阅读说明：本技术 一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构及开槽方法 (Broach group structure for grooving wheel disc tenon and mortise and grooving method ) 是由 何花娟 张恒耀 李青 武春林 张红霞 齐超 于 2020-06-30 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构,包括n把深度开槽拉刀和1把宽度扩槽拉刀,每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸b设计有倒锥量,第n把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b小于第n-1把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b；宽度扩槽拉刀的高度尺寸d小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h,宽度扩槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸a小于第n把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b,宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a大于第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b。本发明能够避免拉刀切削齿的齿侧与已加工表面之间发生摩擦的问题,进而有效地避免了拉刀的非正常磨损,防止拉刀崩齿损坏,提高了拉刀的使用寿命。(The invention discloses a broach group structure for grooving wheel disc tenons and grooves, which comprises n depth grooving broaches and 1 width groove-expanding broach, wherein the tooth side width dimension b from the head tooth to the tail tooth of each depth grooving broach is designed with an inverted cone amount, and the tooth side width dimension b of the head tooth of the nth depth grooving broach is smaller than the tooth side width dimension b of the tail tooth of the nth-1 depth grooving broach; the height dimension d of the width groove expanding broach is smaller than the height dimension h of the last tooth of the nth depth grooving broach, the width dimension a of the first tooth side of the width groove expanding broach is smaller than the width dimension b of the last tooth side of the nth depth grooving broach, and the width dimension a of the last tooth side of the width groove expanding broach is larger than the width dimension b of the first tooth side of the 1 st depth grooving broach. The broach broaching machine can avoid the problem of friction between the tooth side of the broach cutting tooth and the machined surface, further effectively avoid abnormal abrasion of the broach, prevent the broach from breaking and damaging, and prolong the service life of the broach.)

一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构及开槽方法

技术领域

本发明属于拉削盘环件榫槽用拉刀设计技术领域，具体涉及一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构及开槽方法。

背景技术

目前，轮盘上较大榫槽用拉削工艺开槽时，使用一组拉刀通过调整拉刀组与轮盘在半径方向上的相对位置，即轮盘半径值，经过多工位拉削，完成开槽余量的去除。但是，目前的拉刀组中每把拉刀切削齿部分的宽度尺寸相同，只是高度方向随着齿升量的增加而不同，这种拉刀组设计的缺点是会导致拉刀切削齿的齿侧与已加工表面之间发生摩擦，具体的说，包括以下情况：第一，因拉刀组中每把拉刀的切削齿部分的宽度尺寸均相同，导致后一把拉刀切削齿的齿侧存在与已加工表面之间易发生摩擦；第二，当拉刀组首次拉削完整个轮盘上所有的榫槽后，调整轮盘半径值，再次拉削时，由于分度误差的存在，导致拉刀切削齿的侧面必然会与已加工表面之间产生摩擦。以上状况下存在的摩擦加剧了拉刀的磨损，缩短了拉刀的使用寿命，严重者由于拉刀制造误差和拉削分度误差，可能造成拉刀崩齿损坏。另外，现有技术要求所有拉刀齿侧尺寸相同，必然造成拉刀设计精度要求高，制造难度大。

发明内容

针对现有技术中存在的技术不足，本发明提供了一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构及开槽方法，能够避免拉刀切削齿的齿侧与已加工表面之间发生摩擦的问题，进而有效地避免了拉刀的非正常磨损，防止拉刀崩齿损坏，提高了拉刀的使用寿命。

为了解决上述技术问题，本发明通过以下技术方案予以实现：

一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构，包括n把深度开槽拉刀和1把宽度扩槽拉刀，n的取值为1，2，3，…，n；第2把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，第3把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第2把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，…，第n把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第n-1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，宽度扩槽拉刀的首齿宽度尺寸与第n把深度开槽拉刀的末齿宽度尺寸相衔接；

每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸b设计有倒锥量，第n把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b小于或等于第n-1把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b；每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的高度尺寸h设计有齿升量；

