CN207629324U - 加工螺杆转子的滚刀 - Google Patents

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朱小亮
常海峰
曹宝利
郑潘妥
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Abstract

一种加工螺杆转子的滚刀,包括具有内孔和轴台的刀体,刀体上均匀排列有刀齿,刀齿之间的容屑槽与刀体的轴线平行,刀齿沿刀体的周向螺旋排列;刀体有两副,一副为阴转子滚刀,另一幅为阳转子滚刀;阴转子滚刀刀齿的齿形与阴转子的齿槽啮合,阳转子滚刀刀齿的齿形与阳转子的齿槽啮合。由于增加了刀齿的数量,可直接利用展成滚削对螺杆阴阳转子进行加工,提高了螺杆转子的生产效率。此外,螺杆转子滚刀的齿形是通过螺杆转子反算获得,在空间上与螺杆转子的齿形完全啮合属于一种全切式滚刀,所以采用本实用新型一次展成滚削获得的螺杆转子精度就可以达到了工件的使用要求。不仅加工精度高,而且不用再次磨削加工,故降低了生产成本。

Description

加工螺杆转子的滚刀
技术领域
本实用新型属于一种金属刀具加工技术领域,具体为加工螺杆转子的滚刀。
背景技术
螺杆转子通常由一阴一阳两个转子组成。目前加工螺杆转子的方法是采用铣刀进行粗加工,然后再进行磨削精加工。由于螺杆转子包括阳转子和阴转子,所以铣刀也包括阳转子铣刀和阴转子铣刀。但以现有铣刀加工螺杆转子存在效率低下的问题。如图1和图2所示,阴转子铣刀1和阳转子铣刀2在轴向上仅具有一列刀齿,需要分别对转子的每一个齿进行加工,然后再对每一个齿进行磨削。同样因为只具有一列刀齿,所以加工过程中要多次分齿、对刀,以至于加工效率低下。此外,多次分齿使得刀齿的加工质量难以得到有效保证。
实用新型内容
有鉴于此,本实用新型提供一种加工螺杆转子的滚刀,利用滚刀多刀齿的展成滚削来提高螺杆转子的加工效率。
本实用新型的技术方案是,一种加工螺杆转子的滚刀,包括具有内孔和轴台的刀体,刀体上均匀排列有刀齿,其特征在于:所述刀齿之间的容屑槽与刀体的轴线平行,刀齿沿刀体的周向螺旋排列;所述刀体有两副,一副为阴转子滚刀的刀体,另一幅为阳转子滚刀的刀体;阴转子滚刀刀齿的齿形与阴转子的齿槽啮合,阳转子滚刀刀齿的齿形与阳转子的齿槽啮合。
进一步,所述刀体上具有10-18排刀齿和容屑槽。
进一步,所述阴转子滚刀和阳转子滚刀齿形中齿顶和齿根光滑连接。
本实用新型的有益效果在于,螺杆转子滚刀从根本上增加了刀齿的数量,可直接利用展成滚削对螺杆阴阳转子进行加工,提高了螺杆转子的生产效率。此外,螺杆转子滚刀的齿形是通过螺杆转子反算获得,在空间上与螺杆转子的齿形完全啮合属于一种全切式滚刀,所以采用本实用新型一次展成滚削获得的螺杆转子精度就可以达到了工件的使用要求。不仅加工精度高,而且不用再次进行磨削加工,故降低了生产成本。
附图说明
图1为现有技术中阴转子铣刀的结构示意图。
图2为现有技术中阳转子铣刀的结构示意图。
图3为阴转子滚刀的结构示意图。
图4为图3的右视图。
图5为图3的轴向剖视图。
图6为图5的A处局部放大图。
图7为本实用新型中阳转子滚刀的结构示意图。
图8为图7的右视图。
图9为图7的轴向剖视图。
图10为图9的B处局部放大图。
图11为阴转子滚刀铲刀的结构示意图。
图12为图11的俯视图。
图13为阳转子滚刀铲刀的结构示意图。
图14为图13的俯视图。
图15为阳转子滚刀砂轮的结构示意图。
