CN108637401B - 一种插刀及齿轮加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种插刀及齿轮加工方法，包括刀杆和刀头，所述刀头包括齿轮状的上刀具和齿轮状的下刀具，所述上刀具和下刀具均设于刀杆的一端，所述上刀具的刀刃朝上，所述下刀具的刀刃朝下。这种双面切削结构可以在齿轮插齿加工时同时去除毛刺，能减少加工时间，提高生产效率和产品质量。
Description
技术领域
本发明涉及插刀技术领域，特别是一种插刀及齿轮加工方法。
背景技术
机械加工中在用刀具对工件进行切削时，会在边缘部分产生毛刺，规则零件比较好进行清理，但插齿加工后的齿轮，产生毛刺的边缘形状复杂，难以去除。尤其是小模数、多齿数的齿轮。用现有的毛刺方法是先插齿加工，然后将齿轮换到机床上去除毛刺，生产效率低，去除毛刺效果差。
现有的插刀只能进行插齿加工，不能进行去毛刺加工。因此，有必要研究一种新型的插刀。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，提供一种插刀及齿轮加工方法，旨在解决现有技术插刀加工齿轮时不能去毛刺，加工效率低的问题。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种插刀，包括刀杆和刀头，所述刀头包括齿轮状的上刀具和齿轮状的下刀具，所述上刀具和下刀具均设于刀杆的一端，所述上刀具的刀刃朝上，所述下刀具的刀刃朝下。
进一步地，所述上刀具和下刀具均可拆卸的安装在刀杆的一端。
进一步地，所述上刀具和下刀具相互抵靠。
进一步地，所述上刀具和下刀具与刀杆一体成型。
进一步地，所述刀杆的另一端设有螺纹孔。
进一步地，所述刀杆安装刀头的一端直径大于设有螺孔的另一端的直径。
本发明还提供一种齿轮加工方法，该齿轮加工方法通过上述插刀进行加工，包括以下步骤：
S1、将插刀的刀杆以及齿轮毛坯安装在加工设备上；
S2、限制下刀具的行程，仅用下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行粗加工，其中，所述下刀具以第一切削量、第一切削速度进行粗加工；
S3、通过上刀具和下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行半精加工，其中，所述上刀具和下刀具以第二切削量、第二切削速度进行半精加工，且第二切削量小于第一切削量，第二切削速度大于第一切削速度；
S4、通过上刀具和下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行精加工，完成齿轮的加工，其中，所述上刀具和下刀具以第三切削量、第三切削速度进行精加工，且第三切削量小于第二切削量，第三切削速度大于第二切削速度。
进一步地，所述步骤S3或S4具体包括上刀具向上运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯下端产生的毛刺；下刀具向下运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯上端产生的毛刺。
进一步地，所述切削速度为上刀具和下刀具上下运动的速度。
进一步地，所述步骤S2中的第一切削速度为170次每分钟，所述步骤S3中的第二切削速度为220次每分钟，所述步骤S4中的第三切削速度为300次每分钟。
相对于现有技术，本发明提供的一种插刀及齿轮加工方法，包括刀杆和刀头，其上刀具的刀刃朝上，下刀具的刀刃朝下。这种双面切削结构可以在齿轮插齿加工时同时去除毛刺，能减少加工时间，提高生产效率和产品质量。
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中：
图1是本发明提供的插刀的结构示意图；
图2是图1的剖视示意图；
图3是插刀进行插齿加工的示意图。
具体实施方式
现结合附图，对本发明的较佳实施例作详细说明。
如图1和2所示，本发明提供一种插刀，包括刀杆10和刀头20，刀头20包括齿轮状的上刀具21和齿轮状的下刀具22，上刀具21和下刀具22均设于刀杆10的一端，上刀具21的刀刃朝上，下刀具22的刀刃朝下。这种双面切削结构可以在插齿加工时同时去除毛刺，能减少加工时间，提高生产效率和产品质量。其中，上刀具21和下刀具22的齿轮形状是根据所需加工的齿轮而定的。
在本实施例中，上刀具21和下刀具22均可拆卸的安装在刀杆10的一端，这样可以方便更换上刀具21或下刀具22。上刀具21和下刀具22相互抵靠，结构稳定，避免晃动。刀杆10的另一端设有螺纹孔11，这样刀杆10就可以通过螺纹孔11安装在加工设备上，加工设备就能够驱动刀杆10上下运动或旋转。进一步地，刀杆10安装刀头20的一端直径大于设有螺孔11的另一端的直径，这样能减小刀杆10的重量，提供刀杆10运动的灵活性。
在其它实施例中，上刀具21和下刀具22与刀杆10可以是一体成型的，这样更换时，需要整体更换，成本较高。
