CN112676653B - 盲孔缺齿三角内花键的加工刀具、加工装置及加工方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于航空机械零件的机械加工领域,具体涉及一种盲孔缺齿三角内花键的加工刀具、加工装置及加工方法,其加工刀具包括Ⅰ~Ⅶ号刀,Ⅰ~Ⅶ号刀均包括刀柄和连接在刀柄端头用于切削的刀头,刀头的切削刃齿形呈缺齿三角花键结构,本发明通过专用加工刀具和加工装置,采用径向分层、轴一次成形切削的加工工艺,实现了盲孔缺齿的三角内花键的加工,保证了尺寸、精度的要求,节约了加工成本,提高了加工效率。
Description
技术领域
本发明属于航空机械零件的机械加工领域,具体涉及一种盲孔缺齿三角内花键的加工刀具、加工装置及加工方法。
背景技术
在航空精密连接结构中常常会出现与花键轴起连接作用、传递机械扭矩作用的盲孔缺齿三角内花键,该类盲孔缺齿内花键具有以下八个特点有:①齿数多;②直径小;③跨齿距公差小;④齿根圆尺寸及公差小;⑤加工深度深;⑥同轴度要求高;⑦盲孔;⑧缺齿。
目前常用的三角内花键的机械加工主要有以下四种:
第一种:冲压法
在冲床上运用成形加工原理,采用一把三角花键冲头一次加工完成。用该方法加工的三角内花键存在以下问题:
1.冲床轴向定位精度不高,无法保证跨齿距的要求;
2.一次成型加工,刀具承受的冲击力较大,刀刃及刀尖容易产生崩损现象,刀具不耐用,刀具成本高。
第二种:拉削法
在拉床上运用成形加工原理,采用一把成型拉刀一次加工完成。该方法仅适用于通孔加工,不能加工盲孔零件,故不适用于此类型的盲孔内花键的加工。
第三种:插削法
在插齿机上运用展成切削的原理,采用三角花键锥柄插齿刀,分层切削完成。该加工刀具包括两个部分①刀柄2、②刀头1。
该方法适用于:全齿三角内花键加工;
该方法不适用于:缺齿的内花键加工。
第四种:铣削法
在加工中心上运用了成形加工的原理,采用单齿铣齿刀具,通过机床分度,分层逐齿完成加工;用该方法加工的三角内花键存在以下问题:
1.由于零件内孔直径小,导致刀具刚性差,加工中存在让刀,跨齿距(L=5.609+0.022)无法保证;
2.不同齿的加工通过机床转台分度完成,转台的旋转精度无法满足跨齿距的要求;
3.单齿分层加工、非连续切削,故生产率低,刀具及加工成本较高。
因此,用常规的冲压法、拉削法、插削法或铣削法等机械加工方法来加工的三角内花键均不能满足航空领域的精密连接要求,不能保证内花键的跨齿距L(L=5.609+0.022)、齿根圆角R(0.16+0.06)的精度要求,而且对盲孔内花键,以及缺齿内花键的加工难度大,成本高。
发明内容
为了解决现有技术对盲孔缺齿的三角内花键的加工所存在的技术问题,本发明提供了一种新的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具、加工装置及加工方法。
本发明的技术方案是:
一种盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具,其包括Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀均包括刀柄2和连接在刀柄2端头用于切削的刀头1;且所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀柄2结构相同;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1切削刃齿形呈缺齿三角花键结构,各个刀头1的齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R均相同,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃直径(D)逐渐增大;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头1顶刃前角(γ)相等;所述Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃前角(γ)相等,且所述Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃前角大于Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头1顶刃前角。
进一步限定,所述刀柄2包括刀柄2本体和锥形连接头,所述锥形连接头与刀头1连接;所述刀柄2本体的横截面呈球缺面结构,其是由呈平面结构的定向面22和成圆弧面结构的定位面21组成,所述定位面21上与刀头1相对的另一端侧面上设置有拔刀孔3。
进一步限定,所述刀头1的顶刃直径(D)与刀柄2本体的定位面21同轴度不大于0.01mm。
进一步限定,所述刀头1的切削刃缺齿与刀柄2本体的定向面22在同侧设置且刀头1的切削刃缺齿中心线与刀柄2本体定向面22垂直。
进一步限定,所述刀柄2本体的定向面22与定位面21的轴线之间的径向间距h与定位面21的半径rd之间满足:rd-h=1mm,误差为-0.006~-0.014mm。
