废旧平面花键拉刀的再制造方法、再制造拉刀及使用方法与流程

本发明涉及一种拉削刀具的修磨方法，具体涉及一种废旧平面花键拉刀的再制造方法、再制造拉刀及使用方法。

背景技术：

拉削加工是一种集滚齿、剃齿、铣锐削工艺于一体的高效加工工艺，并具有较高的加工精度，被广泛应用于汽车行业为首的各类工业领域，此外，还被用于诸如发电机行业、航空工业所使用的涡轮盘等难切削材料的高精度加工，成为现代工业不可获缺的加工工艺。拉刀是一种大型成型刀具，其材料消耗大、价格昂贵、拉削寿命低，造成其单件刀具成本高昂，但目前拉刀使用后，只重磨前刃面来提高拉刀刃口的锋利程度，在拉刀刃磨床上进行多次前刃面修磨后，拉刀拉削加工工件无法满足要求时，只能对拉刀进行报废处理，极大地增加了工件的制造成本。

公开号为cn103203666a的中国专利公开了一种无侧刃粗拉刀齿尖崩刃的高效修磨方法，在不改变拉刀原有整体包络线型的条件下达到修磨量小，且刃磨均匀的效果。公开号为cn109822404a的中国专利公开了一种汽轮机轮槽拉削用粗拉刀特殊修磨的修磨量确定方法，通过确定合量的修磨量，对拉刀进行合理修磨，赋予新的加工参数重新利用。上述两种方法通过修磨，延长了拉刀的使用寿命，但主要针对粗拉刀进行修磨，且修磨量计算复杂，加工成本高。

技术实现要素：

本发明的目的是解决现有平面花键拉刀修磨时，只重磨前刃面使得修磨次数有限，在无法满足工件要求时只能报废处理，导致工件制造成本高的技术问题，提出废旧平面花键拉刀的再制造方法、再制造拉刀及使用方法，充分利用其材料价值、提高拉刀的总寿命、降低工件单件刀具成本。

为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种废旧平面花键拉刀的再制造方法，其特殊之处在于，所述再制造方法为等轮廓制造，包括以下步骤：

步骤1、按废旧平面花键拉刀的可再制造条件，对废旧平面花键拉刀进行收集；所述可再制造条件为同时满足以下要求：

a)拉刀达到额定寿命或拉削异常需返修；

b)拉刀无断裂、无连续打齿或连续打齿小于4个；

c)拉刀的齿背厚≥2mm；

d)拉刀键侧制造时采用抬高磨的方式；

步骤2、测量废旧平面花键拉刀顶刃2的磨损深度s，按下式获得顶刃修磨量ld：

ld＝s+0.2mm；

若顶刃修磨量ld≤0.6mm，则按顶刃修磨量ld修磨拉刀顶刃2；否则，该废旧平面花键拉刀报废处理；

步骤3、利用顶刃修磨量ld，按下式获得侧刃修磨量lc：

lc＝ld*sinα

其中，α为压力角；

按侧刃修磨量lc，修磨拉刀的侧刃4；

步骤4、修磨拉刀前刃面3，使前刃面3刃口的锋利程度满足原拉刀设计指标要求，并保持拉刀容屑槽的形状尺寸不变；

步骤5、在修磨后的拉刀刀体1上标记修磨量ld及再制造标识，完成拉刀的再制造。

进一步地，步骤1中还包括将废旧平面花键拉刀进行清洗、去除油腻污渍的步骤。

本发明还提出一种基于废旧平面花键拉刀的再制造拉刀，其特殊之处在于：采用上述废旧平面花键拉刀的再制造方法进行再制造获得。

此外，本发明还提出一种废旧平面花键拉刀的使用方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

步骤1、按照上述废旧平面花键拉刀的再制造方法，对废旧平面花键拉刀进行再制造，获得再制造拉刀；

步骤2、再制造拉刀使用时，在刀盒5与拉刀刀体1之间增加厚度为h的金属片，且h＝ld；

步骤3、把刀盒5安装在机床上进行拉削加工。

进一步地，步骤2中，在刀盒5与拉刀刀体1之间增加厚度为h的金属片具体为：将厚度为h的金属片直接垫在刀盒5与拉刀刀体1之间；或者，将厚度为h的金属片采用粘接或焊接的方式固定在拉刀刀体1的底面，然后将拉刀放入刀盒5内。

进一步地，步骤2中，所述金属片为铜片6。

本发明的有益效果是：

1)本发明废旧平面花键拉刀的再制造方法，针对报废的平面花键拉刀进行等轮廓再制造，重新修磨平面花键拉刀的顶刃、侧刃和前刃面，修磨量计算简单，工艺方法有效，再制造效率高。

