CN111093862A - 加工方法、制造行星齿轮架的方法以及行星齿轮架 - Google Patents

加工方法、制造行星齿轮架的方法以及行星齿轮架 Download PDF

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Abstract

本加工方法使旋转铣削工具相对于待切削的生坯材料径向移动，从而形成穿透待切削的材料的开口。在构成开口的内壁表面中，通过旋转铣削工具的外周面上的切削刃切削的切削表面分别被定义为第一侧壁表面以及与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，旋转铣削工具进入的一侧被定义为待切削的材料的外周面，与该外周面相对的表面被定义为工件的内周面，第一侧壁表面或第二侧壁表面与外周面之间形成钝角的角部被定义为钝角角部，并且第一侧壁表面或第二侧壁表面与内周面之间形成锐角的角部被定义为锐角角部，该加工方法包括：预加工步骤，使用第一铣削工具，并通过旋转第一铣削工具以使第一铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第一侧壁表面，同时在第二侧壁表面上留有切削余量部；以及后加工步骤，使用第二铣削工具作为旋转铣削工具，并通过旋转第二铣削工具以使第二铣削工具的切削刃从第二侧壁表面的锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃沿与第一铣削工具的切削刃相反的方向形成。

Description

加工方法、制造行星齿轮架的方法以及行星齿轮架
技术领域
本发明涉及一种加工方法、用于制造行星齿轮架的方法以及该行星齿轮架。
本申请基于并要求于2017年9月20日向日本专利局提交的日本专利申请No.2017-180570的优先权，该日本专利申请的全部内容通过引用并入本文。
背景技术
专利文献1公开了一种通过将未烧结的生坯(粉末压坯)加工成预定形状并烧结该生坯来制造烧结体的方法。作为该方法的一个示例，使用加工中心加工生坯，并且将加工的生坯烧结以制造行星齿轮架。
相关技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开公开No.2017-106085。
发明内容
根据本发明，提供了一种加工方法，其用于通过相对于用作生坯的工件沿径向方向移动铣削工具而形成穿过该工件的开口。在限定开口的内壁表面中，将由铣削工具的外周上的切削刃切削的各个表面定义为第一侧壁表面以及与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面，将铣削工具进入的侧壁定义为工件的外周面，并且将与该外周面相对的表面定义为工件的内周面，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与外周面相交的角部定义为钝角角部，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与内周面相交的角部定义为锐角角部，并且铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具。该方法包括：预加工步骤，其使用第一铣削工具，并通过旋转第一铣削工具以使第一铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第一侧壁表面，同时在第二侧壁表面上留有切削余量部；以及后加工步骤，其使用第二铣削工具，并通过旋转第二铣削工具以使第二铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。
附图说明
图1是行星齿轮架的示例的示意性透视图；
图2是行星齿轮架用的生坯的示例的示意性透视图；
图3是沿图2的III-III截取的生坯的示意性剖视图；
图4是描绘了根据实施例的预加工步骤的示意图；并且
图5是描绘了根据实施例的后加工步骤的示意图。
具体实施方式
[本发明要解决的问题]