如图3所示，本发明还提供一种齿轮加工方法，该齿轮加工方法通过上述插刀3进行加工，包括以下步骤：
S1、将插刀的刀杆10以及齿轮毛坯1安装在加工设备2上；
S2、限制下刀具22的行程，仅用下刀具22的上下运动对齿轮毛坯进行粗加工，其中，所述下刀具以第一切削量、第一切削速度进行粗加工；具体地，齿轮毛坯1需要加工成小模数、多齿数的齿轮。由于加工设备2，在插刀向下工作时，可用切削力大；而插刀向上工作时，可用切削力较小。故而在对齿轮毛坯1插齿粗加工时，限制下刀具22的行程，仅用下刀具22工作，此时切削量大，切削力大。同时在粗加工过程中会在齿轮毛坯1的下端面产生大量毛刺。
S3、通过上刀具21和下刀具22的上下运动对齿轮毛坯进行半精加工，其中，上刀具21和下刀具22以第二切削量、第二切削速度进行半精加工，且第二切削量小于第一切削量，第二切削速度大于第一切削速度；具体包括上刀具21向上运动对齿轮毛坯1进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯1下端产生的毛刺；上刀具21向上运动对齿轮毛坯1进行插齿加工，也会在齿轮毛坯1的上端面产生毛刺，这时下刀具22向下运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯上端产生的毛刺，这样上下往复运动对齿轮毛坯1进行半精加工。
在半精加工中仍然会在齿轮毛坯1的上端面和下端面留下少量毛刺。
S4、通过上刀具21和下刀具22的上下运动对齿轮毛坯进行精加工，完成齿轮的加工，其中，上刀具21和下刀具22以第三切削量、第三切削速度进行精加工，且第三切削量小于第二切削量，第三切削速度大于第二切削速度。具体包括上刀具21向上运动对齿轮毛坯1进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯1下端产生的少量毛刺；下刀具22向下运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯上端产生的少量毛刺，这样上下往复运动对齿轮毛坯1进行精加工，在插齿加工的同时去除毛刺，能减少加工时间，提高生产效率和产品质量。
进一步地，上述的切削速度为上刀具21和下刀具22上下运动的速度，例如所述步骤S2中的第一切削速度为170次每分钟，所述步骤S3中的第二切削速度为220次每分钟，所述步骤S4中的第三切削速度为300次每分钟，其中，每次表示上下往返一次。另外，由于切削时工况不一样，下刀具22的寿命会远小于上刀具21的寿命，可拆卸的安装方便仅更换或修磨其中一把刀具，降低加工成本。
应当理解的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，对本领域技术人员来说，可以对上述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而所有这些修改和替换，都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
Claims (4)
1.一种齿轮加工方法，其特征在于，该齿轮加工方法通过插刀进行加工，包括以下步骤：
S1、将插刀的刀杆以及齿轮毛坯安装在加工设备上；
S2、限制下刀具的行程，仅用下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行粗加工，其中，所述下刀具以第一切削量、第一切削速度进行粗加工；
S3、通过上刀具和下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行半精加工，其中，所述上刀具和下刀具以第二切削量、第二切削速度进行半精加工，且第二切削量小于第一切削量，第二切削速度大于第一切削速度；
S4、通过上刀具和下刀具的上下运动对齿轮毛坯进行精加工，完成齿轮的加工，其中，所述上刀具和下刀具以第三切削量、第三切削速度进行精加工，且第三切削量小于第二切削量，第三切削速度大于第二切削速度；
其中，所述插刀包括刀杆和刀头，刀头包括齿轮状的上刀具和齿轮状的下刀具，所述上刀具和下刀具均设于刀杆的一端，所述上刀具的刀刃朝上，所述下刀具的刀刃朝下。
2.根据权利要求1所述的齿轮加工方法，其特征在于，所述步骤S3或S4具体包括上刀具向上运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯下端产生的毛刺；下刀具向下运动对齿轮毛坯进行插齿加工，同时去除齿轮毛坯上端产生的毛刺。
3.根据权利要求1所述的齿轮加工方法，其特征在于，所述切削速度为上刀具和下刀具上下运动的速度。
4.根据权利要求3所述的齿轮加工方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一切削速度为170次每分钟，所述步骤S3中的第二切削速度为220次每分钟，所述步骤S4中的第三切削速度为300次每分钟。
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