[发明专利]提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法

说明书

本发明公开一种提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法，包括铣刀盘铣削粗加工，在同一数控机床工作台上不离机一次性完成铣刀盘铣削粗加工和滚刀滚削精加工，具体如下：根据外花键的技术参数，选择铣刀盘和滚刀，铣刀盘中刀片采用硬质合金材料；根据L≥max(L1,L2)确定铣刀盘和滚刀安装距离L，再将铣刀盘和滚刀同时安装在数控机床的移动头架上，其中，L1为铣削时滚刀安装距离，L2为滚削时铣刀安装间距；将被加工工件通过卡爪固定在数控机床的工作台上；将齿轮参数、刀具参数、加工参数输入数控机床，启动后，数控机床先通过铣刀盘中的刀片对被加工工件进行铣削粗加工形成齿槽，滚刀再对中齿槽对粗加工的齿槽进行滚削精加工。

技术领域

本发明涉及一种外花键加工方法，尤其是一种提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法，属于机械加工领域。

背景技术

花键是机械领域中很多场合都需要的重要部件，也是机械加工无法回避的一种加工方法。花键寿命由原材料和工艺过程共同决定，其表面加工质量及精度对工作性能和使用寿命也有着重要影响。传统的加工工艺一般采用单一加工刀具——高速钢滚刀滚削，具体工艺是：齿顶圆渗碳淬火——车削齿顶圆——然后采用传统高速钢滚刀滚削花键，其中滚削花键一般采用两刀或者三刀。

由于传统加工工艺需要经过热处理，对于大模数渐开线外花键而言，经过渗碳淬火后，在滚削加工时表面硬度仍然高达45HRC，而采用传统高速钢滚刀滚削两刀或者三刀加工时，零件表面易产生凹坑、拉毛等质量问题，且刀具易出现劈齿，严重影响刀具使用寿命。虽然可采取降低每刀进刀深度的加工方式，但该方式带来刀具磨损快、加工效率低的弊端。因此，亟需一种新的花键加工方式，以提高高硬度外花键的齿面质量和加工效率。

发明内容

本发明的目的在于，针对现有外花键加工的传统工艺存在的零件表面易产生凹坑、拉毛等质量问题，且刀具易出现劈齿，严重影响刀具使用寿命等缺陷，提供提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法。

本发明的目的是这样实现的：一种提高外花键加工效率的铣滚复合加工方法，包括铣刀盘铣削粗加工，其特征在于：在同一数控机床工作台上不离机一次性完成铣刀盘铣削粗加工和滚刀滚削精加工，具体步骤如下：

根据外花键的技术参数，选择铣刀盘和滚刀，铣刀盘中刀片采用硬质合金材料，滚刀采用的是粉末冶金材料。

根据L≥max(L₁,L₂)确定铣刀盘和滚刀安装距离L，再将铣刀盘和滚刀同时安装在数控机床的移动头架上，其中，L1为铣削时滚刀安装距离，L2为滚削时铣刀安装间距；

将被加工工件通过卡爪固定在数控机床的工作台上；

按照数控机床的操作手册，将齿轮参数、刀具参数、加工参数输入数控机床，启动后，数控机床先通过铣刀对被加工工件进行铣削粗加工形成齿槽，滚刀再对中齿槽对粗加工的齿槽进行滚削精加工。

在本发明中：所述的铣削时滚刀安装距离是通过以下公式获得的：

式中：d_a为齿顶圆直径，d_f铣为铣齿齿根圆直径，d_铣刀为铣刀的直径，d_滚刀为滚刀的直径，b_铣刀为铣刀的长度；若d_f+d_铣刀-d_滚刀d_a,则L₁取值为0；

所述的滚削时铣刀安装间距是通过以下公式获得的：