简单地通过压制成型将金属粉末压制和压实来制造生坯。因此，与已经进行了烧结的烧结体不同，金属粉末的颗粒彼此未结合。在生坯中，金属粉末的颗粒机械地缠结以保持形状。因此，与切削已经进行烧结的烧结体相比，在通过切削工具切削未烧结的生坯时，能够容易地切削未烧结的生坯并且因此能够降低加工成本。但是，与烧结体不同，生坯中的颗粒没有牢固地结合。因此，生坯易碎并且容易通过切削而碎裂。例如，当通过切削生坯而形成穿过生坯的内表面和外表面的开口时，切削工具离开的一侧的角部可能会碎裂。
鉴于上述情况，本发明的目的是提供一种加工方法，其中通过铣削工具形成穿过生坯的开口，而不使开口的侧壁表面碎裂。
[本发明的效果]
在根据本发明的加工方法中，可以通过铣削工具形成穿过生坯的开口，而不会使开口的侧壁表面碎裂。
[本发明的实施例的描述]
当通过相对于作为生坯的工件沿径向方向移动铣削工具(诸如侧铣刀等)而形成穿过工件的内表面和外表面的开口时，形成了沿铣削工具的切削刃的旋转轨迹的切削表面。将切削表面定义为限定开口的内壁表面中的开口的侧壁表面。当将铣削工具进入的工件侧(插入切削刃的一侧)定义为外表面侧时，由工件的侧壁表面和外表面形成的角部具有钝角，而由工件的侧壁表面和内表面形成的角部具有锐角。
如果通过沿一个方向旋转铣削工具形成开口，则通过使切削刃从锐角侧向钝角侧切削穿过工件形成一个切削表面(一个侧壁表面)，并且通过使切削刃从钝角侧向锐角侧切削穿过工件形成另一切削表面(另一侧壁表面)。此时，切削刃离开的另一侧壁表面的锐角侧的角部易于碎裂。碎裂的原因认为是这样的：与当切削刃从锐角侧向钝角侧切削工件相比，当切削刃从钝角侧向锐角侧切削工件时，锐角侧的角部不能承受切削力。在下文中，将列出和描述本发明的实施例。
(1)根据本发明的实施例，提供了一种加工方法，其用于通过使铣削工具相对于用作生坯的工件沿径向方向移动而形成穿过工件的开口。在该加工方法中，在限定开口的内壁表面中，将各个切削表面定义为第一侧壁表面和第二侧壁表面，各个切削表面由铣削工具的外周上的切削刃切削，第二侧壁表面与第一侧壁表面相对，将铣削工具进入的一侧定义为工件的外周面，将与该外周面相对的表面定义为工件的内周面，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与外周面相交的角部定义为钝角角部，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与内周面相交的角部定义为锐角角部，并且铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具。该加工方法包括：预加工步骤，其使用第一铣削工具，并通过旋转第一铣削工具以使第一铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第一侧壁表面，同时在第二侧壁表面上留有切削余量部；以及后加工步骤，其使用第二铣削工具，并通过旋转第二铣削工具以使第二铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。
根据上述加工方法，为了通过切削生坯而形成穿过生坯的内表面和外表面的开口，在预加工步骤中，使用第一铣削工具，并且通过旋转第一铣削工具以使切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第一侧壁表面。然后，在后加工步骤中，使用第二铣削工具作为铣削工具，并且通过旋转第二铣削工具以使切削刃从锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。由于侧壁表面是通过切削刃从锐角侧向钝角侧切削工件而形成，所以不容易发生碎裂。因此，可以使侧壁表面上的锐角角部的碎裂最小化。
此外，在预加工步骤中在第二侧壁表面上留有切削余量部，并且在后加工步骤中将第二侧壁表面的切削余量部切削掉。因此，即使切削刃离开的第二侧壁表面上的锐角角部碎裂，也会将切削余量部上碎裂的角部去除。因此，在第二侧壁表面的锐角侧的角部上没有残留碎裂部分。在上述加工方法中，可以通过铣削工具形成穿过生坯的内表面和外表面的开口，而不会使开口的侧壁表面碎裂。
