CN110977018A - 一种内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法 - Google Patents

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何立民
李之超
马金龙
刘俊平
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    • B23P15/00—Making specific metal objects by operations not covered by a single other subclass or a group in this subclass

Abstract

本发明涉及了一种内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法，拉刀包括尾柄、导向部分和工作部分，从右到左前一部分均是后一部分的加工基准；所述尾柄留设有与机床连接的槽，根据拉具“卡半”设计与机床装夹；导向部分分别为前引导、后引导；所述工作部分为粗切和定型渐切，前后刀齿交替排列，粗切刀齿开有“V”型断屑槽；工作部分刀齿从右到左随着齿数的增加刀齿外接圆直径随着齿升量而增加从而逐渐切削成型，所述拉刀具有倒锥尺寸。本发明中的拉刀使用寿命长，拉削方法加工效率高、操作简单、可靠性高。

Description

一种内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法
技术领域
本发明属于航空发动机技术领域，尤其涉及一种内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法。
背景技术
内六角连接螺栓多为包括GH4169、0Cr18Ni9、Z1Cr18Ni9Ti、1Cr17Ni2在内的难加工的 航空材料，是航空发动机典型的小零件且批量大，可以采用慢走丝线切割加工型面，加工后 留有电加工的“重熔层”影响零件性能，需要采用电化学处理，加工工艺繁琐。因此，需要 一种航空发动机用内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法，避免产生“重熔层”，提升该类零 件的加工质量及效率。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种内六角连接螺栓加工用拉刀及拉削方法，具 有使用寿命长、加工效率高、操作简单、可靠性高的优点。
本发明采用以下技术方案实现：
一种内六角连接螺栓加工用拉刀，包括尾柄、导向部分和工作部分，从右到左前一部分 均是后一部分的加工基准；所述尾柄留设有与机床连接的槽，根据拉具“卡半”设计与机床 装夹；导向部分分别为前引导、后引导，在工作过程中起到导向、定位作用；所述工作部分 为粗切和定型渐切，所有刀齿即切削去除余量又起到定心作用，粗切部分由粗切刀齿和两齿 间的容屑槽组成，粗切刀齿开有“V”型断屑槽，前后刀齿交替排列；定型渐切部分由六边 形定型渐切刀齿和两齿间的容屑槽组成，前后刀齿交替排列，工作部分刀齿从右到左随着齿 数的增加刀齿外接圆直径随着齿升量而增加从而逐渐切削成型，所述拉刀具有倒锥尺寸，作 为副切削刃逐渐切削成型。
所述拉刀采用高性能高速钢或同等性能的粉末冶金高速钢材料，淬火硬度HRC65-HRC66。
所述拉刀的容屑槽为加长齿形，前角10°、后角3°30′/2°、前刃面R0.5，前后两尺的间距 为2.5-5.5mm。
所述粗切齿的“V”型断屑槽边缘宽度为0.2-0.3mm。
所述粗切齿的齿升量为Sz、定型渐切刀齿的齿升量为Sz1，Sz和Sz1的范围是0.015～ 0.03mm。
所述倒锥尺寸B为0.05～0.1mm。
所述拉刀可装夹在立式拉床、卧式拉床、立式铣床来实现零件的拉削或推削加工。
前述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀的拉削方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：车加工，保证待拉削零件为两件内六角螺栓长，按螺纹中径留磨削余量0.4mm；
步骤二：磨削零件外径，按零件螺纹中径上差保证；
步骤三：用滚丝机滚压螺纹，螺纹滚丝轮必须采用Cr12MoV、DC53或相对性能的相当 性能的的冷作模具钢，淬火硬度HRC62-63，用螺纹量规检测；
步骤四：按内六角形留拉削余量0.1-0.15mm，并用合金铰刀铰孔；
步骤五：将所述拉刀采用“卡半”法固定在机床上，从右向左拉削内六角形方孔，用量 规检测；
步骤六:将拉削完成的零件切断。
本发明的有益效果是：本发明能够避免在加工过程中产生“重熔层”，提升内六角螺栓的 加工质量，使用寿命长、加工效率高、操作简单，且本发明的拉刀的每个部分均是后一部分 的加工基准，具有自定心功能，可靠性高，本发明对于多边内型面类似结构中具有推广性。
附图说明
图1为内六角连接螺栓主视图；
图2为图1的左视图；
图3为本发明中拉刀示意图；
图4为图3的A-A向视图；
图5为图3的B-B向视图；
图6为本发明中拉刀的齿型放大图；
图7为实施例提供的内六角螺栓外螺纹滚压尺寸示意图；
图8为实施例提供的内六角螺栓预制孔尺寸示意图；
其中，
1尾柄，2前引导，3粗切刀齿，4定型渐切刀齿，5后引导。
具体实施方式
为了更好的解释本发明，以便于理解，下面结合附图，通过具体实施方式，对本发明的 技术方案和效果作详细描述。
如图3-6所示，一种内六角连接螺栓加工用拉刀，包括尾柄1、导向部分和工作部分，所 述尾柄1留设有与机床连接的槽，根据拉具“卡半”设计与机床装夹；导向部分分别为前引 导2、后引导5，在工作过程中起到导向、定位作用；所述工作部分为粗切和定型渐切，所有 刀齿即切削去除余量又起到定心作用，粗切部分由粗切刀齿3和两齿间的容屑槽组成；粗切 刀齿3开有“V”型断屑槽，前后刀齿交替排列，本实施例中“V”型断屑槽边缘宽度为0.2mm； 定型渐切部分由六边形定型渐切刀齿4和两齿间的容屑槽组成，前后刀齿交替排列，工作部 分刀齿从右到左随着齿数的增加刀齿外接圆直径随着齿升量而增加从而逐渐切削成型，粗切 刀齿3的外接圆直径如表1所示，其中φD为粗切刀齿3的外接圆直径，定型渐切刀齿4的 外接圆直径如表2所示，其中φD1为定型渐切刀齿4的外接圆直径，表1-3中所示的第一列 中的N1为刀齿的第一段，N2为刀齿的第二段，以此类推，N38为刀齿的第38段，每段的 具体齿数可根据实际情况确定；每个刀齿在设计上均存在自定心功能，即前一部分是后一部 分的加工基准，保证了零件的位置尺寸要求；考虑到被加工零件为难加工材料，加工性能差 的问题，所述拉刀的容屑槽为加长齿形，前角10°、后角3°30′/2°、前刃面R0.5，本实施例中 前后两尺的间距为5.5mm，所述拉刀具有倒锥尺寸，作为副切削刃逐渐切削成型，刀齿计算 尺寸如表3所示，其中计算抬高尺寸即为倒锥尺寸。
本实施例中粗切刀齿3的齿升量Sz为0.02mm，齿数为八个；定型渐切刀齿4的齿升量 Sz1为0.03mm，齿数为三十个，第三十六到第三十八个刀齿为校正齿；倒锥尺寸为0.08mm。 表4为本实施例提供的拉刀的粗切刀齿3的外接圆直径，表5为本实施例提供的拉刀的定型 渐切刀齿4的外接圆直径，表6为本实施例提供的拉刀的倒锥尺寸。
表1
Figure BDA0002284124690000031
表2
Figure BDA0002284124690000032
Figure BDA0002284124690000041
表3
Figure BDA0002284124690000042
表4
Figure BDA0002284124690000043
表5
Figure BDA0002284124690000044
表6
Figure BDA0002284124690000045
所述拉刀采用高性能高速钢W2Mo9Cr4VCo8(M42)或同等性能的粉末冶金高速钢材料， 淬火硬度HRC65-HRC66，粗切部分采用累进法与成形法相结合，用于对零件进行粗切，定 型渐切部分采用渐切法，保证被加工内六角螺栓的尺寸精度，同时保证被加工零件的位置精 度；拉刀的两个工作部分依次对零件进行拉削，拉刀即可一次性加工出零件型面，保证被加 工零件型面孔尺寸要求，并有一定的“校正定型”作用。
所述拉刀可装夹在立式拉床、卧式拉床、立式铣床来实现零件的拉削或推削加工。
采用前述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀加工如图1-2所示的内六角螺栓，拉削方法 具体包括以下步骤：
步骤一：车加工，保证待拉削零件为两件内六角螺栓长，按螺纹中径留磨削余量0.4mm；
步骤二：磨削零件外径，按零件螺纹中径上差保证；
步骤三：如图7所示，用滚丝机滚压螺纹，滚丝轮必须采用Cr12MoV、DC53或相对性能的相当性能的的冷作模具钢，淬火硬度HRC62-63，用螺纹量规检测；
步骤四：如图8所示，按内六角形留拉削余量0.1-0.15mm，并用合金铰刀铰孔；
步骤五：将所述拉刀采用“卡半”法固定在机床上，从右向左拉削内六角形方孔，用量 规检测；
步骤六:将拉削完成的零件切断。