图16为图15的左视图。
图17为阴转子滚刀砂轮的结构示意图。
图18为图17的左视图。
图19为铲刀加工示意图。
图20为砂轮加工示意图。
图21为铲刀对转子滚刀铲齿粗加工示意图。
图22为砂轮为转子滚刀铲磨精加工示意图。
图中:1、阴转子铣刀,2、阳转子铣刀,3、阴转子滚刀,4、轴台,5、内孔,6、容屑槽,7、阴转子滚刀刀齿,8、阳转子滚刀,9、阳转子滚刀刀齿,10、阴转子滚刀铲刀,11、阴转子滚刀铲刀的刀刃,12、齿顶后角,13、阳转子滚刀铲刀,14、阳转子滚刀铲刀的刀刃,15、阴转子滚刀砂轮,16、阴转子滚刀砂轮的磨削刃,17、阳转子滚刀砂轮,18、阳转子滚刀砂轮的磨削刃,19、钼丝,20、滚轮,21、铲刀运动轨迹,22、砂轮运动轨迹。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案,下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。
如图3和图4、图7和图8所示,一种加工螺杆转子的滚刀,包括具有内孔5和轴台4的刀体。刀体上均匀排列有刀齿。刀齿之间的容屑槽6与刀体的轴线平行。刀齿为多排多列,刀齿是沿刀体的周向螺旋排列。刀体上具有10-18排刀齿和容屑槽6。由于转子滚刀的容屑槽6为与轴线平行的直槽,所以其端面齿形为一条直线,其轴向齿形和法向齿形相同。
如图5和图6、图9和图10所示,由于本实用新型所要加工的螺杆转子分为阴转子和阳转子,所以刀体有两副,一副为阴转子滚刀3的刀体,另一幅为阳转子滚刀8的刀体。按照空间啮合原理,通过螺杆转子的齿形反算出对应转子滚刀刀齿的齿形。阴转子滚刀刀齿7的齿形与阴转子的齿槽啮合。在阴转子滚刀刀齿7的齿形中,齿顶和齿根光滑连接。阳转子滚刀刀齿9的齿形与阳转子的齿槽啮合。在阳转子滚刀刀齿9的齿形中,齿顶和齿根光滑连接。
一种加工螺杆转子滚刀的生产方法,具体如下:
步骤1:对两副相同的棒料进行内孔5的开钻,车出轴台4,以确定转子滚刀的刀体长度。
步骤2:在步骤1的基础上沿刀体的周向车出螺纹齿形,并沿刀体的轴向铣出容屑槽6,获得两副转子滚刀的刀坯。
步骤3:对步骤2中的一副刀坯采用阴转子滚刀铲刀10进行铲齿,获得粗加工的阴转子滚刀3;对步骤2中的另一副刀坯采用阳转子滚刀铲刀13进行铲齿,获得粗加工的阳转子滚刀8。在本步骤中进行的铲齿加工需要为后续步骤中的铲磨加工留下0.3~0.5mm的留量。在铲齿加工完成后,需要对转子滚刀进行热处理,热处理硬度65~67HRC。热处理完成后,对转子滚刀的内孔5、轴台4进行磨削,然后对滚刀的前刃口进行开刃磨削。
步骤4:对步骤3中粗加工的阴转子滚刀3采用阴转子滚刀砂轮15进行铲磨,获得精加工的阴转子滚刀3;对步骤3中粗加工的阳转子滚刀8采用阳转子滚刀砂轮17进行铲磨,获得精加工的阳转子滚刀8。
需要说明的是,如图11和图12、图15和图16所示,阴转子滚刀铲刀的刀刃11形状和阴转子滚刀砂轮的磨削刃16形状一致,均由阴转子滚刀刀齿7的齿形确定。而阴转子滚刀刀齿7的齿形是由螺杆转子中阴转子的齿形反算获得。如图13和图14、图17和图18所示,阳转子滚刀铲刀的刀刃14形状和阳转子滚刀砂轮的磨削刃18形状一致,均由阳转子滚刀刀齿9的齿形确定。而阳转子滚刀刀齿9的齿形是由螺杆转子中阳转子的齿形反算获得。