(2)根据上述加工方法的一个方面，第一铣削工具和第二铣削工具为交错齿式侧铣刀。
根据上述一个方面，通过将交错齿式侧铣刀用作铣削工具，能够减小切削阻力，从而可以使碎裂的发生最小化。交错齿具有这样的结构：其中多个切削刃沿侧铣刀的周向布置，并且在侧铣刀的厚度方向上交替地偏移。
(3)根据上述加工方法的一个方面，工件是行星齿轮架用的生坯。
简言之，行星齿轮架具有柱部和形成在柱部的两端上的盘状的板部，并且在柱部之间形成有开口。作为工件的行星齿轮架用的生坯的示例构造包括如下构造：在具有圆管形状的主体部的两侧形成盘状的板部。当制造行星齿轮架时，切削行星齿轮架用的生坯的主体部以形成柱部，在柱部之间沿周向具有多个开口。结果，能够将生坯形成为行星齿轮架的形状。在根据上述一个方面的加工方法中，能够在没有发生碎裂的情况下切削开口的侧壁表面。因此，能够制造不使柱状部的侧壁表面碎裂的行星齿轮架。
(4)根据上述加工方法的一个方面，第一铣削工具的旋转中心相对于穿过开口在周向上的中心和外周面的中心(圆心)的中心线而位于更靠近第一侧壁表面的一侧，在后加工步骤中，第二铣削工具的旋转中心相对于该中心线而位于更靠近第二侧壁表面的一侧。
根据上述一个方面，能够以有效的方式留有切削余量部。因此，当在上述加工方法中通过铣削工具形成穿过生坯的内表面和外表面的开口时，在开口的侧壁表面上不会形成碎裂部分。
(5)根据本发明的实施例，提供了一种用于制造行星齿轮架的方法。该行星齿轮架具有多个柱部和板部。板部形成在柱部的两端，并且在柱部之间形成有开口。该方法包括：制备步骤，其通过在具有圆形管状的主体部的两端上一体地形成板部来制备生坯；加工步骤，其通过使用铣削工具切削生坯的主体部而形成穿过主体部的开口，以在开口之间形成柱部；以及烧结步骤：烧结所加工的生坯。在该加工步骤中，在限定开口的内壁表面中，将各个切削表面定义为第一侧壁表面和第二侧壁表面，各个切削表面由铣削工具的外周上的切削刃切削，第二侧壁表面与第一侧壁表面相对，将铣削工具进入的一侧定义为主体部的外周面，将与该外周面相对的表面定义为主体部的内周面，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与外周面相交的角部定义为钝角角部，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与内周面相交的角部定义为锐角角部，并且铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具。该加工步骤包括：预加工步骤，其使用第一铣削工具，并通过旋转第一铣削工具以使第一铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削主体部来形成第一侧壁表面，同时在第二侧壁表面上留有切削余量部；以及后加工步骤，其使用第二铣削工具，并通过旋转第二铣削工具以使第二铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。
根据上述用于制造行星齿轮架的方法，当通过铣削工具形成穿过生坯的内表面和外表面的开口时，在开口的侧壁表面上没有形成碎裂部分。因此，能够在每个柱部的侧壁表面上制造没有碎裂部分的行星齿轮架。此外，柱部和两个板部可以一体地形成。
(6)根据上述制造行星齿轮架的方法的一个方面，第一铣削工具的旋转中心相对于穿过开口在周向上的中心和外周面的中心的中心线而位于更靠近第一侧壁表面的一侧，在后加工步骤中，第二铣削工具的旋转中心相对于该中心线而位于更靠近第二侧壁表面的一侧。
根据上述一个方面，能够以有效的方式留有切削余量部。因此，当在上述加工方法中通过铣削工具形成穿过生坯的内表面和外表面的开口时，在开口的侧壁表面上不会形成碎裂部分。
(7)根据本发明的实施例，行星齿轮架包括多个板部；以及连接多个板部的柱部。柱部均具有外周面、内周面以及侧壁表面，该侧壁表面均形成为圆弧形状，在垂直于行星齿轮架的轴的截面中，该圆弧形状的中心(圆心)位于外周侧，并且多个板部和柱部一体地形成为一个烧结体。
