CN102069237A - 内齿圈齿部成形推削工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种内齿圈齿部成形推削工艺，其工艺顺序如下：(1)首先将平置的内齿圈坯料定位安装在工作台上；(2)将设定的推刀按顺序分别垂直安装到压头上，推刀与内齿圈坯料同轴线，小端位于底端，大端位于上端；(3)推削时，压头作用于推刀上端的推力方向同推刀运动方向一致，推刀下行速度为8～10mm/s，推刀上行速度为14～18mm/s；(3.1)用1号推刀在冷却条件下完成齿部定位推削加工；(3.2)换装2号推刀在冷却条件下完成齿部粗成形推削加工：(3.3)顺序换装3、4、5号推刀在冷却条件下完成齿部精成形推削加工。本发明中推刀轴向尺寸短，刚性好，推削速度快，质量稳定，生产效率高，对压床的压头行程要求短，设备易购。
Description
技术领域
本发明涉及一种金属切削工艺，具体地讲，本发明涉及一种用推削形式实现内齿圈齿部成形的工艺。
背景技术
安装在重型汽车后桥轮边的内齿圈是一种承受重载荷的传动件，属于汽车传动系统中的关键零部件。内齿圈的技术要求高，制造难度大，必须通过精密切削加工才能达到设计要求。内齿圈的主体结构特征为薄壁圈，而且圈内壁上设有齿，制造内啮合齿的现有技术通常用插削工艺实现生产。插削工艺是金属切削工艺中生产效率较低的一种，正常情况下加工一只Φ200mm左右的内齿圈需耗工时60～70分钟，此生产效率显然不符合大批量生产要求。内齿圈齿部成形技术除插削工艺外，还有拉削工艺。拉削工艺属于机械加工领域的一种精密切削工艺，单刃切削量很小，该工艺将切削量化整为零，经顺序分层成形切削获得成品。齿轮的模数与齿高成正比，大模数齿切削量大，需要有足够数量的刃口来分摊切削量，刃口多势必增加拉刀轴向尺寸。例如，拉削Φ200mm口径且模数为4mm的内齿圈，需3m左右长的拉刀才能合理分摊切削量，而3m长的拉刀制造很困难，何况3m长的拉刀轴向径向比大，拉刀本身刚性较差，强度也很低，超细长的拉刀根本不能用于生产，再说市场上也没有配套3m长拉刀的拉床。所以说拉削工艺不宜制作大口径、大模数的内齿圈，仅适合拉削小规格、小模数的内齿圈。
发明内容
本发明主要针对现有技术的不足，提出一种生产效率高、加工精度好、制造成本低的内齿圈齿部成形推削工艺。该工艺采用分步推削、逐步成形方法实现流水作业。
本发明通过下述技术方案实现技术目标。
内齿圈齿部成形推削工艺，其特征在于按下列步骤实现生产：
(1)将平置的内齿圈坯料定位安装在工作台上；
(2)将设定的推刀顺序垂直安装到压头上，推刀与内齿圈坯料同轴线，小端位于底端，大端位于上端；
(3)推削时，压头作用于推刀上端的推力方向同推刀运动方向一致，推刀下行速度为8～10mm/s，推刀上行速度为14～18mm/s，推刀每层刃口切削量为0.12mm～0.50mm；
(3.1)用1号推刀在冷却条件下完成齿部定位推削加工；
(3.2)换装2号推刀在冷却条件下完成齿部粗成形推削加工：
(3.3)按顺序分别换装3、4、5号推刀在冷却条件下完成齿部精成形推削加工。
上述工艺中，用于齿部定位推削加工的1号推刀每层刃口切削量为0.12mm～0.14mm，推刀下行速度为9～10mm/s。用于齿部粗成形推削加工的2号推刀每层刃口切削量为0.40mm～0.50mm，推刀下行速度为8.5～9.0mm/s。用于齿部精成形推削加工的3、4、5号推刀每层刃口切削量为0.14mm～0.18mm，推刀下行速度为8.0～9.0mm/s。推刀上行速度优选值为15～16mm/s。