本发明还提供一种盲孔缺齿的三角内花键的加工装置,其包括上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具,还包括零件安装台4和与之垂直设置的刀具安装架5;
所述零件安装台4上设置有零件安装体41,所述零件安装体41的上端开设有零件定位孔43,在零件定位孔43上设置有定位紧固件42;
所述刀具安装架5顶部设置有刀具定位孔53,用于安装所述盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具;所述刀具定位孔53与零件定位孔43同轴设置,且位于零件定位孔43的上方;所述刀具定位孔53内套设有可上下活动的刀具引导套52;所述刀具定位孔53的下端设置有刀具定向块51;所述刀具定向块51垂直设置在刀具引导套52的下端且与所述三角内花键的加工刀具的刀柄2的定向面22贴合。
进一步限定,所述刀具引导套52与刀具定位孔53过盈配合。
进一步限定,所述零件安装体41与零件定位孔43为间隙不大于0.005mm的间隙配合;
所述刀柄2的定位面21与刀具引导套52的配合间隙不大于0.005mm;
所述刀柄2的定向面22和刀具定向块51的定位面B贴合,其贴合间隙不大于0.005mm。
本发明提供的一种盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其利用上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工装置实现,具体包括以下实现步骤:
(1)将所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置安装在工作台上,找正工作台的主轴中心与盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的刀具定位孔53中心同轴,用压板将盲孔缺齿的三角内花键的加工装置固定在工作台上;
(2)将待加工的零件安装在所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的零件定位孔43中,并紧固;
(3)将工作台的行程设置在零件要求的尺寸范围内,工作压力调整到合适范围;
(4)将Ⅰ号刀具的刀柄2放入刀具引导套52中;
(5)调节刀具定向块51的前后位置并旋转Ⅰ号刀具的刀柄2使刀柄2的定向面22和刀具定向块51的定位面B贴合,使工作台的主轴下端面与Ⅰ号刀具的刀柄2上端面相贴;
(6)给Ⅰ号刀具的切削刃刷涂润滑油,启动开关,Ⅰ号刀具穿过刀具引导套52开始向下运动,对待加工的零件进行切削,到达行程后,切削结束,退出Ⅰ号刀具;
(7)将Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀依次重复步骤(4)-(6);
(8)取出零件,完成加工。
进一步限定,所述步骤(3)中将工作台的行程设置在零件要求的尺寸范围内,控制精度为±1mm,工作压力调整到980N。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1)通过改变加工刀具的设计原理及设计方式,克服了现有切削技术不能满足盲孔、缺齿的加工缺陷,从技术突破常规,可直接成型加工,克服了现有机械加工无法一次成型的技术瓶颈;
2)通过成组刀具设计,克服了现有加工技术不能满足零件技术要求的缺陷,保证了跨齿距L、齿根圆弧R的精度要求;由于是成形加工,直接保证了零件的尺寸精度,减少了加工工序,节约了加工成本;
3)通过使用简单设备,配合专用刀具和加工装置,采用周径向分层、径轴向一次成形切削的加工工艺,实现了盲孔缺齿的三角内花键的加工,保证了尺寸、精度的要求,节约了加工成本,提高了加工效率。
附图说明
图1为盲孔缺齿的三角内花键刀具的结构示意图;
图2为本发明涉及的加工装置的结构示意图;
图3为本发明涉及的零件(盲孔缺齿的三角内花键)结构示意图;
图4为图3的横截面示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明白,以下结合附图及实施例对本发明进行进一步详细说明,应当理解,此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明,并不用于限定本发明,即所描述的具体实施例仅为本发明的一部分实施例,而不是全部的实施方式,通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此,以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围,而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例,本领域技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例均属于本发明的保护范围。