在上述行星齿轮架中，通过利用铣削工具对生坯进行加工，从而使各柱部的侧壁表面形成为圆弧形状。因此，在上述行星齿轮架中，板部和柱部一体地形成，并且在每个柱部的侧壁表面上均未形成碎裂部分。此外，由于侧壁表面均形成为圆弧形状，所以能够增加柱部的强度。
[本发明的实施例的细节]
将参照附图描述根据本发明的实施例的加工方法的具体示例。在附图中，相同的元件由相同的附图标记表示。本发明不限于特定示例，并且由权利要求的范围限定，并且意图包括与权利要求的范围等同的范围和含义内的任何修改。
<加工方法的概述>
根据本实施例的加工方法是通过将铣削工具相对于工件沿径向方向移动而形成穿过工件的内表面和外表面的开口的方法，并且包括预加工步骤和后加工步骤。在该加工方法中，在限定开口的内壁表面中，将通过铣削工具的外周上的切削刃切削的各个切削表面定义为第一侧壁表面以及与第一侧壁表面相对的第二侧壁表面。将工件的侧壁表面和外表面相交的角部定义为钝角角部，并且将工件的侧壁表面和内表面相交的角部定义为锐角角部。
在根据该实施例的加工方法中，在预加工步骤中，将第一铣削工具用作铣削工具，并且通过旋转第一铣削工具以使切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第一侧壁表面。在后加工步骤中，使用第二铣削工具作为铣削工具，并且通过旋转第二铣削工具以使切削刃从锐角角部向钝角角部切削工件来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。根据本实施例的加工方法的一个特征在于，在预加工步骤中，在形成第一侧壁表面的同时，在第二侧壁表面上留有切削余量部。然后，在后加工步骤中，通过切削切削余量部来形成第二侧壁表面。在下文中，将参照图1至图5描述根据本实施例的加工方法。如本文所使用的，切削余量部是指未经过加工并且留在第二侧壁表面上的部分。
在下文将描述这样的示例：在制造如图1所示的烧结部件时，使用根据本实施例的加工方法来加工未烧结的生坯。图1所示的烧结部件是用于汽车变速器的行星齿轮架1。行星齿轮架1包括：一对盘状的板部11、12，该一对盘状的板部在彼此间隔开的同时布置为彼此相对；以及连接板部11和12的多个(在本示例中为三个)柱部13。在柱部13之间形成有多个(在该示例中为三个)开口20。在此，将板部11侧称为上侧，并且将板部12侧称为下侧。在板部11的上表面的中央设置有具有轴孔的凸台15。在凸台15的内周面上形成有花键15s。在板部12的外周面上形成有轮齿16。行星齿轮(未示出)可旋转地设置在开口20中。
在加工成图1所示的行星齿轮架1的形状之前的工件是如图2的下部所示的行星齿轮架用的生坯10。生坯10具有这样的构造：在具有圆管形状的主体部31的两端处形成有盘状的板部11、12，并且在板部11的上表面上设置有具有轴孔的凸台15。图2所示的生坯10通过如下步骤制造：使用加工中心对具有圆管形状的生坯100进行诸如切削和钻孔等加工，并且将生坯100削制为一体。因此，生坯10的主体部31和板部11、12一体地形成。通过对生坯10的主体部31进行加工而形成外周面31o和内周面31i。
通过用模具将包括金属粉末的原料粉末单轴压制来制造图2的上部所示的生坯100。通过模具在凸台15的内周面上形成花键15s，并且在板部12的外周面上形成轮齿16。加压成型时的压力(接触压力)可以为600MPa以上，并且进一步可以为1000MPa以上。通过增加接触压力，能够增加生坯100的相对密度。结果，能够增加通过烧结获得的烧结部件的相对密度，从而增加强度。接触压力的上限没有特别规定。例如，接触压力的上限可以为1200MPa以下。生坯100的相对密度可以为85％以上，并且进一步可以为90％以上。如本文所使用的，“相对密度”是指相对于真实密度的实际密度([测量密度/真实密度]的百分比)。真实密度是指用于原料粉末的金属粉末的密度。
<金属粉末>
