一种轴承位外滚刀的制作方法

文档序号:15740505发布日期:2018-10-23 22:12阅读:467来源:国知局

本发明属于机械刀具,特别是涉及一种滚刀。



背景技术:

滚刀分为滚花刀和滚齿刀,滚花刀是在机械零件表面滚出直纹或网纹,而滚齿刀是齿轮加工的刀具,轴承位外滚刀是没有纹路的滚花刀,在轴类零件的加工中,轴承位的公差要求是比较严格的,一般在+0.01mm到+0.03mm之间,举例,配套的轴承为6209,那么,轴类的轴承位尺寸为45.01mm到45.03mm之间,即轴承只能是过盈配合,轴承的使用寿命除了与轴承自身的理化性能密切相关外,也与轴类的过盈配合有关,过盈配合尺寸太大,轴承的滚珠或滚柱受到外圈和内圈的挤压,导致摩擦力增大,轴承磨损加剧,过盈配合尺寸太小或者无过盈配合,轴承的内圈和轴承位易于松动,严重的可能晃动,轴承的内圈和主轴松动加剧,导致内圈和轴承位之间产生相对转动,内圈和轴承位之间在转动的过程中,内圈和轴承位产生摩擦,导致主轴轴承位变小,内圈变大,最终无法使用,而且,主轴轴承位磨损后,主轴本身比较大或者主轴用于加工的中心孔遭到损坏,那么,后续的维修是比较困难的,严格说来,主轴尺寸为+0.015mm,过盈配合比较理想,但是普通车床的加工精度和量具的测量精度都很难保证加工尺寸的理想化状态,即使是数控机床,经过一段时间的使用之后,一般加工精度也就是在0.01mm到0.02mm之间,此外,普通卡盘的出厂加工精度也只在0.07mm左右,所以,如果是普通车床,需要车工经过多次测量,并且需要多次进刀,加工轴承位的效率比较低,即便是数控机床,最后进刀尺寸也非常少,进刀量太大,很难控制尺寸,而在进刀的过程中,工件与刀尖产生摩擦,由于刀头材料的硬度大于工件材料的硬度,可以看做是刀头啃下工件材料,在这个过程中,工件材料的表面硬度有所降低。



技术实现要素:

有益效果,轴承位外滚刀通过滚动作用,使主轴轴承位硬度增加,同时,尺寸更加可控。

技术特征:轴承位外滚刀有两种,一种是一体式,一种是组合式,

所述的一体式是指一把滚刀只能加工一种规格的轴承位,并且,滚刀无法拆卸;

所述的组合式是指一把滚刀通过组装能够完成多种规格的轴承位的加工,并且部分零件能够拆卸和组装,能够更换部分零件。

所述的一体式主要由刀杆、刀架和刀头组成,

所述的一体式轴承位外滚刀刀杆供车床或其他机床的刀架锁紧刀杆,从而锁紧轴承位外滚刀;所述的刀架是轴承位外滚刀的基础结构,用来焊接刀头,所述的刀头是硬度大于工件的高速钢、硬质合金、工具钢或金属陶瓷,刀头前端是切削刃,后端是滚压部分,切削刃比滚压部分最前端低0.05mm到0.25mm,预留的0.05mm到0.25mm加工余量供滚压使用。

所述的组合式主要由滚刀刀架、滚刀、锁紧块、标准块1和标准块2组成,

所述的滚刀刀架主要由刀杆、锁固孔、中心孔、滚刀放置位组成,滚刀刀架是轴承位外滚刀的基础结构,车床或其他机床的刀架锁紧刀杆,从而锁紧轴承位外滚刀,锁固孔是用来锁固锁紧块,中心孔供工件穿过用,滚刀放置位用来放置滚刀和标准块1、标准块2,滚刀放置位沿中心孔成圆周阵列,所述的圆周阵列是指任意两个相邻的滚刀放置位的中心线形成的夹角角度相同并且夹角总度数为360度,滚刀放置位有限位;

所述的滚刀按刀头是否能够拆卸分两种,一种是一体式,一种是组合式,组合式主要由滚刀杆、刀头组成;

按刀头侧方是否有切削刃分两种,一种是切削刃式,一种是无切削刃式,所述的切削刃是指滚刀进行滚压作业时,切削刃在滚刀刀头的走刀前方进行车削,切削刃切削后预留的加工余量供紧随其后的滚刀进行滚压作业,切削刃的排屑槽的方向要偏离滚刀刀头的方向,铁屑不能流向滚刀刀头方向;

一体式和组合式其滚刀杆部分都有限位,滚刀放置位的限位和滚刀杆的限位的作用是防止标准块1移动,一体式和组合式其刀头材料都是硬度大于工件的材料,所述的刀头是指滚刀和工件直接接触的部分,在组合式中,按刀头是否旋转分为旋转式和固定式,所述的固定式是指刀头虽然可以拆卸,但是刀头工作时是固定不动的,所述的旋转式是指刀头工作时是旋转式挤压;

所述的锁紧块是将滚刀和标准块1、标准块2限制在滚刀放置位中,防止滚刀移位;

