[实用新型]用于矩形内花键加工的专用插刀

说明书

本实用新型属于零件加工技术领域，尤其涉及一种用于矩形内花键加工的专用插刀，包括一体式的刀柄和切削刃，其中刀柄采用莫式锥柄，切削刃的前角为10°，后角为5°；优点在于：通过上述方案可形成两种结构的专用插刀，相比于传统插刀，在刚性和硬度上均得到了提升，可用于加工花键小径小于Φ30的零件，和表面硬度超过HRC40的零件。

技术领域

本实用新型属于零件加工技术领域，尤其涉及一种用于矩形内花键加工的专用插刀。

背景技术

在工程机械、汽车、农业机械领域，液压系统被广泛应用，而液压系统的动力来源（即液压泵的动力来源）往往来自于齿轮箱。为了减少齿轮箱的轴向尺寸，简化齿轮箱结构，齿轮箱油泵输出轴往往采用盲孔内花键的结构集成油泵接口，某些油泵输出轴还做成了齿轮轴结构节省齿轮箱空间，如图1(a)和1(b)所示，为含有盲孔矩形内花键的齿轮轴。而国内很多大功率油泵往往采用矩形花键的联接形式，其具有传动扭矩大、安全系数高的优点，所以如何提高该类零件的加工效率，提高该处内花键的加工精度，已经成为很多企业提高生产效率，提高产品质量的技术难题。

目前该类盲孔矩形内花键的加工方式主要有两种：一种是采用电火花加工；另一种是通过插床加工（图2为传统的插齿机），使用如图3所示的常规插刀加工内矩形花键（如公开号为CN210848649U的中国专利文献公开了一种“一种用于加工矩形内花键的插刀及设置该插刀的插齿机床”）。

电火花加工的工艺过程如下：1、将工件花键端内孔车加工至小径尺寸；2、制作矩形花键铜制电极；3、使用电脉冲夹持铜制电极放电融化工件，从而形成矩形内花键。该种加工方式加工效率低，图1(a)和1(b)所示工件加工时间需要1个小时。另外铜制电极损耗极快，花键几何尺寸波动大；加工定心方式通过目测或铜制电极自定心，花键相对与轴系的同轴度无法保证。

插床加工的工艺过程如下：1、将工件放置在机械分度盘上找正；2、将刀具与工件对刀；3、将机械分度盘对准第一齿位置，刀具上下冲刺，并对工件径向进刀；4、完成第一齿加工后，刀具及工作台退刀，操纵机械分度盘转直第二齿位置，如此反复操纵直到完成所有键槽的加工。但存在以下缺陷：

1. 传统插床的机械分度盘分度精度低，一般在60左右，机床精度保持率低；

2.刀杆刀片角度无法旋转，刀具轴线角度调整困难，会导致加工出来的矩形花键平行度及位置度超差；

3. 刀杆和刀片一般采用分体结构，降低了刀具刚性，特别是花键小径小于Φ30的零件，根本无法加工；

4. 插刀刀片材料为普通高速钢，无法加工表面硬度超过HRC40的零件；

5. 往往采取的工艺流程为插矩形花键-热处理-磨外圆，无法消除热处理对花键尺寸及形位公差的影响。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于矩形内花键加工的专用插刀，用于加工花键小径小于Φ30的零件，和表面硬度超过HRC40的零件。

为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下：

一种矩形内花键的加工方法，包括一体式的刀柄和切削刃，其中刀柄采用莫式锥柄，切削刃的前角为10°，后角为5°。

进一步的，所述切削刃采用型号为HSS-E的白钢，且与刀柄之间通过铜焊固定成一体。

进一步的，所述切削刃的刀背为圆弧面构造，且刀背圆弧面一直延伸至刀尖。

进一步的，所述切削刃的侧后角为2°。

进一步的，所述切削刃的后刃角为1°。

进一步的，所述专用插刀采用S390超耐磨高韧性粉未高速钢整体加工而成。

进一步的，所述专用插刀表面设有涂层，涂层采用XPRO-SI硅系膜层。