需要说明的是,下述术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素得过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或设备所固有得要素。在没有更多限制得情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
设计原理:根据花键的设计参数(齿数Z=16、齿槽角θ=67.5°、跨齿距L=5.609+0.022、大径齿根圆角R=0.16+0.06、深度=42mm、花键套的外径和花键的同轴度为/>
)设计全齿刀具,并在相应位置去除一齿,完成成型刀具设计。
以下结合附图和实施例对本发明的技术方案进行进一步详细说明。
发明所涉及的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具,参见图1,包括Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀,其中Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀均包括刀柄2和连接在刀柄2端头用于切削的刀头1;且所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀柄2结构相同。
进一步地,各个刀的刀柄2均包括刀柄2本体和锥形连接头;锥形连接头用于与刀头1连接;而刀柄2本体是用于与加工装置固定连接的,刀柄2本体的横截面呈球缺面结构,即其是由呈平面结构的定向面22和成圆弧面结构的定位面21组成主体结构,刀柄2的定向面22与刀柄2定位面21的轴线之间的径向间距h与定位面21的半径rd之间满足:rd-h=1mm,误差为-0.006~-0.014mm。此外,在刀柄2的定位面21上与刀头1相对的另一端侧面上设置有拔刀孔3,用于与加工装置的芯棒插接固定。
进一步地,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1采用了成形设计,与待加工零件的齿形保持一致,即其切削刃齿形呈缺齿三角花键结构,各个刀对应的刀头1切削刃齿形与刀柄2本体的定位面21同轴度不大于0.01mm,且各个刀对应的刀头1切削刃缺齿与刀柄2本体的定向面22在同侧设置且刀头1的切削刃缺齿中心线与刀柄2本体定向面22垂直,保证了Ⅰ~Ⅶ号7把刀具的齿形、齿向的一致性。各个刀头1的齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R均相同,Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃直径(D)逐渐增大;但是Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头1顶刃前角(γ)相等;Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃前角(γ)相等;Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1顶刃前角大于Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头1顶刃前角,采用不同的顶刃前角设计,减少切削抗力;采用不同的顶刃直径设计,进行分层式切削,减少加工变形;提高了刀具的切削性及寿命,保证了零件的加工精度,本发明通过Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的切换,实现分层、成形切削的加盲孔缺齿的三角内花键。
进一步地,本发明的各个刀头1的切削刃齿形与定位面21的同轴度不大于0.01mm,保证了刀具的齿圈跳动。
本发明还提供了一种盲孔缺齿的三角内花键的加工装置,参见图2,其包括零件安装台4和与之垂直设置的刀具安装架5,在刀具安装架5上安装上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具,用于加工盲孔缺齿的三角内花键。
进一步地,零件安装台4上设置有零件安装体41,零件安装体41的上端开设有零件定位孔43,在零件定位孔43上设置有定位紧固件42,用于固定待加工零件,保证加工精度控制。
进一步地,刀具安装架5顶部横梁上开设有刀具定位孔53,用于安装上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具;该刀具定位孔53与零件安装台4上的零件定位孔43同轴,且位于零件定位孔43的上方,使加工刀具的刀头1向下正对零件定位孔43,而刀柄2固定安装在刀具定位孔53,保证加工刀具与零件安装台4上安装的待加工零件同心布设,确保加工精度。
进一步地,为了保证上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具安装在刀具定位孔53后可上下活动,微调整切削程度,在上述的刀具定位孔53内套设有可上下活动的刀具引导套52,该刀具引导套52与刀具定位孔53过盈配合,方便调节。