2)采用本发明方法的再制造平面花键拉刀寿命能达到新刀具的70％，而改制费用为原新刀具价值的15％，可以大幅降低刀具的采购成本，降低工件的单件刀具成本。

附图说明

图1为本发明方法中拉刀的顶刃与侧刃修磨量关系示意图；

图2为图1的右视图；

图3为本发明实施例中修磨后的拉刀刀体与刀盒的装配关系图；

图4为图3的右视图。

附图标记说明：

1-刀体，2-顶刃，3-前刃面，4-侧刃，5-刀盒，6-铜片，7-修磨前齿形，8-修磨后齿形。

具体实施方式

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。

平面花键拉刀主要为为三角花键拉刀，废旧平面花键拉刀的主要状态为：

a、刀具齿全高由于多次修磨无法满足使用要求；

b、刀具崩刃严重，拉刀齿顶刃口磨损严重丧失修磨价值；

c、刀具非正常使用导致断裂。

为了节约成本，采用对废旧平面花键拉刀的收集、再制造和使用方法及工作过程如下：

1、将废旧平面花键拉刀收集起来，按照再制造要求进行分类，清洗；

2、按照本发明废旧平面花键拉刀再制造方法对其进行拉刀再制造；

3、对再制造平面花键拉刀进行打标；

4、将再制造平面花键拉刀按照其使用方案安装在拉刀刀盒中；

5、将刀盒安装到相应拉床上，进行加工。

采用本发明一种废旧平面花键拉刀再制造方法对报废的平面花键拉刀再制造，主要工艺步骤为：

(1)废旧平面花键拉刀的收集与分类

对废旧平面花键拉刀进行收集，并依照其报废原因进行分类，本发明提出再制造的四个可行条件：

a、达到额定寿命或拉削异常需返修的拉刀；

b、无连续打齿、无断裂或连续打齿小于4个的拉刀；

c、拉刀的齿背厚≥2mm；

d、拉刀键侧制造时采用抬高磨的方式。

根据上述4种条件挑选可进行再制造的废旧平面花键拉刀，将挑选出的刀具进行清洗，去除油腻等污渍。

(2)废旧平面花键拉刀再制造方法

如图1、图2所示，废旧平面花键拉刀再制造方式为等轮廓制造，修磨前齿形7与修磨后齿形8的宽度相同，具体方法如下：

a、重新修磨拉刀顶刃2：一般情况下平面花键拉刀齿顶会出现撕裂般磨损，经过测量，拉刀顶刃2磨损深度s一般在0.1～0.3mm，故需根据每把拉刀的磨损程度将拉刀磨损全部去除。拉刀刀刃强度越大，可修磨次数越多。但是，拉刀顶刃2修磨量越大，拉刀齿背厚度越大，且拉刀顶刃2修磨量大，会造成侧刃4修磨量增大，使得修磨成本增高。故综合考虑，顶刃修磨量ld一般为：

ld＝s+0.2

同时考虑到拉刀表面的渗碳层深度一般为1mm左右，因此废旧拉刀最大顶刃修磨量lmax定为0.6mm。

b、重新修磨拉刀侧刃4：要求拉刀对工件拉削后花键的齿槽宽度不变，因此，可以根据相关转换公式计算出侧刃4所需要的修磨量；对于通常使用的三角花键拉刀，侧刃修磨量lc为：

lc＝ld*sinα

其中：α为三角花键的压力角。

c、重新修磨拉刀前刃面3：拉刀容屑槽则继续使用原拉刀容屑槽，只需正常将前刃面3进行修磨。

d、在修磨后的平面花键拉刀刀体1上打印顶刃修磨量ld和再制造等字样，以示与新拉刀区别。

(3)废旧平面花键拉刀的使用方法

正常该平面花键拉刀在使用时，直接安装到相应的刀盒5，将刀盒5安装在机床上即可拉削使用。但再制造平面花键拉刀在使用时，如图3、图4所示，在刀盒5与拉刀刀体1中增加一定厚度的金属片，如将厚度为h的铜片6放置在再制造了拉刀刀体1与刀盒5之间，铜片6的厚度与该再制造拉刀的顶刃修磨量相同，即h＝ld，之后再把刀盒5安装在机床上，即可正常使用。

也可将h厚的铜片6采用粘接等方式固定在拉刀刀体1的底部，然后将拉刀安装到相应的刀盒5内，将刀盒5安装在机床上即可正常使用。

通过以上方法对废旧平面花键拉刀进行再制造，可使其变废为宝，成为一支全新的刀具，改制后拉刀的寿命能达到原新制作拉刀的70％，而改制费用则为原新刀具的15％，故能够大幅降低企业刀具采购成本，降低工件的单件刀具成本。同时，可以达到对刀具材料的充分利用，节约金属资源。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并非对本发明技术方案的限制，本领域技术人员在本发明主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴。