[发明专利]一种梅花形花键孔的拉刀及拉削工艺

说明书

本发明涉及机械加工技术领域，其公开了一种梅花形花键孔的拉刀及拉削工艺，所述拉刀包括第一夹头段、颈部段、前导段、拉削段、校正段、后导段、尾部段，梅花形切削齿的齿顶沿轴向设有分屑槽，且相邻两个梅花形切削齿上的分屑槽错位设置，所述梅花形切削齿的齿升量按照梅花形切削齿的外径的增加、齿顶宽渐增而分段递减，所述拉刀尾部段的端部轴向开设有一段进油孔，所述校正段上相邻两个梅花形校正齿之间径向开设有连通所述进油孔的出油孔，所述进油孔的孔口安装有油嘴。所述拉削工艺包括采用超声波振动拉削以及拉削时通过拉刀上的出油孔对梅花形校正齿进行内冷却与润滑。本发明提高了梅花形花键孔的拉削质量，且拉刀寿命长、加工效率高。

技术领域

本发明涉及机械加工技术领域，具体涉及一种梅花形花键孔的拉刀及拉削工艺。

背景技术

五金行业中有一种起钉器组件，其中的转头(如图7所示)带有梅花形花键孔，其齿形特殊、精度要求较高(包括尺寸和粗糙度等)，现有技术中通常采用线切割，其加工效率较低。

为了提高加工效率，可以考虑采用拉刀进行拉削。但是，由于花键孔的形状为梅花形，而用于梅花形花键孔的拉刀其切削齿具有齿顶宽、齿根瘦、键齿顶部与健齿槽根部圆弧较大的特点，且花键齿形角较小，由跨棒距倒锥度形成的侧后角也很小，导致按照常规设计方法设计制造的拉刀存在两方面的问题：一是拉刀的拉削力大，拉削磨损快、拉刀寿命短，拉刀因拉削力大而折断；二是拉削的花键孔表面质量差，粗糙度较难保证。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种梅花形花键孔的拉刀及拉削工艺，旨在提高拉削质量、延长拉刀寿命，具体的技术方案如下：

一种梅花形花键孔的拉刀，包括由第一夹头段、颈部段、前导段、拉削段、校正段、后导段、尾部段依次连接组成的一体化的杆体，所述拉削段上排列有若干数量的梅花形切削齿，所述校正段上排列有若干数量的梅花形校正齿，所述梅花形切削齿的齿顶沿轴向设有分屑槽，且相邻两个梅花形切削齿上的分屑槽错位设置，所述梅花形切削齿的齿升量按照梅花形切削齿的外径的增加、齿顶宽渐增而分段递减，所述拉刀尾部段的端部轴向开设有一段进油孔，所述校正段上相邻两个梅花形校正齿之间径向开设有连通所述进油孔的出油孔，所述进油孔的孔口安装有油嘴。

上述技术方案中，梅花形切削齿的齿升量按照梅花形切削齿的外径的增加、齿顶宽渐增而分段递减，从而可以使得拉削过程中保持各齿切削力的均衡和稳定；同时，在拉刀尾部段的端部轴向开设有一段进油孔，在所述校正段上相邻两个梅花形校正齿之间径向开设有连通所述进油孔的出油孔，这样拉削时梅花形校正齿与花键孔之间形成的闭合空间内通过供油装置提供润滑油，从而可以改善拉削校正齿工作时的润滑条件，其一方面提高了拉削的表面质量，另一方面也减少了校正齿的磨损，有利于增加拉刀的寿命。

另外，梅花形切削齿的齿顶交错开有分屑槽，可以改善容屑排屑条件，防止挤屑而导致拉刀折断。

为了方便拉刀的安装、定心，在所述颈部段与前导段之间还可以设置过渡导向段。

作为进一步改进，本发明的一种梅花形花键孔的拉刀还包括与所述杆体依次连接的超声波变幅杆、超声波换能器，所述杆体上的第一夹头段连接超声波变幅杆，所述超声波变幅杆连接超声波换能器的一端，所述超声波换能器的另一端设有用于与拉床的主轴相连接的第二夹头段。

上述拉刀的杆体上超声波变幅杆、超声波换能器的设置，使得拉刀拉削时实现超声振动拉削，其拉削的效率更高、拉削出的梅花形花键孔的表面质量更好。

作为对梅花形切削齿的优化，所述梅花形切削齿的齿侧侧隙角为1.5～2°，并留有R+0.2mm宽的刃带(其中R为齿顶两侧圆角半径)，其能够在保证梅花形切削齿强度的基础上，减少齿侧与加工零件的摩擦，延长拉刀寿命。

本发明中，所述分屑槽为V形分屑槽。

优选的，所述V形分屑槽为带有5°后角的V形分屑槽。