进一步地,在上述刀具定位孔53的下端设置有刀具定向块51;该刀具定向块51垂直设置在刀具引导套52的下端且与上述三角内花键的加工刀具的刀柄2定位面21贴合,即刀具定向块51可水平移动调整与加工刀具的刀柄2定位面21的贴合程度,确保Ⅰ~Ⅶ号刀的齿形和齿向重合。
用上述的盲孔缺齿的三角内花键的加工装置来加工盲孔缺齿的三角内花键,具体的方法由以下步骤实现:
(1)将所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置安装在工作台上,找正工作台的主轴中心与盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的刀具定位孔53中心同轴,用压板将盲孔缺齿的三角内花键的加工装置固定在工作台上;
(2)将待加工的零件安装在所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的零件定位孔43中,并紧固;
(3)将工作台的行程设置在零件要求的尺寸范围内,工作压力调整到合适范围;
(4)将Ⅰ号刀具的刀柄2放入刀具引导套52中;
(5)调节刀具定向块51的前后位置并旋转Ⅰ号刀具的刀柄2使刀柄2的定向面22和刀具定向块51的定位面B贴合,使工作台的主轴下端面与Ⅰ号刀具的刀柄2上端面相贴;
(6)给Ⅰ号刀具的切削刃刷涂润滑油,启动开关,Ⅰ号刀具穿过刀具引导套52开始向下运动,对待加工的零件进行切削,到达行程后,切削结束,退出Ⅰ号刀具;
(7)将Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀依次重复步骤(4)-(6);
(8)取出零件,完成加工。
进一步地,为了保证加工时的加工精度控制,加工时确保上述零件安装体41与零件定位孔43为间隙不大于0.005mm的间隙配合,保证待加工零件与零件安装体41同心设置,进而保证加工精度;刀柄2的定位面21与刀具引导套52的配合间隙不大于0.005mm,保证待加工零件的齿圈跳动;刀柄2的定向面22和刀具定向块51的定位面B贴合,其贴合间隙不大于0.005mm,以确保Ⅰ~Ⅶ号刀的齿形、齿向重合。
现以加工以下技术参数的盲孔缺齿的三角内花键为例进行说明,如图3、4所示,本实施例的三角内花键是用于在航空精密连接结构中与花键轴连接并起传递机械扭矩作用的花键套,在其内孔有一个直线齿形,其主要技术参数为:齿数Z=16)、齿槽角θ=67.5°、跨齿距L=5.609+0.022、大径齿根圆角R=0.16+0.06、深度=42mm、花键套的外径和花键的同轴度为/>
本实施例所使用的加工刀具包括Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀,Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀柄2结构相同,均包含三个主要设计参数,分别为定位面21的外圆直径d1=18-0.006/-0.014mm、刀柄2的定向面22与定位面21的轴线之间的径向间距h=16-0.006/-0.014mm,与定位面21的半径rd之间满足:rd-h=1mm,在刀柄2的定位面21上与刀头1相对的另一端侧面上开设的拔刀孔3孔径为
本实施例的Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀,Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头1齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R均与待加工的盲孔缺齿的三角内花键的刀头1齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R相同,但是Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的顶刃直径(D)和顶刃前角(γ)按照下表设计:
表1为Ⅰ~Ⅶ号刀对应的顶刃直径(D)和顶刃前角(γ)
刀具号 | 顶刃直径(D-0.03) | 顶刃前角(γ°) |
Ⅰ | 8.47 | 5 |
Ⅱ | 8.70 | 5 |
Ⅲ | 8.98 | 5 |
Ⅳ | 9.24 | 5 |
Ⅴ | 9.56 | 5 |
Ⅵ | 9.86 | 7 |
Ⅶ | 9.88 | 7 |
本实施例的盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的主要设计参数为:
零件定位孔刀具定位孔/>刀具引导套52的内径刀具定向块51的定位面B和零件安装台4的底面垂直度为0.01mm。
本实施例的刀具引导套52与刀具定位孔53为过盈配合,零件安装体41与下零件安装台4的安装孔间隙不大于0.005mm,且在零件安装体41与零件之间用压紧螺母压紧固定,保证零件与零件安装体41同心设置。
本实施例刀具中心轴线与零件中心轴线重合,保证了花键套的外径和花键的同轴度为刀具定向块51的定位面B与加工刀具的刀柄2定位面21的贴合间隙不大于0.005mm,确保Ⅰ~Ⅶ号刀的齿形和齿向重合,加工的缺齿面一致。