Claims (8)

1.一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：包括尾柄、导向部分和工作部分，从右到左前一部分均是后一部分的加工基准；所述尾柄留设有与机床连接的槽，根据拉具“卡半”设计与机床装夹；导向部分分别为前引导、后引导，在工作过程中起到导向、定位作用；所述工作部分为粗切和定型渐切，所有刀齿即切削去除余量又起到定心作用，粗切部分由粗切刀齿和两齿间的容屑槽组成，粗切刀齿开有“V”型断屑槽，前后刀齿交替排列；定型渐切部分由六边形定型渐切刀齿和两齿间的容屑槽组成，前后刀齿交替排列，工作部分刀齿从右到左随着齿数的增加刀齿外接圆直径随着齿升量而增加从而逐渐切削成型，所述拉刀具有倒锥尺寸，作为副切削刃逐渐切削成型。
2.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述拉刀采用高性能高速钢W2Mo9Cr4VCo8或同等性能的粉末冶金高速钢材料，淬火硬度HRC65-HRC66。
3.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述拉刀的容屑槽为加长齿形，前角10°、后角3°30′/2°、前刃面R0.5，前后两尺的间距为2.5-5.5mm。
4.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述粗切齿的“V”型断屑槽边缘宽度为0.2-0.3mm。
5.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述粗切齿的齿升量为Sz、定型渐切刀齿的齿升量为Sz1，Sz和Sz1的范围是0.015～0.03mm。
6.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述倒锥尺寸B为0.05～0.1mm。
7.根据权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀，其特征在于：所述拉刀可装夹在立式拉床、卧式拉床、立式铣床来实现零件的拉削或推削加工。
8.权利要求1所述的一种内六角连接螺栓加工用拉刀的拉削方法，其特征在于：包括以下步骤：
步骤一：车加工，保证待拉削零件为两件内六角螺栓长，按螺纹中径留磨削余量0.4mm；
步骤二：磨削零件外径，按零件螺纹中径上差保证；
步骤三：用滚丝机滚压螺纹，螺纹滚丝轮必须采用Cr12MoV、DC53或相对性能的相当性能的的冷作模具钢，淬火硬度HRC62-63，用螺纹量规检测；
步骤四：按内六角形留拉削余量0.1-0.15mm，并用合金铰刀铰孔；
步骤五：将所述拉刀采用“卡半”法固定在机床上，从右向左拉削内六角形方孔，用量规检测；
步骤六:将拉削完成的零件切断。
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