对于步骤3中的铲齿加工,转子滚刀的转速根据其外径大小在10~15r/min之间。铲刀的进刀量分为粗铲和精铲,粗铲时为0.05~0.15mm,精铲时为0.01~0.03mm。如图21所示,在铲齿过程中,铲刀运动轨迹21是沿着转子滚刀的齿顶后角12曲线进行铲齿加工,要保证转子滚刀的齿形全部铲通,且不能铲伤后一排刀齿。在对铲齿精度进行检测时,将铲刀置于转子滚刀的刃口,当铲刀齿廓与滚刀齿廓无缝隙时为合格。
对于步骤4中的铲磨加工,转子滚刀的转速控制在2500~3500r/min,线速度为25~35m/min。铲磨进给量分为粗磨和精磨,粗磨时为0.02~0.05mm,精磨时为0.005~0.01mm。如图22所示,在铲磨过程中,铲磨运动轨迹是沿着转子滚刀的齿顶后角12曲线进行铲磨加工,要保证铲磨时不能碰伤后一排刀齿,并且刀齿尾部不允许凸出。在对铲磨精度进行检测时,采用放大投影仪进行检测,投影倍数为10~20倍。检测时转子滚刀需旋转检测,转子滚刀的齿形在旋转情况下,在具有公差的放大图公差内时为合格。齿形误差一般在0.005mm以内。
由上述可知,生产转子滚刀涉及到两种重要的加工刀具为铲刀和砂轮。这两种加工刀具的具体方法如下:
阴转子滚刀铲刀10和阳转子滚刀铲刀13的加工方法为:采用高工钢依次通过锻打、精铣刀坯、将硬度热处理为65~67HRC的工艺获得一个长方体刀坯。如图19所示,该长方体刀坯通过钼丝19线切割获得一端具有刀刃形状的阴转子滚刀铲刀10和阳转子滚刀铲刀13。阴转子滚刀铲刀10和阳转子滚刀铲刀13均具有30~35°的齿顶后角12和3±0.2°的侧刃后角,因此,线切割时铲刀需呈一定角度进行安装,以便于线切割完成后形成后角。线切割时采用慢走丝,走刀速度0.1~0.3m/s。
阴转子滚刀砂轮15和阳转子滚刀砂轮17的加工方法为:采用80~100粒的刚玉砂轮,砂轮外径根据转子滚刀的结构选择直径为50~150mm的砂轮。圆柱形的砂轮坯料在匀速转动的状态下,通过金刚石滚轮20修整获得外径具有磨削刃的阴转子滚刀砂轮15和阳转子滚刀砂轮17,如图20所示。在修整时,转速的转速采用2500~3000r/min,滚轮20的转速采用4000~6000r/min。进给量采用0.01~0.05mm。
经过上述生产加工所获得的转子滚刀具有能够与螺杆转子完全啮合的齿形,成为一种全切式螺杆转子滚刀,也就是说本实用新型中转子滚刀齿形的齿根位置也可以参加切削。这就意味着采用本实用新型一次展成滚削所获得的螺杆转子,其精度可以达到了工件的使用要求。不仅加工精度高,而且不用再次进行原有加工方法中的磨削加工,故降低了生产成本。

Claims (3)

1.一种加工螺杆转子的滚刀,包括具有内孔和轴台的刀体,刀体上均匀排列有刀齿,其特征在于:所述刀齿之间的容屑槽与刀体的轴线平行,刀齿沿刀体的周向螺旋排列;所述刀体有两副,一副为阴转子滚刀的刀体,另一幅为阳转子滚刀的刀体;阴转子滚刀刀齿的齿形与阴转子的齿槽啮合,阳转子滚刀刀齿的齿形与阳转子的齿槽啮合。
2.如权利要求1所述的一种加工螺杆转子的滚刀,其特征在于:所述刀体上具有10-18排刀齿和容屑槽。
3.如权利要求1或2所述的一种加工螺杆转子的滚刀,其特征在于:所述阴转子滚刀和阳转子滚刀齿形中齿顶和齿根光滑连接。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN108044202A (zh) * 2017-12-04 2018-05-18 汉江工具有限责任公司 加工螺杆转子的滚刀及其生产方法

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