CN112404607A - 热缩式锥柄合金插齿刀 - Google Patents

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CN112404607A CN202010217570.1A CN202010217570A CN112404607A CN 112404607 A CN112404607 A CN 112404607A CN 202010217570 A CN202010217570 A CN 202010217570A CN 112404607 A CN112404607 A CN 112404607A
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于胜平
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Harbin Dong'an Lifeng Cutter Co ltd
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Harbin Dong'an Lifeng Cutter Co ltd
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    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23F—MAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F21/00—Tools specially adapted for use in machines for manufacturing gear teeth
    • B23F21/04—Planing or slotting tools

Abstract

本发明专利公开了一种热缩锥柄插齿刀，包括合金材质的插齿刀刀头和与所述刀头同轴设置的锥柄，所述刀头的中心同轴设置有配合孔，所述刀柄直孔与刀头过盈配合。生产时，插齿刀刀头与锥柄分别加工，利用热缩机进行热缩固定即可得到本发明的锥柄插齿刀。也可以热缩固定插齿刀合金刀头和刀柄之后进行后续的加工，虽不可互换但是大大降低了生产的难度，配合适当的过盈量，产品的质量非常稳定，并且可以进行刃口的涂层，此种结构实现了插齿刀的合金化，并且降低了生产和产品本身的成本。

Description

热缩式锥柄合金插齿刀
技术领域
本发明专利是一种热缩式锥柄合金插齿刀，属于机械加工刀具领域。
背景技术
插齿刀是一种齿轮形或齿条形齿轮加工刀具。插齿刀用于按展成法(见齿轮加工)加工内、外啮合的直齿和斜齿圆柱齿轮。插齿刀的特点是可以加工带台肩齿轮、多联齿轮和无空刀槽人字齿轮等。特形插齿刀还可加工各种其他廓形的工件，如凸轮和内花键等。插齿刀按外形分为盘形、碗形、筒形和锥柄4种。
锥柄插齿刀主要用于加工内啮合的直齿和斜齿齿轮。靠尾柄内孔的螺纹旋紧在插齿机的主轴上。
与现有的技术相比，本发明专利有益效果是，降低了合金棒插刀制造难度和成本，避免了整体合金插齿刀存在的毛坯定制周期较长，合金锥柄内螺纹脆性较高的问题。
发明内容
本专利的目的通过以下技术方案来实现：
从结构整体来看，插齿刀刀头和与所述脖颈属于整体硬质合金，锥柄材质为合金钢H13，利用锥柄上的圆柱孔进行固定，具体的固定的方法时利用热缩的方法，将脖颈的一段长度，固定到锥柄上的圆柱孔中，其中要求脖颈比圆柱孔的外径过盈，过盈量要按照圆柱孔的尺寸，保证热缩固定之后牢固，稳定，震动不失效。
从材料性能方面锥柄材质具有具有高的淬透性和高的韧性;优良的抗热裂能力，热处理的变形小;可用于制作航空工业上的重要构件。锥柄部内螺纹部分按按照标准加工，尾部有加工时需要的基准，保证插齿刀刀头对于锥柄的形位公差圆跳动，使用时将锥柄放置在刀柄中，利用柄部内螺纹部分用机床自带的拉钉拉紧，在轴向固定。
产品脖颈与锥柄的连接，其特征在于利用刀柄(H13)和产品脖颈(硬质合金)的热膨胀系数之差，来强力且高精度夹紧刀柄(H13)和产品脖颈，保证插齿刀刀头的形位公差，其中刀柄(H13)中的圆柱孔和产品脖颈是过盈的管理，过盈量由连接外径所决定。
热缩式锥柄合金插齿刀产品锥柄与插齿刀刀头，要对于中心圆跳动在0.003，产品锥柄与插齿刀刀头要在粗加工的时候进行权利要求4中所述的内容，之后将锥柄部分和锥柄部内螺纹部分制造出来，保证产品使用要求。
附图说明
图1是本发明专利的整体结构示意图；
图2是本发明专利的锥柄示意图；
图3是本发明专利的刀头示意图；
图4是本发明专利的热缩前清理意图一；
图5是本发明专利的热缩前清理意图二；
图6是本发明专利的热缩过程操作示意图一；
图7是本发明专利的热缩过程操作示意图二；
图中插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）同轴设置的锥柄（4），所述刀头（1）的中心同轴设置有柱型的配合轴，所述锥柄（4）由前至后分为锥柄部分（4）和锥柄部内螺纹部分（5），所述连接部分（3）设置为圆柱面并与所述圆柱孔（6）。
具体实施方式：
下面结合附图1-7对本发明专利做进一步详细说明：
具体实施方式一：如图1-3所示，插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）同轴设置的锥柄（4），所述刀头（1）的中心同轴设置有柱型的配合轴，所述锥柄（4）由前至后分为锥柄部分（4）和锥柄部内螺纹部分（5），所述连接部分（3）设置为圆柱面并与所述圆柱孔（6）互相采用热缩的形式进行固定。
使用时热缩式锥柄合金插齿刀产品锥柄（4）与插齿刀刀头（1），要对于中心圆跳动在0.003，产品锥柄（4）与插齿刀刀头（1）要在粗加工的时候进行权利要求4中所述的内容，之后将锥柄部分（4）和锥柄部内螺纹部分（5）制造出来，保证产品使用要求。
具体实施方式二原理是利用刀柄(合金钢)4和刀具(硬质合金)的热膨胀系数之差，利用热装系统夹紧刀具，然后进行制造和涂层，圆周跳动可达0.003mm。制造难度不大。产品脖颈（2）与锥柄（4）的连接，其特征在于利用刀柄（4）(H13)和产品脖颈（2）(硬质合金)的热膨胀系数之差，来强力且高精度夹紧刀柄（4）(H13)和产品脖颈（2），保证插齿刀刀头（1）的形位公差，其中刀柄（4）(H13)中的圆柱孔（6）和产品脖颈（2）是过盈的管理，过盈量由连接外径所决定。
具体实施方式三分别按照要求对刀头和锥柄进行制造，然后利用热装系统将刀头和刀柄进行固定，这种加工对机床要求比较高，重负定位精度可达到0.0025mm，插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）属于整体硬质合金，锥柄（4）材质为合金钢H13，利用锥柄（4）上的圆柱孔（6）进行固定，具体的固定的方法时利用热缩的方法，将脖颈（2）的一段长度，固定到锥柄（4）上的圆柱孔（6）中，其中要求脖颈（2）比圆柱孔（6）的外径过盈，过盈量要按照圆柱孔（6）的尺寸，保证热缩固定之后牢固，稳定，震动不失效。
如图4-7所示热缩过程说明，前期准备过程：清理锥柄（4）内孔及刃部合金配合部分，要求热固配合部分干燥，光洁。表面不得附着冷却液，冷却油，灰尘及杂质。操作方法是高压风枪吹刀体内孔及刃部合金配合部分。
热缩操作过程说明：具体实施方式使用热固机加热刀柄，加热后，将插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）放入到锥柄（4）上的圆柱孔（6）中。待锥柄（4）冷却，锥柄（4）的圆柱孔（6）根据金属材料受热时会膨胀，遇冷时会收缩的原理，在加热过程中，圆柱孔（6）的孔径增大，插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）材质是硬质合金，受热膨胀极小，可以忽略，于是就产生了圆柱孔（6）受热后孔径尺寸大于脖颈（2），可以在这时候将插齿刀刀头（1）放入圆柱孔（6），热固结束。经过冷却降温之后，圆柱孔（6）恢复到一般温度下的尺寸，这时就将原尺寸本就大于圆柱孔（6）的插齿刀刀头（1）牢固的固定到了圆柱孔（6）热固用程序参数（4号莫式锥）见附图3。
后期冷却和拆卸：见附图3-4热缩过程，实现了使用热风式加热器进行操作可以进行浸水冷却或风冷，放置不管也不会出现加热过度壁厚为1.5mm的，超薄先端部分刀柄形状变形，不用更换加热喷头就可以进行φ3~25的热装本发明专利使用的柄部材质是H13，具有优良的材料性能，热膨胀系数高，可实现低温热装夹，热取出。因而，进行多次热装夹，热取出操作，材质也不会发生变化，刀柄精度保持不变。