用于原料粉末的金属粉末是形成烧结部件的主要材料。金属粉末的实例包括各种类型的金属粉末，例如铁和主要由铁组成的铁合金(铁基材料)、铝或主要由铝组成的铝合金(铝基材料)以及铜或主要由铜组成的铜合金(铜基材料)。对于诸如行星齿轮架等机械部件，通常使用铁基粉末，例如纯铁粉末或铁合金粉末。如本文所使用的，“主要由……组成”是指材料包含大于50质量％，优选80质量％以上，更优选90质量％以上的元素作为其成分。铁合金的示例包括含有选自Cu、Ni、Sn、Cr、Mo、Mn和C的合金元素中的至少一种的合金。上述合金元素有助于改善由铁基材料制成的烧结部件的机械性能。在上述合金元素中，Cu、Ni、Sn、Cr、Mn和Mo的合计含量可以为0.5质量％以上且6.0质量％以下，并且进一步可以为1.0质量％以上且3.0质量％以下。C的含量可以为0.2质量％以上且2.0质量％以下，并且进一步地为0.4质量％以上且1.0质量％以下。所使用的金属粉末可以为铁粉，并且可以将任何上述合金元素的粉末(合金粉末)添加到铁粉中。在这种情况下，当烧结经加工的生坯时，铁与合金元素反应，从而被合金化。可以根据制造的烧结部件的应用和规格适当地确定合金元素的含量。
金属粉末的平均粒径可以在20μm以上，并且进一步地，在50μm以上且150μm以下的范围内。当金属粉末的平均粒径在上述范围内时，能够容易地处理和成型金属粉末。金属粉末的平均粒径是金属粉末中包含的颗粒的平均粒径，并且是通过激光衍射式粒度分布测定装置测定的体积粒度分布中的累积体积为50％的粒径(D50)。
<加工方法的细节>
在本实施例中，将图2的下部所示的行星齿轮架用的生坯10用作工件，并且通过铣削工具40切削生坯10的主体部31，从而形成穿过主体部31的内表面和外表面的开口20(参见图3)。将生坯10固定至台座(未示出)，其中板部11位于上侧且板部12位于下侧。铣削工具40具有在外周上的切削刃45，并且切削刃45附接到旋转轴46，以面向生坯10的主体部31。铣削工具40相对于生坯10可沿径向方向(水平方向)移动。在该示例中，将主体部31的外周面31o视为外表面，并且将内周面31i视为内表面。铣削工具40从主体部31的外周面31o侧进入。
<铣削工具>
图2所示的铣削工具40是在外周上具有切削刃45的铣削刀具。在该示例中，侧铣刀用作铣削工具40。切削刃45由硬质合金、高速钢、金属陶瓷等形成。
在铣削工具40(侧铣刀)的盘状主体的外周上沿旋转方向形成多个切削刃45(切削刀片)。在该示例中，铣削工具40是已知的交错齿式侧铣刀，其中多个切削刃45沿周向布置并且在铣削工具40的厚度方向上交替地偏移。在铣削工具40的中央处形成有凸台孔，通过该凸台孔附接有旋转轴46。旋转轴46使铣削工具40旋转。可以根据要形成的开口20(参见图3)的尺寸(沿周向的长度)适当地选择铣削工具40的尺寸。铣削工具40可具有30mm以上至130mm以下的外径D，以及4mm以上至16mm以下的厚度L。在该示例中，外径D为100mm，并且厚度L为12mm。
在下文中，将参考图3至图5描述预加工前步骤和后加工步骤。图3是生坯10在形成开口20之前的主体部31的剖视图。图3中的虚线表示要形成的开口20的第一侧壁表面21和第二侧壁表面22。此外，在图中，视情况而定，O表示主体部31的中心，P表示开口20在周向上的中心，X表示穿过OP的中心线，O1表示第一铣削工具41的旋转中心，并且O2表示第二铣削工具42的旋转中心。主体部31的中心O与外周面31o的中心重合。
如图3所示，开口20的第一侧壁表面21和第二侧壁表面22形成为圆弧状。当在主体部31中形成开口20时，由第一侧壁表面21或第二侧壁表面22与外周面31o形成的钝角角部21a和22a具有钝角，并且由第一侧壁表面21或第二侧壁表面22o与内周面31i形成的锐角角部21b和22b具有锐角(还参见图5)。
(预加工步骤)
在预加工步骤中，如图4所示，使用第一铣削工具41，并且这样形成第一侧壁表面21：通过旋转第一铣削工具41以使切削刃45从锐角侧(形成有锐角角部21b的一侧)向钝角侧(形成有钝角角部21a的一侧)切削主体部。第一铣削工具41是如上所述的交错齿式侧铣刀，并且向右(顺时针方向)旋转。铣削工具41的旋转中心O1设定在从中心线X朝向第一侧壁表面21侧(朝向图4的右侧)偏移的位置。