本实施例的工作原理是:使用一组专用成型刀具及专用加工装置,通过油压机的轴向推动力,径向分层、轴向一次成型切削,实现盲孔、缺齿的三角内花键加工,具体通过以下步骤实现:
1)将上述的加工装置安装在油压机工作台上,找正油压机主轴中心和加工装置的刀具引导套52中心同轴度不大于0.1mm,用压板将装置固定在工作台上;
2)将待加工零件放置在加工装置的零件安装体41的零件定位孔43中,并用压紧螺母压紧固定;
3)将油压机行程设置在零件要求的尺寸范围内,将油压机压力调整到合适范围,控制精度为±1mm,工作压力调整到980N。
4)将Ⅰ号刀具的刀柄2放入刀具引导套52中;
5)调节刀具定向块51的前后位置并旋转Ⅰ号刀具的刀柄2使刀柄2本体的定向面22A和刀具定向块51的定位面BB贴合,使油压机主轴下端面与刀柄2本体的上端面相贴;
6)给Ⅰ号刀具切削刃刷涂美孚润滑油,启动开关,Ⅰ号刀具穿过⑥刀具引导套52开始向下运动,对零件进行切削,到达行程后,切削结束,将芯棒穿过Ⅰ号刀具刀柄2的拔刀孔3,向上运动,退出Ⅰ号刀具;
7)将Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅶ的刀号依次重复步骤4)-6);
8)松开压紧螺母,取出零件,完成加工。
用本发明的方法还可以加工其他规格的缺齿三角内花键,本发明通过使用简单设备,配合专用刀具和加工装置,采用径向分层、轴径向一次加工成形切削的加工工艺,实现了盲孔缺齿的三角内花键的加工,保证了尺寸、精度的要求,节约了加工成本。
Claims (9)
1.一种盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,利用盲孔缺齿的三角内花键的加工装置实现,所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置包括盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具和零件安装台(4)以及与零件安装台(4)垂直设置的刀具安装架(5);所述盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具包括Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀以及Ⅶ号刀,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀和Ⅶ号刀均包括刀柄(2)和连接在刀柄(2)端头用于切削的刀头(1);且所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀以及Ⅶ号刀的刀柄(2)均结构相同;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀以及Ⅶ号刀的刀头(1)切削刃齿形均呈缺齿三角花键结构,各个刀头(1)的齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R均相同,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀以及Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃直径D逐渐增大;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀以及Ⅴ号刀的刀头(1)顶刃前角γ相等;所述Ⅵ号刀和Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃前角γ相等,且所述Ⅵ号刀和Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃前角大于Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头(1)顶刃前角;
所述盲孔缺齿的三角内花键的加工方法具体包括以下实现步骤:
(1)将所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置安装在工作台上,找正工作台的主轴中心与盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的刀具定位孔(53)中心同轴,用压板将盲孔缺齿的三角内花键的加工装置固定在工作台上;
(2)将待加工的零件安装在所述盲孔缺齿的三角内花键的加工装置的零件定位孔(43)中,并紧固;
(3)将工作台的行程设置在零件要求的尺寸范围内,工作压力调整到合适范围;
(4)将Ⅰ号刀具的刀柄(2)放入刀具引导套(52)中;
(5)调节刀具定向块(51)的前后位置并旋转Ⅰ号刀具的刀柄(2)使刀柄(2)的定向面(22)和刀具定向块(51)的定位面B贴合,使工作台的主轴下端面与Ⅰ号刀具的刀柄(2)上端面相贴;
