[发明专利]一种外齿筒式拉刀精切齿刀盘的制造工艺

说明书

本发明涉及金属切削刀具制造技术领域，具体涉及一种外齿筒式拉刀精切齿刀盘的制造工艺，包括毛坯制造、车加工、线切割粗加工、真空热处理、冷处理、磨平面、磨前刀面、慢走丝精切割内齿、精磨刀盘外圆等工艺步骤，其中，所述磨平面工序中，其在平面粗磨与平面半精磨之间、在平面半精磨与平面精磨之间均安排有低温去应力时效处理工序以消除磨削过程中产生的表面应力进而减少平面精磨后的变形。本发明提高了筒式拉刀刀盘的制造精度，提高了刀盘的耐磨性，并降低了刀盘制造费用。

技术领域

本发明涉及金属切削刀具制造技术领域，具体涉及一种外齿筒式拉刀精切齿刀盘的制造工艺。

背景技术

目前，外齿轮表面成形的加工技术在原理上分为展成法和成形法，展成法加工包括滚齿和插齿，成形法加工包括铣齿。然而随着行业的发展和进步，这些加工方法已经不能满足一些产品的工艺要求。

例如，在汽车制造业中，驻车齿轮是汽车自动变速箱中的关键部件，驻车齿轮的轮槽其加工质量的好坏将直接影响到整台汽车的制动性能，由于受到轮槽齿廓形状的影响，滚齿、插齿工艺并不能加工出完全符合要求的齿形，只能考虑铣齿加工，但铣齿加工产品尺寸不稳定、精度低，最主要的不足是生产效率低，不能满足汽车行业的大规模高速生产的需求。所以最近几年，国内几大变速箱驻车齿轮配套厂相继通过引进大型自动化式拉床，利用筒式拉刀进行轮槽的加工，以拉削加工工艺逐渐替代传统的专机铣削加工工艺。

目前加工轮槽的筒式拉刀刀盘主要以国外成品刀具为主，其价格较为昂贵。而国内厂家在推行使用筒式拉刀加工驻车齿轮的过程中也取得了一定的成果，但也遇到了一些关键的技术问题急需解决，其主要表现为筒式拉刀刀盘本身的制造精度不高、刀盘的制造周期长、刀盘的耐磨性较差，并降低了驻车齿轮的加工质量。

因此，有必要进行筒式拉刀的自主设计制造研究，尤其是对筒式拉刀刀盘制造工艺进行技术改进。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提出一种外齿筒式拉刀精切齿刀盘的制造工艺，旨在提高筒式拉刀刀盘的制造精度、提高刀盘的耐磨性、降低刀盘制造费用。具体的技术方案如下：

一种外齿筒式拉刀精切齿刀盘的制造工艺，包括如下工艺步骤：

(1)毛坯制造：将高速钢粉末经过高温高压的压制、锻造而制成刀盘毛坯；

(2)车加工：使用数控车床，将刀盘毛坯安装在精密卡盘上进行车加工；其中，刀盘的内孔、端面、前刃面在一次装夹加工出来，以保证各部分尺寸的同心度和垂直度；

(3)线切割粗加工：使用数控电火花线切割机床，线切割粗加工刀盘内齿及定位键槽；

(4)真空热处理：将线切割粗加工的刀盘置于真空炉中进行真空淬火和真空回火，以获得良好的综合机械性能和较小的工件变形；

(5)冷处理：将刀盘置于液氮冷却箱内进行低温时效处理，以定型材料内部组织从而提高刀盘尺寸的稳定性；

(6)磨平面：采用精密数控圆台磨，磨加工刀盘的两平面；所述磨加工包括平面粗磨、平面半精磨和平面精磨；

(7)磨前刀面：采用数控工具磨，将刀盘安装在精密的专用芯轴上，用金刚石滚轮修整陶瓷结合剂CBN砂轮的锥面，使用修整后的陶瓷结合剂CBN砂轮对刀盘的前刃面进行镜面磨削；

(8)慢走丝精切割内齿：采用精密数控慢走丝机床，利用精密数控慢走丝机床的四轴四联动数控走丝功能，精切割带有侧后角的刀盘内齿、精切割定位键槽；所述刀盘内齿和定位键槽的精切割在一次装夹下完成；

(9)精磨刀盘外圆；采用精密外圆磨床，将刀盘安装在芯轴定位夹具上，以刀盘的端面及定位键槽为基准，精磨刀盘的外圆，以保证同一组各个刀盘外圆相对于刀盘内齿的形位公差；