当使用第一铣削工具41进行切削时，在旋转中心O1朝向第一侧壁表面21侧偏移的状态下，第一铣削工具41平行于中心线X水平移动并从主体部31的外周面31o侧进入。因此，主体部31被铣削工具41的切削刃45切削，从而形成了限定开口20的第一侧壁表面21。此时，沿铣削工具41的切削刃45的旋转轨迹(在图4中用双点划线表示)形成具有圆弧形状的第一侧壁表面21。此外，形成了钝角角部21a和锐角角部21b，钝角角部21a具有由第一侧壁表面21与外周面31o形成的钝角，锐角角部21b具有由第一侧壁表面21和内周面31i形成的锐角。第一侧壁表面21的曲率半径由铣削工具41的外径D确定。
此外，在第二侧壁表面22上留有切削余量部24(图4中的交叉阴影线表示)的同时形成第一侧壁表面21。在该示例中，通过将第一铣削工具41的旋转中心O1设定在朝向第一侧壁表面21偏移的位置，在第二侧壁表面22上留有预定的切削余量部24。当使用铣削工具41进行切削时，由铣削工具41的切削刃45切削第一侧壁表面21上的主体部31，同时，也切削第二侧壁表面22侧的主体部31。与第一侧壁表面21侧相反，切削刃45从钝角侧向锐角侧切削第二侧壁表面22侧的主体部31。这可能会导致切削余量部24的锐角角部24b碎裂。切削余量部24的厚度(在周向上的长度)设定为防止切削余量部24上发生的碎裂到达第二侧壁表面22的厚度。
可以通过铣削工具41的旋转中心O1的偏移量d1来调节切削余量部24的厚度。可以适当地设定铣削工具41的偏移量d1，以防止切削余量部24上发生的碎裂到达第二侧壁表面22。例如，偏移量d1可以为1mm以上，并且进一步为2mm以上。在该示例中，铣削工具41的偏移量d1设定为3mm。铣削工具41的偏移量d1的上限可以根据要形成的开口20的尺寸而变化。例如，该上限可以为6mm以下，并且进一步为5mm以下。
(后加工步骤)
在后加工步骤中，如图5所示，使用第二铣削工具42，并且这样形成第二侧壁表面22：通过旋转第二铣削工具42以使切削刃45从锐角侧(形成有锐角角部22b的一侧)向钝角侧(形成有钝角角部22a的一侧)切削主体部31。与在上述预加工步骤中使用的第一铣削工具41(参见图4)一样，第二铣削工具42也是交错齿式侧铣刀。第二铣削工具42的切削刃45与第一铣削工具41的切削刃相反。第二铣削工具42以与第一铣削工具41相反的方向旋转，即向左(逆时针方向)旋转。图5所示的第二铣削工具42是具有与第一铣削工具41相同的形状和尺寸的侧铣刀，但相对于第一铣削工具41是翻转的并附接到旋转轴46。铣削工具42的旋转中心O2设定在从中心线X向第二侧壁表面22侧(朝向图5的左侧)偏移的位置。
当使用第二铣削工具42进行切削时，在旋转中心O2朝向第二侧壁表面22侧偏移的状态下，第二铣削工具42平行于中心线X水平移动并从主体部31的外周面31o侧进入。因此，切削余量部24(参见图4)被铣削工具42的切削刃45切削，从而形成限定开口20的第一侧壁表面21。此时，沿着铣削工具42的切削刃45的旋转轨迹(在图5中用双点划线表示)形成具有圆弧形状的第二侧壁表面22。此外，形成了钝角角部22a和锐角角部22b，钝角角部22a具有由第二侧壁表面22与外周面31o形成的钝角，锐角角部22b具有由第二侧壁表面22和内周面31i形成的锐角。
在该示例中，第二铣削工具42的外径D与第一铣削工具41的外径相同，并且铣削工具42的旋转中心O2的偏移量d2也设定为与铣削工具41的偏移量d1(参见图4)相同(3mm)。因此，第二侧壁表面22的曲率半径与第一侧壁表面21的曲率半径相同，并且第一侧壁表面21和第二侧壁表面22相对于中心线X对称地形成。此外，铣削工具42的旋转中心O2设定在相对于铣削工具41的旋转中心O1朝向第二侧壁表面22侧偏移的位置。因此，第一侧壁表面21未被铣削工具42的切削刃45切削。
通过上述步骤，在生坯10的主体部31中形成开口20。如果要形成的开口20在上下方向上的高度小于铣削工具41和42的厚度L，则在预加工步骤和后加工步骤中调节铣削工具41和42的高度位置，并且反复切削主体部31直到开口20的高度达到预定高度。通过以上述方式形成其余的开口20，制造出如图5所示的具有其中开口20形成在柱部13之间的构造的行星齿轮架1。