本发明与现有技术相比，具有以下积极效果：
1、推削时作用力在推刀的大端，刀体受压，因金属材料抗压强度比抗拉强度高，故推刀比拉刀结构强度高，有利于提高切削效率。
2、由多把推刀共同分摊切削量，推刀轴向尺寸比拉刀短，推削行程短，因此配套的压床易购。
3、推刀轴向尺寸短，制作容易，刀体损坏成本小。
附图说明
附图是本发明推削实施例示意图。
具体实施方式
下面根据附图所示并结合实施例，对本发明作进一步说明。
附图是本发明推削实施例示意图，其工艺过程如下：
(1)首先将平置的内齿圈3定位安装在工作台4上；
(2)在压床的压头1上按顺序号分别垂直安装设定尺寸的推刀2，推刀2与内齿圈3同轴线，小端位于底端，大端位于上端；
(3)推削时，压头1作用于推刀2上端的推力方向同推刀2下行方向一致，推刀下行速度为8～10mm/s，推刀每层刃口切削量为0.12mm～0.50mm；
本实施例是推削加工9990.1234.0121斯太尔内齿圈，该内齿圈待加工的内齿是渐开线花键，该花键的结构参数见表1，配套的推刀2主要结构及推削参数见表2。因该实施例尺寸及模数较大，故推削加工采用5把推刀分步切削成形，有关工艺路线及工艺参数如下：
1、用1号推2在冷却条件下完成齿部定位推削加工，推刀2每层刃口切削量为0.13mm，推刀2下行速度为10mm/s。
2、换装2号推刀2完成齿部粗成形推削加工，推刀2每层刃口切削量0.45mm，推刀2下行速度为8.5mm/s。
3、按顺序分别换装3、4、5号推刀2完成齿部成形推削加工，3把推刀2的每层切削量为0.16mm/s。
表1：渐开线花键参数
根据本实施例切削量，设定用5把推刀2完成齿部成形推削，每把推刀2主要推削参数见下表：
表2：推刀2主要结构及推削参数表
本实施例经换装5把推刀2作推削成形加工，由于推刀2轴向尺寸短，刚性好，再加之从推刀2的大端施加推力，使推刀2在受压的情况下切削，切削速度相对拉削快数倍，而且推刀2不易损坏，推削加工的内齿圈3质量好且稳定，最重要的推削对压床的压头1行程要求短，压床设备易购置。
本发明中按内齿轮参数制作推刀2，用相同工艺可实现其它口径的内齿轮的推削加工，其制造质量同上述加工渐开线花键质量相似。
Claims (2)
1.一种内齿圈齿部成形推削工艺，其特征在于按下列步骤实现生产：
(1)将平置的内齿圈坯料定位安装在工作台上；
(2)将设定的推刀顺序垂直安装到压头上，推刀与内齿圈坯料同轴线，小端位于底端，大端位于上端；
(3)推削时，压头作用于推刀上端的推力方向同推刀运动方向一致，推刀下行速度为8～10mm/s，推刀上行速度为14～18mm/s，推刀每层刃口切削量为0.12mm～0.50mm；
(3.1)用1号推刀在冷却条件下完成齿部定位推削加工；
(3.2)换装2号推刀在冷却条件下完成齿部粗成形推削加工：
(3.3)按顺序分别换装3、4、5号推刀在冷却条件下完成齿部精成形推削加工。
2.根据权利要求1所述的内齿圈齿部成形推削工艺，其特征在于：用于齿部定位推削加工的1号推刀每层刃口切削量为0.12mm～0.14mm，推刀下行速度为9.0～10mm/s；用于齿部粗成形推削的2号推刀每层刃口切削量为0.40mm～0.50mm，推刀下行速度为8.5～9.0mm/s；用于齿部精成形推削加工的3、4、5号推刀每层刃口切削量为0.14mm～0.18mm，推刀下行速度为8.0～9.0mm/s，所有推刀的上行速度优选值为15～16mm/s。
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