CN1486810A - 轴端盲孔内花键加工方法 - Google Patents

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宋海兵
张如清
王春宏
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Abstract

本发明公开一种轴端盲孔内花键的加工方法，利用本加工方法可高效地切削盲孔内花键，且精度高。本发明通过下述技术方案予以实现：将加工轴垂直置入已定位的夹具体内，需加工内花键的一端朝上，实现定位和夹紧；多齿成形推刀在压机工作头定位后做上、下直线往复运动实施推削，推削量按工艺要求设定在成形推刀上，矩形花键齿推削量需分解到8～11把多齿成形推刀上，推削过程按多齿成形推刀外径尺寸由小到大的顺序换装推刀即可推削成符合技术要求的轴端盲孔内花键。

Description

轴端盲孔内花键加工方法
技术领域
本发明涉及轴端盲孔内花键加工方法，属于金属精密切削技术领域。
背景技术
轴是机械中不可缺少的组成部份，轴有时因结构需要设计花键。外花键常规制作方法是，单件或小批量以铣削为主，批量生产以拉削为主。内花键加工没有外花键容易，尤其是轴端盲孔内花键加工准度更大，常规切削轴端盲孔内花键的方法是采用单齿插削加工，即将被加工的轴定位夹紧在插床工作台上，用圆周分度器按齿数等分，逐槽单齿插削成形。因轴端内孔尺寸限制，插刀径向尺寸受限，轴向尺寸偏长，细长插刀刚性差，插削时插刀易产生弹性变形，插削量很小，只能反复微量径向进刀，才能完成成形切削。插削因刀具结构限制，造成加工效率低，加工精度和花键齿面表面粗糙度不易达到技术要求。
发明内容
本发明的目的在于克服现有插削加工轴端盲孔内花键方法的不足之处，提供一种操作简单、生产效率高、又能提高加工精度的轴端盲孔内花键加工方法。
为了解决上述问题，本发明通过下述技术方案予以实现：改等分逐槽单齿分别插削加工为多槽同时推削加工。推削加工方法是：将被加工的轴垂直置入已定位的夹具体内，需加工花键的一端朝上，实现定位和夹紧；多齿成形推刀在由压机工作头定位后上、下直线往复运动实施推削，推削量按工艺要求设定在多齿成形推刀上，矩形花键齿推削量需分解到8～11把多齿成形推刀上，推削过程按多齿成形推刀外径尺寸由小到大的顺序换装推刀，即可推削成符合技术要求的轴端盲孔内花键。为利于释放推刀运动时轴端空腔内产生的短时间正、负压，确保推削正常进行，多齿成形推刀在中心处设一轴向通孔。多齿同时推削加工比现有逐槽单齿插削加工有以下益处：
1、多齿成形推刀径向尺寸可按被加工孔径设计成充分大，有益于提高多齿成形推刀的刚性，有益于提高加工效率。
2、多齿成形推刀自行设计，委托专业公司制作，刀具几何尺寸、精度有保证，批量推削后的产品质量一致性好，从而实现可互换性。
3、单齿插刀逐槽分别插削时，因细长插刀刚性差，径向进刀使单齿插刀径向受力产生一些弹性变形(让刀)，本发明推削加工是多齿切削刃同时垂直(轴向)等量切削，刀具四周径向受力大小一致，方向相反，互相抵消，刀具不产生弹性变形，有益于提高加工质量。
4、多齿成形推刀除设计了切削刃外，还设计了修光刃，经推削加工的内花键矩形齿面表面粗糙度可达到Ra≤1.6μm。
附图说明
附图为采用本发明方法加工螺杆轴六齿内花键的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。将待加工内花键的汽车动力转向器中螺杆轴5置入已定位在压机工作台面上的专用夹具体4内，螺杆轴5小端面朝下与锥形定位销3接合，限制螺杆轴5的X、Y、Z；螺杆轴5大端面朝上，旋上夹紧螺母7，夹紧螺母7内平面与螺杆轴5大端面接触压紧，限制螺杆轴5的X、Y；将夹具体4上端处的定位销6插入螺杆轴5上已加工的孔内，限制螺杆轴5的Z，通过以上措施可实现6个位置定位，确保螺杆轴5在切削过程中有一个确定的位置。成形推刀8有六个均布的切削齿1，中心有轴向通孔2，它由压机工作头定位后作上、下往复直线运动实施有效切削。推削量按工艺要求设定在成形推刀8上，推削量需分解到8～11把成形推刀8上；推削过程按已设定推削量的顺序依次换8～11次成形推刀8，每班单台压机可生产30根左右，比插削加工方法提高工效5倍以上，更重要的是提高了加工质量。选用不同的推削次数，得到不同的加工质量和刀具使用寿命，列表说明如下：
名称   换成形推刀次数  花键齿面表面粗糙度(Ra＝3.2)   花键齿与孔中心的对称度(0.03mm)  每班产量(根)   成形推刀使用寿命(被加工轴根数) 评价
实施例一 8 3.2 0.03～0.028 40 ≥4800 花键齿面表面质量基本符合技术要求
实施例二 9 3.2 0.028～0.026 37 ≥6100 花键齿面表面质量进一步提高
实施例三 10 3.2～1.6 0.026～0.024 33 ≥7200 花键齿面表面质量已超过技术要求
实施例四 11 ≤1.6 ≤0.02 30 ≥8000 花键齿面表面质量技术要求提高了一个精度等级，且刀具使用寿命长

Claims (4)

1、一种轴端盲孔内花键加工方法，其特征是改等分逐槽单齿分别插削加工为多齿同时推削加工。
2、根据权利要求1所述的轴端盲孔内花键加工方法，其特征是推削加工所用的刀具是6～12齿的多齿成形推刀。
3、根据权利要求1所述的轴端盲孔内花键加工方法，其特征是推削量按工艺要求设定在多齿成形推刀上，矩形花键齿推削量需分解到8～11把多齿成形推刀上，推削过程按多齿成形推刀外径尺寸由小到大的顺序换装推刀。
4、根据权利要求2所述的轴端盲孔内花键加工方法，其特征是多齿成形推刀在中心处设一轴向通孔。
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