在加工之后，烧结生坯10。结果，获得了烧结体作为行星齿轮架1。作为烧结条件，可以使用适合于金属粉末的成分的公知条件。例如，当金属粉末是铁基粉末时，烧结温度可以在1100℃以上且1400℃以下，并且进一步地，在1200℃以上且1300℃以下。烧结时间可以在15分钟以上且150分钟以下，并且进一步地，在20分钟以上且60分钟以下。
<实施例的效果>
根据上述实施例的加工方法表现出以下效果。
当在生坯10中形成开口20时，在预加工步骤中使用第一铣削工具41(参见图4)，并且通过旋转铣削工具41以使切削刃45从锐角侧向钝角侧切削主体部来形成第一侧壁表面21。然后，在后加工步骤中(参见图5)，使用第二铣削工具42，并且通过旋转第二铣削工具42以使切削刃45从锐角侧向钝角侧切削主体部来形成第二侧壁表面22。由于第一侧壁表面21和第二侧壁表面22均被切削刃45从锐角侧向钝角侧切削，因此能够使第一侧壁表面21和第二侧壁表面22的锐角角部21b、22b上的碎裂最小化。另外，在预加工步骤中，在第二侧壁表面22上留有切削余量部24，并且在后加工步骤中，切削第二侧壁表面22的切削余量部24。因此，即使在第二侧壁表面22的锐角角部24b(切削刃45从该锐角角部24b离开)上发生碎裂，切削余量部24上的碎裂的锐角角部24b也会被去除。因此，在第二侧壁表面22的锐角角部22b上没有残留碎裂部分。
此外，通过使用交错齿式侧铣刀作为第一铣削工具41和第二铣削工具42，能够减小切削阻力，从而使碎裂的发生最小化。
[实施例的应用]
根据本实施例的加工方法可以优选地用于在未烧结的生坯中形成开口。例如，根据本实施例的加工方法可以优选地应用于诸如行星齿轮架的烧结部件。
关于本发明的上述实施例还公开了以下条款。
[条款1]
一种用于制造具有多个柱部和板部的行星齿轮架的方法，板部形成在柱部的两端，并且在柱部之间形成有开口，该方法包括：
制备步骤：通过在具有圆管形状的主体部的两端上一体地形成板部来制备生坯；
加工步骤：通过使用铣削工具切削生坯的主体部而形成穿过主体部的开口，以使在开口之间形成柱部；以及
烧结步骤：烧结所加工的生坯，
其中，在加工步骤中，在限定开口的内壁表面中，将各个切削表面定义为第一侧壁表面和第二侧壁表面，各个切削表面由铣削工具的外周上的切削刃切削，第二侧壁表面与第一侧壁表面相对，将铣削工具进入的一侧定义为主体部的外周面，将与该外周面相对的表面定义为主体部的内周面，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与外周面相交的角部定义为钝角角部，将第一侧壁表面或第二侧壁表面与内周面相交的角部定义为锐角角部，并且铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具，并且
其中加工步骤包括：
预加工步骤，其使用第一铣削工具，并通过旋转第一铣削工具以使第一铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削主体部来形成第一侧壁表面，同时在第二侧壁表面上留有切削余量部；以及后加工步骤，其使用第二铣削工具，并通过旋转第二铣削工具以使第二铣削工具的切削刃从锐角角部向钝角角部切削切削余量部来形成第二侧壁表面，第二铣削工具的切削刃与第一铣削工具的切削刃相反。
在根据条款1的上述用于制造行星齿轮架的方法中，可以在生坯的主体部中形成开口而不使开口的侧壁表面碎裂。因此，能够制造在每个柱部的侧壁表面上没有碎裂部分的行星齿轮架。此外，柱部和两个板部能够一体地形成。
[条款2]
通过根据条款1的方法制造的行星齿轮架。
根据条款2的行星齿轮架在每个柱部的侧壁表面上没有碎裂部分。此外，柱部和两个板部一体地形成。
附图标记说明
1 行星齿轮架(烧结部件)
10 生坯(工件)
100 生坯
11、12 板部
13 柱部
15 凸台
15s 花键
16 轮齿
20 开口
21 第一侧壁表面
22 第二侧壁表面
21a、22a 钝角角部
21b、22b、24b 锐角角部
24 切削余量部
31 主体部
31o 外周面
31i 内周面
40 铣削工具
41 第一铣削工具
42 第二铣削工具
45 切削刃
46 旋转轴

Claims (7)