(6)给Ⅰ号刀具的切削刃刷涂润滑油,启动开关,Ⅰ号刀具穿过刀具引导套(52)开始向下运动,对待加工的零件进行切削,到达行程后,切削结束,退出Ⅰ号刀具;
(7)将Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀依次重复步骤(4)-(6);
(8)取出零件,完成加工。
2.根据权利要求1所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,所述刀柄(2)包括刀柄本体和锥形连接头,所述锥形连接头与刀头(1)连接;所述刀柄本体的横截面呈球缺面结构,其是由呈平面结构的定向面(22)和成圆弧面结构的定位面(21)组成,所述定位面(21)上与刀头(1)相对的另一端侧面上设置有拔刀孔(3)。
3.根据权利要求2所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,所述刀头(1)的顶刃直径(D)与刀柄本体的定位面(21)同轴度不大于0.01mm。
4.根据权利要求2所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,所述刀头(1)的切削刃缺齿与刀柄本体的定向面(22)在同侧设置且刀头(1)的切削刃缺齿中心线与刀柄本体定向面(22)垂直。
5.根据权利要求2所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,所述刀柄本体的定向面(22)与定位面(21)的轴线之间的径向间距h与定位面(21)的半径rd之间满足:rd-h=1mm,误差为-0.006~-0.014mm。
6.根据权利要求1所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,其特征在于,所述步骤(3)中将工作台的行程设置在零件要求的尺寸范围内,控制精度为±1mm,工作压力调整到980N。
7.一种盲孔缺齿的三角内花键的加工装置,其特征在于,用于实现权利要求1的盲孔缺齿的三角内花键的加工方法,该装置包括盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具和零件安装台(4)以及与零件安装台(4)垂直设置的刀具安装架(5);所述零件安装台(4)上设置有零件安装体(41),所述零件安装体(41)的上端开设有零件定位孔(43),在零件定位孔(43)上设置有定位紧固件(42);
所述刀具安装架(5)顶部设置有刀具定位孔(53),用于安装所述盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具;所述刀具定位孔(53)与零件定位孔(43)同轴设置,且位于零件定位孔(43)的上方;所述刀具定位孔(53)内套设有可上下活动的刀具引导套(52);所述刀具定位孔(53)的下端设置有刀具定向块(51);所述刀具定向块(51)垂直设置在刀具引导套(52)的下端且与所述三角内花键的加工刀具的刀柄(2)定向面(22)贴合;
所述盲孔缺齿的三角内花键的加工刀具,包括Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀均包括刀柄(2)和连接在刀柄(2)端头用于切削的刀头(1);且所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀柄(2)结构相同;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头(1)切削刃齿形呈缺齿三角花键结构,各个刀头(1)的齿数Z、齿槽角θ、跨齿距L、大径D、齿根圆角R均相同,所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀、Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃直径D逐渐增大;所述Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头(1)顶刃前角γ相等;所述Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃前角γ相等,且所述Ⅵ号刀、Ⅶ号刀的刀头(1)顶刃前角大于Ⅰ号刀、Ⅱ号刀、Ⅲ号刀、Ⅳ号刀、Ⅴ号刀的刀头(1)顶刃前角。
8.根据权利要求7所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工装置,其特征在于,所述刀具引导套(52)与刀具定位孔(53)过盈配合。
9.根据权利要求7所述的盲孔缺齿的三角内花键的加工装置,其特征在于,所述零件安装体(41)与零件定位孔(43)为间隙不大于0.005mm的间隙配合;
所述刀柄(2)的定位面(21)与刀具引导套(52)的配合间隙不大于0.005mm;
所述刀柄(2)的定向面(22)和刀具定向块(51)的定位面B贴合,其贴合间隙不大于0.005mm。
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