽,53-限位斜面,54-密封端面,55-中心通孔。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所述。
一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法;包括拉钉1、刀柄2、,铣铰刀5,所述拉钉1和,铣铰刀5分别安装在刀柄2的两端,所述拉钉1通过螺纹装配,所述,铣铰刀5通过螺钉装配,所述,铣铰刀5的原理刀柄2的一端加工有切削刃51和中心通孔55,所述拉钉1、刀柄2,铣铰刀5内部相互贯通。如图1所示,把拉钉1装入刀柄2中,使拉钉1的外螺纹A1旋入刀柄2的内螺纹A2中并拧紧,将刀杆压紧螺钉 4分别旋入刀柄的内螺纹孔A3、A4中,但前端面不得超出刀柄2的D3 孔,将密封圈3放入刀柄2的底端面E处,再将硬质合金铣铰刀5装入刀柄2的D3孔中,并将G4密封端面紧靠密封圈3。旋转硬质合金铣铰刀5,使斜面G3正对已装入刀柄2中的刀杆压紧螺钉4。最后拧紧刀杆压紧螺钉4即可。使用前,需以刀柄锥度B为基准对钻尖切削刃部进行磨削加工,消除各部件的装配误差。再进行动态平衡,保证刀具的动态稳定性能。
所述拉钉1通过装配段11装配在刀柄2一端的装配槽21内,所述拉钉1上还加工有限位凸台12在其中部与装配槽21开口处的限位槽22配合。
所述铰刀5安装在刀柄2内的一端加工有限位斜面53,限位斜面53 与安装在刀柄2上的压紧螺钉4配合使,铣铰刀5固定在刀柄2内的铰刀孔26内。
所述压紧螺钉4为两颗分别安装在螺钉孔A23和法兰盘24内,螺钉孔A23设置在刀柄2的端口处,法兰盘24设置在刀柄2上的螺钉孔B25 的中间凹槽处,螺钉孔A23和法兰盘24相互平行且与限位斜面53的端面垂直。
所述刀柄2安装拉钉1的一端至螺钉孔B25的外侧加工有锥面27。
所述切削刃51设置为若干台阶,每个台阶的直径与加工孔的尺寸对应,切削刃51的侧面对称加工有两个排屑槽52使切削刃51的截面呈两个对立的三角形,中心通孔55加工在切削刃51的顶端并延伸至另一端。
所述拉钉1和刀柄2的中心线上均加工有将其两端连接的通孔,刀柄2内的通孔与中心通孔55连接,铣铰刀5在安装入刀柄2内的一端末端安装有密封圈3,密封圈3与铰刀孔26的底部边缘接触。
一种高精度铣铰刀的加工方法,包括以下步骤:
a、刀柄加工,将刀柄热处理后采用数控车床进行加工;
b、铣铰刀加工,选用硬质合金圆棒做为配料,采用激光烧蚀加工中心通孔55,然后通过磨床和数控工具磨床磨削外圆及切削刃51;
c、装配,将加工好的铣铰刀5使用压紧螺钉4装配在刀柄2内;
d、切削刀加工,将装配好的铣铰刀5以锥面27为基准,用精密外圆磨床对钻尖切削刃部各径向尺寸进行磨削加工;
e、精加工铣铰刀的切削刀及其钻尖。
所述步骤a中刀柄2的锥面27留单边余量0.08~0.10mm。
所述步骤b中采用磨床和数控工具磨床磨削外圆时保留切削刃51 各径向尺寸余量0.02~0.04mm。
实施例:
高精度铣铰刀由拉钉1、刀柄2、密封圈3、刀杆压紧螺钉4、硬质合金铣铰刀5五部分所构成。
1、拉钉1根据具体的数控设备选用带内冷孔的标准件。
2、刀柄2侧固式刀柄,整体硬度为HRC28~32,材料选用2Cr13 制作。刀柄2的内螺纹A2和孔D2根据拉钉1的外螺纹A1和外圆D1分别进行设计,内螺纹A2精度选用5级,孔D2和外圆D1的配合间隙保证不大于0.01mm。刀柄锥度B和法兰盘C按机床主轴接口尺寸进行设计,其中,刀柄锥度B磨削加工时保证与机床主轴锥孔的配合度要求达到 80%以上。内螺纹A3设在法兰盘C的中间凹槽处,内螺纹A4设在法兰盘C的前端外圆上,且均与中心线成93°角,螺纹精度等级为6级,螺纹规格同刀杆压紧螺钉4配合选用和设计。孔D3与硬质合金铣铰刀5 的外圆D4成对设计,保证配合间隙不大于0.01mm,同时,保证刀柄锥度B与孔D3的同轴度在0.005mm以内。孔D3的底端面E的平面度和与中心线的垂直度均要控制在0.003mm以内,粗糙度控制在Ra0.8以下。刀柄2中心设计通孔F,尺寸大小为φ5,精度为IT8级,粗糙度为Ra1.6 以下。
3、密封圈3为“O”型橡胶圈,可按GB/T1235选用标准件。
4、刀杆压紧螺钉4为内六角平端紧定螺钉,可按GB/T77选用。
5、硬质合金铣铰刀5的外圆D4按硬质合金原材料棒材和切削刃区域G1的直径综合考虑,切削刃各台阶长度和直径按所需加工孔的尺寸进行设计,切削刃直径精度加工为IT6级,并设置可刃磨长度8~10 mm。在切削刃区域G1中,设置两直槽式排屑槽G2。外圆D4末端处设有一斜面G3,与中心线形成3°夹角,端面G4为密封端面,与中心线的垂直度均要控制在0.003mm以内,粗糙度控制在Ra0.8以下。在件5 中心设计通孔G5,尺寸大小为φ3,精度为IT8级,粗糙度为Ra1.6以下。
高精度铣铰刀的加工
1、刀柄2的各个设计特征都需在热处理后采用精密数控车进行加工,其中,刀柄锥度B留单边余量0.08~0.10mm,再采用精密外圆磨床对其进行配磨,保证刀柄锥度B在机床主轴中被拉紧后的配合度达到80%以上。