1.一种加工方法，其通过使铣削工具相对于用作生坯的工件沿径向方向移动而形成穿过所述工件的开口，其中，在限定所述开口的内壁表面中，将各个切削表面定义为第一侧壁表面和第二侧壁表面，所述各个切削表面由所述铣削工具的外周上的切削刃切削，所述第二侧壁表面与所述第一侧壁表面相对，将所述铣削工具进入的一侧定义为所述工件的外周面，将与所述外周面相对的表面定义为所述工件的内周面，将所述第一侧壁表面或所述第二侧壁表面与所述外周面相交的角部定义为钝角角部，将所述第一侧壁表面或所述第二侧壁表面与所述内周面相交的角部定义为锐角角部，并且所述铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具，所述方法包括：
预加工步骤，使用所述第一铣削工具，并且通过旋转所述第一铣削工具以使所述第一铣削工具的切削刃从所述锐角角部向所述钝角角部切削所述工件来形成所述第一侧壁表面，同时在所述第二侧壁表面上留有切削余量部；以及
后加工步骤，使用所述第二铣削工具，并且通过旋转所述第二铣削工具以使所述第二铣削工具的切削刃从所述锐角角部向所述钝角角部切削所述切削余量部来形成所述第二侧壁表面，所述第二铣削工具的切削刃与所述第一铣削工具的切削刃相反。
2.根据权利要求1所述的加工方法，其中，所述第一铣削工具和所述第二铣削工具为交错齿式侧铣刀。
3.根据权利要求1或2所述的加工方法，其中，所述工件为行星齿轮架用的生坯。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的加工方法，其中，在所述预加工步骤中，所述第一铣削工具的旋转中心相对于穿过所述开口在周向上的中心和所述外周面的中心的中心线而位于更靠近所述第一侧壁表面的一侧，并且
在所述后加工步骤中，所述第二铣削工具的旋转中心相对于所述中心线而位于更靠近所述第二侧壁表面的一侧。
5.一种用于制造行星齿轮架的方法，所述行星齿轮架具有多个柱部和板部，所述板部形成在所述柱部的两端，并且在所述柱部之间形成有开口，所述方法包括：
制备步骤：通过在具有圆管形状的主体部的两端上一体地形成所述板部来制备生坯；
加工步骤：通过使用铣削工具切削所述生坯的所述主体部而形成穿过所述主体部的所述开口，以在所述开口之间形成所述柱部；以及
烧结步骤：烧结经加工的所述生坯，
其中，在所述加工步骤中，在限定开口的内壁表面中，将各个切削表面定义为第一侧壁表面和第二侧壁表面，所述各个切削表面由所述铣削工具的外周上的切削刃切削，所述第二侧壁表面与所述第一侧壁表面相对，将所述铣削工具进入的一侧定义为所述主体部的外周面，将与所述外周面相对的表面定义为所述主体部的内周面，将所述第一侧壁表面或所述第二侧壁表面与所述外周面相交的角部定义为钝角角部，将所述第一侧壁表面或所述第二侧壁表面与所述内周面相交的角部定义为锐角角部，并且所述铣削工具包括第一铣削工具和第二铣削工具，并且
所述加工步骤包括：
预加工步骤，使用所述第一铣削工具，并且通过旋转所述第一铣削工具以使所述第一铣削工具的切削刃从所述锐角角部向所述钝角角部切削所述主体部来形成所述第一侧壁表面，同时在所述第二侧壁表面上留有切削余量部；以及
后加工步骤，使用所述第二铣削工具，并且通过旋转所述第二铣削工具以使所述第二铣削工具的切削刃从所述锐角角部向所述钝角角部切削所述切削余量部来形成所述第二侧壁表面，所述第二铣削工具的切削刃与所述第一铣削工具的切削刃相反。
6.根据权利要求5所述的用于制造所述行星齿轮架的方法，其中，在所述预加工步骤中，所述第一铣削工具的旋转中心相对于穿过所述开口在周向上的中心和所述外周面的中心的中心线而位于更靠近所述第一侧壁表面的一侧，并且
在所述后加工步骤中，所述第二铣削工具的旋转中心相对于所述中心线而位于更靠近所述第二侧壁表面的一侧。
7.一种行星齿轮架，其包括：
多个板部；以及
连接所述多个板部的柱部；
其中，所述柱部均具有外周面、内周面以及侧壁表面，
所述侧壁表面均形成为圆弧形状，在垂直于所述行星齿轮架的轴的截面中，所述圆弧形状的中心位于外周侧，并且
所述多个板部和所述柱部一体地形成为一个烧结体。
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