所述的标准块1和标准块2是限制滚刀位置的标准件,通过标准块1和标准块2限制后,刀头最前端离中心孔中心线的距离就是需要加工的主轴轴承位的半径,滚刀放置位的限位到尾部的距离为H1,滚刀杆的限位到滚刀杆的尾部距离为H3,标准块1的尺寸为H2,标准块2的尺寸为H4,H1、H2、H3、H4遵循以下公式:

1、H1=H2+H3+H4,其中H1和H3是定值,

2、H2和H4的长度按照轴承内圈的内径的一半递增或递减。

附图说明

附图1是轴承位外滚刀结构原理示意图,1是滚刀刀架,2是螺杆,3是滚刀,4是标准块1,5是标准块2;

附图2是轴承位外滚刀结构原理等轴测示意图,1是滚刀刀架,2是螺杆,3是刀头,4是标准块1,5是标准块2;

附图3是滚刀刀架结构示意图,1A是刀杆,1B是锁固孔,1C是中心孔,1D是滚刀放置位,1E是限位;

附图4是滚刀和标准块结构示意图,3A是滚刀杆,3B是螺杆,3C是刀头,3D是螺帽,3E是限位,4是标准块1,5是标准块2;

附图5是轴承位外滚刀总体结构示意图,1是滚刀刀架,2是螺杆,3是滚刀,6是锁紧块;

附图6是标准块尺寸关系示意图,上图是滚刀杆和标准块1和标准块2尺寸示意图,下图是滚刀刀架尺寸示意图,H1是指滚刀放置位的限位到尾部的尺寸,H2是指标准块1的尺寸,H3是指滚刀杆的限位到尾部的尺寸,H4是指标准块2的尺寸;

附图7是一体式轴承位外滚刀示意图,1A是刀杆,1是滚刀刀架,1F是刀头,1G是焊接位;

附图8是一体式轴承位外滚刀刀头和刀架部分放大图,1F是刀头,1是滚刀刀架;

附图9是刀头放大示意图,1F-1是刀头尾部,1F-2是切削刃,1F-3是滚压部分。

具体实施方式

申请人参照附图予以说明,

在国产轴承的标准中,内径是以5mm递增的,例如6206和6306的内径都是30.00mm,6207和6307的内径都是35.00mm,6308和6208的内径都是40.00mm,在过盈配合中,设定公差是+0.02mm,那么,相应的主轴轴承位尺寸为30.02mm,35.02mm和40.02mm,因此,半径分别为15.01mm,17.51mm和20.01mm,如果标准块1的尺寸H2为20.00mm,22.50mm和25.00mm,标准块2的尺寸H4为12.50mm、15.00mm和17.50mm,H3的尺寸为10.00mm,那么,H1的尺寸为10.00+12.50+25.00或10.00+15.00+22.50或10.00+20.00+17.50,结果均为47.50,标准块1的H2尺寸为20.00mm,标准块2的H4尺寸为17.50mm刚好加工6308,通过测量,主轴轴承位尺寸为40.02mm,我们只需要控制标准块的尺寸,在标准块1的H2尺寸为22.50mm,标准块2的H4尺寸为15.00mm,就意味着滚刀加工尺寸递增了一个等级,加工的是6209轴承位或者是6309轴承位,相应的,如果是英制轴承,原理也是一样,只不过内径尺寸的数据变成英制而已,也就是说,将H2尺寸增加,那么H4尺寸就减少,而H2+H4尺寸是不变的,只要更换标准块1和标准块2,一把滚刀就能加工多种规格的轴承位。

优选的,在粗加工时,往往尺寸大小不是很确定,那么,通过滚刀滚压之后,最终尺寸也会有大小,这不利于提高产品质量,因此,在外滚刀的前方添加车削刃,粗加工时预留一定的加工余量,例如现在车削一根轴承位为40.02mm的主轴,那么,粗车时预留尺寸在40.2mm到40.4mm之间,这个预留量公差尺寸就比较大了,可以减少量具测量次数,粗车之后,通过切削刃切削到40.15mm,由于切削刃仅仅切削0.2mm左右,切削量很小,不容易伤刀,尺寸相对很稳定,再通过后面的滚刀滚压,加工精度就比较高了而且尺寸稳定,

在排屑槽的开口方面是有限制的,排屑槽开口偏离滚刀刀头的方向,铁屑不能流向滚刀方向,因为铁屑流向滚刀方向,导致铁屑也被滚压,影响加工后的精度和光洁度,

优选的,刀头与工件接触的线长度在3mm到5mm之间,刀头与工件接触面太宽,摩擦力过大,导致加工过程中机床可能震动,接触面过少,容易导致花痕,或者高低不平;

优选的,刀头材料为高速钢、工具钢或者硬质合金;

一体式滚刀相对尺寸更加准确,适合于对加工精度要求严的场合,而组合式滚刀使用成本比较低廉,适合公差范围比较大的场合,

轴承位外滚刀就是利用标准块1和标准块2按照轴承有标准尺寸,从而调整标准块1和标准块2的尺寸,达到调整轴承位外滚刀刀头到主轴中心线的距离,凡是以此为基本思路设计的同类产品,均可以视为是本发明基本思路的延伸、拓展。

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