2、硬质合金铣铰刀5选用标准的硬质合金圆面积棒作坯料,采用激光烧蚀法加工通孔G5,采用精密外圆磨床、万能数控工具磨床磨削其余各档尺寸,其中,切削刃部各径向尺寸留双边余量0.02~0.04mm。
3、高精度铣铰刀装配好后,以刀柄锥度B为基准,用精密外圆磨床对钻尖切削刃部各径向尺寸进行磨削加工,以消除各部件的装配误差。
4、采用万能数控工具磨床磨削高精度铣铰刀的各刃口尺寸至要求,包括钻尖。
5、对高精度铣铰刀进行动态平衡,保证刀具的动态稳定性能。
高精度行星架轴孔加工方法
工序1、坯料采用锻件并正火;
工序2、粗车;
工序3、粗铣行星架槽孔;
工序4、热处理(HRC30~35);
工序5、精车工件;
工序6、精铣行星架槽孔;
工序7、热处理(低温去应力);
工序8、加工高精度行星架轴孔:
工步1、粗加工轴孔;
工步2、用高精度铣铰刀加工轴孔;
工序9、表面处理(防锈处理)。
Claims (10)
1.一种加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及,其特征在于:包括拉钉(1)、刀柄(2)、,铣铰刀(5),所述拉钉(1)和,铣铰刀(5)分别安装在刀柄(2)的两端,所述拉钉(1)通过螺纹装配,所述,铣铰刀(5)通过螺钉装配,所述,铣铰刀(5)的原理刀柄(2)的一端加工有切削刃(51)和中心通孔(55),所述拉钉(1)、刀柄(2),铣铰刀(5)内部相互贯通。
2.如权利要求1所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述拉钉(1)通过装配段(11)装配在刀柄(2)一端的装配槽(21)内,所述拉钉(1)上还加工有限位凸台(12)在其中部与装配槽(21)开口处的限位槽(22)配合。
3.如权利要求1所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述铰刀(5)安装在刀柄(2)内的一端加工有限位斜面(53),限位斜面(53)与安装在刀柄(2)上的压紧螺钉(4)配合使,铣铰刀(5)固定在刀柄(2)内的铰刀孔(26)内。
4.如权利要求3所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述压紧螺钉(4)为两颗分别安装在螺钉孔A(23)和法兰盘(24)内,螺钉孔A(23)设置在刀柄(2)的端口处,法兰盘(24)设置在刀柄(2)上的螺钉孔B(25)的中间凹槽处,螺钉孔A(23)和法兰盘(24)相互平行且与限位斜面(53)的端面垂直。
5.如权利要求1所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述刀柄(2)安装拉钉(1)的一端至螺钉孔B(25)的外侧加工有锥面(27)。
6.如权利要求1所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述切削刃(51)设置为若干台阶,每个台阶的直径与加工孔的尺寸对应,切削刃(51)的侧面对称加工有两个排屑槽(52)使切削刃(51)的截面呈两个对立的三角形,中心通孔(55)加工在切削刃(51)的顶端并延伸至另一端。
7.如权利要求1所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀,其特征在于:所述拉钉(1)和刀柄(2)的中心线上均加工有将其两端连接的通孔,刀柄(2)内的通孔与中心通孔(55)连接,铣铰刀(5)在安装入刀柄(2)内的一端末端安装有密封圈(3),密封圈(3)与铰刀孔(26)的底部边缘接触。
8.一种高精度铣铰刀的加工方法,包括以下步骤:
a、刀柄加工,将刀柄热处理后采用数控车床进行加工;
b、铣铰刀加工,选用硬质合金圆棒做为配料,采用激光烧蚀加工中心通孔(55),然后通过磨床和数控工具磨床磨削外圆及切削刃(51);
c、装配,将加工好的铣铰刀(5)使用压紧螺钉(4)装配在刀柄(2)内;
d、切削刀加工,将装配好的铣铰刀(5)以锥面(27)为基准,用精密外圆磨床对钻尖切削刃部各径向尺寸进行磨削加工;
e、精加工铣铰刀的切削刀及其钻尖。
9.如权利要求8所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法,其特征在于:所述步骤a中刀柄(2)的锥面(27)留单边余量0.08~0.10mm。
10.如权利要求8所述的加工高精度行星架轴孔的铣铰刀及其加工方法,其特征在于:所述步骤b中采用磨床和数控工具磨床磨削外圆时保留切削刃(51)各径向尺寸余量0.02~0.04mm。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
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SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
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Application publication date: 20190405 |