一種新型結(jié)構(gòu)拉刀設(shè)計(jì)

劉亞軍 楊帆 張軍鋒

摘要：本文介紹了一種新型結(jié)構(gòu)拉刀的設(shè)計(jì)，此拉刀適用于直通內(nèi)花鍵非薄壁零件， 由于傳統(tǒng)拉削帶圓切齒，內(nèi)花鍵小徑為后續(xù)加工定位基準(zhǔn)。因?yàn)閭鹘y(tǒng)拉刀拉削小徑，使用傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)的拉刀會(huì)導(dǎo)致零件拉削后，端面跳動(dòng)以及外圓徑向跳動(dòng)不穩(wěn)定，拉削后還需要精車(chē)加工，增加了加工成本，為此，我們?cè)O(shè)計(jì)了一種新型結(jié)構(gòu)拉刀，此結(jié)構(gòu)拉刀不拉削小徑，因此拉刀拉削后，零件端跳徑跳不變，這樣就無(wú)需在拉削之后再增加兩道精車(chē)工序，降低拉削成本。

Abstract： This paper introduces the design of a new structure broach， which is suitable for all non-thin-walled parts with straight inner spline. Because of the traditional broaching with circular cutting， the inner spline path is the positioning benchmark for the subsequent processing. Because the traditional broach broaching path， the use of traditional structure broach will lead to the parts after broaching， end face runout and the radial runout of the outer circle is not stable， after broaching is completed also need to finish turning processing. Greatly increased the processing cost， For this reason， we have designed a new structure broaching broach， this structure broaching broaching does not broach the path， so after the broaching is completed， the end jump diameter jump almost unchanged， so that there is no need to broaching after the completion of the two finishing processes， reduce broaching costs.

關(guān)鍵詞：拉削;工藝;拉刀

Key words： broaching;process;broach

中圖分類(lèi)號(hào)：TG715? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）18-0057-02

0? 引言

下面以某種我司同步器齒轂零件工藝為示例，工藝流程如下：粗車(chē)一端——粗車(chē)另一端——拉花鍵——精車(chē)一端——精車(chē)另一端。

考慮成本問(wèn)題，現(xiàn)將工藝流程更改如下：精車(chē)一端——粗精車(chē)另一端——拉花鍵。

如圖1所示齒轂，粗車(chē)一端工序定位方式為三爪夾外圓，端面定位，加工內(nèi)孔及另一端面，以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，端面跳動(dòng)0.02以內(nèi)。粗車(chē)另一端工序定位方式為漲套漲內(nèi)孔、端面前序車(chē)過(guò)的端面定位，所以以內(nèi)孔為基準(zhǔn)，外圓跳動(dòng)也穩(wěn)定小于0.02。

而拉花鍵時(shí)，由于現(xiàn)有拉刀導(dǎo)向定位間隙0.02-0.11（如圖2），導(dǎo)致拉削時(shí)必須拉削小徑，由于小徑為后續(xù)加工基準(zhǔn)，加上夾具與機(jī)床配合誤差，導(dǎo)致零件拉削后端跳超差。同時(shí)，由于定位導(dǎo)向存在間隙，拉削的小徑與拉前孔徑不同心，導(dǎo)致零件拉削完成之后，以內(nèi)花鍵小徑為基準(zhǔn)，零件徑跳超差。故現(xiàn)有拉花鍵工序完成之后，以小徑為基準(zhǔn)，零件端跳與徑跳超差，需再次精車(chē)加工。

1? 問(wèn)題的提出

技術(shù)難題：拉花鍵拉削完成之后，如何保證零件端跳及徑跳穩(wěn)定的達(dá)到工藝要求的0.02以內(nèi)？

2? 問(wèn)題的解決方案

若拉削過(guò)程中不拉削小徑，則可保證拉削完成之后測(cè)量基準(zhǔn)不發(fā)生變化，則拉削完成之后零件的端跳與徑跳即在粗精車(chē)工序保證。若直接去掉，由于拉刀導(dǎo)向存在 0.02-0.11 的間隙，可能會(huì)導(dǎo)致零件拉削過(guò)程中，小徑與節(jié)圓產(chǎn)生不同心的問(wèn)題，針對(duì)于此問(wèn)題設(shè)計(jì)新結(jié)構(gòu)壓光齒結(jié)構(gòu)，如圖3所示。

如圖3所示為新結(jié)構(gòu)拉刀，新結(jié)構(gòu)拉刀與圖2比較，增加壓光齒結(jié)構(gòu)。去除圓切齒結(jié)構(gòu)（不拉小徑）。壓光齒結(jié)構(gòu)為多個(gè)同心布置的壓光導(dǎo)向齒環(huán)。壓光齒結(jié)構(gòu)如圖4所示，由于拉刀無(wú)導(dǎo)向前端面，前角為負(fù)值，故壓光齒不具備切削作用，壓光齒用于拉削過(guò)程中導(dǎo)正工件。其中壓光齒具體尺寸如圖4所示，外徑由？準(zhǔn)30.97 逐漸增大，最后固定在？準(zhǔn)30.99，由于零件的拉前孔徑為？準(zhǔn)30.99（0/-0.03）。故零件在經(jīng)過(guò)壓光齒結(jié)構(gòu)時(shí)，零件屬于過(guò)盈配合。過(guò)盈量為 0/0.03，故不存在拉削間隙，倒角齒及花切齒拉削時(shí)，不會(huì)存在由于導(dǎo)向間隙而拉偏的現(xiàn)象。由于拉削時(shí)，壓光齒不存在切削作用，所有拉削完成之后，拉削后小徑尺寸不產(chǎn)生變化。所以以小徑為基準(zhǔn)時(shí)，零件的端跳及徑跳保持不變。

在拉削完成之后，為了驗(yàn)證零件分度圓與小徑是否同心，使用格里森齒測(cè)中心，以小徑為基準(zhǔn)，測(cè)量零件周節(jié)累積。連續(xù)拉削 4 件，測(cè)量結(jié)果如表1所示。

通過(guò)連續(xù)四件測(cè)量結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)，壓光齒過(guò)盈導(dǎo)向定位之后，以小徑找正，測(cè)量周節(jié)累積，累積均在 0.02以內(nèi)，滿足使用要求，在對(duì)零件拉前拉后的端跳徑跳進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量結(jié)果如表2。

由表2可以看出，拉削過(guò)程中，壓光齒不產(chǎn)生拉削作用，拉前跳動(dòng)與拉后跳動(dòng)基本保持一致，滿足生產(chǎn)需要。

3? 結(jié)論

本文通過(guò)對(duì)同步器齒榖零件現(xiàn)有工藝的分析及研究，設(shè)計(jì)了一種新結(jié)構(gòu)壓光齒過(guò)盈定心及不拉小徑結(jié)構(gòu)拉刀。解決了拉床拉削后，以小徑定心，零件的端跳及徑跳超差的問(wèn)題。既而優(yōu)化了齒轂零件工藝， 去除了拉削后的精車(chē)工序。降低了加工成本，同時(shí)生產(chǎn)線上無(wú)精車(chē)工序，提高生產(chǎn)節(jié)拍同時(shí)降低了操作工的勞動(dòng)強(qiáng)度，目前該技術(shù)我司已批量應(yīng)用。

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