Claims (5)

1.一种热缩式锥柄合金插齿刀产品，其特征在于：包括插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）同轴设置的锥柄（4），所述刀头（1）的中心同轴设置有柱型的配合轴，所述锥柄（4）由前至后分为锥柄部分（4）和锥柄部内螺纹部分（5），所述连接部分（3）设置为圆柱面并与所述圆柱孔（6）利用热缩法固定连接。
2.根据权利要求1所述的热缩式锥柄合金插齿刀产品，插齿刀刀头（1）和锥柄（4）连接方式其特征在于：插齿刀刀头（1）和与所述脖颈（2）属于整体硬质合金，锥柄（4）材质为合金钢H13，利用锥柄（4）上的圆柱孔（6）进行固定，具体的固定的方法时利用热缩的方法，将脖颈（2）的一段长度，固定到锥柄（4）上的圆柱孔（6）中，其中要求脖颈（2）比圆柱孔（6）的外径过盈，过盈量要按照圆柱孔（6）的尺寸，保证热缩固定之后牢固，稳定，震动不失效，利用刀柄（4）(H13)和产品脖颈（2）(硬质合金)的热膨胀系数之差，来强力且高精度夹紧刀柄（4）(H13)和产品脖颈（2），保证插齿刀刀头（1）的形位公差，其中刀柄（4）(H13)中的圆柱孔（6）和产品脖颈（2）是过盈的关系，过盈量由连接外径所决定。
3.根据权利要求2所述的热缩式锥柄合金插齿刀产品锥柄（4），其特征在于锥柄（4）材质具有具有高的淬透性和高的韧性;优良的抗热裂能力，热处理的变形小;可用于制作航空工业上的重要构件。
4.锥柄部内螺纹部分（5）按按照标准加工，尾部有加工时需要的基准，保证插齿刀刀头（1）对于锥柄（4）的形位公差圆跳动，使用时将锥柄（4）放置在刀柄中，利用柄部内螺纹部分（5）用机床自带的拉钉拉紧，在轴向固定。
5.根据权利要求3所述的热缩式锥柄合金插齿刀产品锥柄（4）与插齿刀刀头（1）连接技术要求如下：要对于中心圆跳动在0.003，产品锥柄（4）与插齿刀刀头（1）要在粗加工的时候进行权利要求2中所述的内容，之后将锥柄部分（4）和锥柄部内螺纹部分（5）制造出来，保证产品使用要求。
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