宽度扩槽拉刀的高度尺寸d小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h；宽度扩槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸a设计有齿升量，宽度扩槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸a小于第n把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a大于第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b。

进一步地，每把深度开槽拉刀的齿侧倒锥量为0.03～0.1mm。

进一步地，每把深度开槽拉刀的齿升量为0.03～0.08mm。

进一步地，宽度扩槽拉刀的单边齿升量为0.02～0.06mm。

进一步地，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a比第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b大0.3～1mm。

进一步地，宽度扩槽拉刀的两侧刀齿齿侧上下边设计有倒角c并做后角。

进一步地，所述倒角尺寸c大于宽度扩槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸a与第n把深度开槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸b之差值的一半。

进一步地，第n把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h与第n-1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h相衔接，差值为：±一个齿升量。

进一步地，深度开槽拉刀和宽度扩槽拉刀的刀体侧面分别设置有压紧用V型槽。

一种轮盘榫槽开槽方法，应用本发明所述的拉刀组，将拉刀组安装到拉床刀盒中，将拉床夹具安装到拉床分度盘上，将轮盘安装到拉床夹具上；调整拉床参数，依次拉削轮盘上的所有榫槽；调小轮盘的半径值，每次调整值e小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h与第1把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h之差值，再次拉削轮盘上的所有榫槽；按拉刀组设计要求的次数重复拉削数次直至榫槽加工至设计要求。

与现有技术相比，本发明至少具有以下有益效果：本发明提供了一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构，因每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸b设计有倒锥量，第n把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b小于或等于第n-1把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b，解决了拉刀自身和前面已加工表面存在摩擦的问题；同时，宽度扩槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸a小于第n把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a大于第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b，解决了拉刀组再次拉削时与前1个工位或几个工位已加工表面产生摩擦的问题。也就是说，本发明设计的拉刀组解决了其与已加工表面产生的各种摩擦问题，进而有效地避免了拉刀的非正常磨损，防止拉刀崩齿损坏，提高了拉刀的使用寿命。通过调整被加工轮盘的半径值，1组拉刀能够进行多次(工位)重复拉削而拉深榫槽，减少换刀、装刀等辅助时间，提高加工效率。同时，此开槽方法减少了拉刀的使用数量，降低了拉刀的使用成本。本发明设计的拉刀组中深度开槽拉刀的齿侧宽度尺寸逐渐减小，不等宽的设计结构降低了拉刀的设计精度，使得拉刀制造难度降低，而此开槽方法完全满足轮盘榫槽拉削工艺要求。

进一步地，每把深度开槽拉刀的齿侧倒锥量取为0.03～0.1mm，此值不宜取值过大；1组拉刀有n把深度开槽拉刀，拉刀数量和此值大小与宽度扩槽拉刀的拉削余量相关，在满足使用要求的前提下，越小的取值可缩短宽度扩槽拉刀的长度，降低制造成本。

进一步地，每把深度开槽拉刀的齿升量取为0.03～0.08mm，此值取值较小，可以保证多次重复拉削时拉刀切削性能良好并处于正常磨损范围，保证拉刀的使用寿命。

进一步地，宽度扩槽拉刀的单边齿升量取为0.02～0.06mm，宽度扩槽拉刀两侧同时拉削，此值取更小的值，同样也是为了保证拉刀的使用寿命，以确保被拉削出的榫槽宽度尺寸满足设计和使用要求。

进一步地，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a比第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b大0.3～1mm，因为重复拉削榫槽时，分度盘存在分度误差，此值的设计保证后续重复拉削时深度开槽拉刀的齿侧与已加工榫槽宽度有一定的间隙，避免与已加工表面的干涉和摩擦，提高拉刀的使用寿命。

进一步地，宽度扩槽拉刀的两侧刀齿齿侧上下边设计有倒角c并做后角，此设计使得宽度扩槽拉刀的顶面不参与切削，优化了拉刀的切削性能，降低了拉刀的制造难度。

进一步地，倒角c大于宽度扩槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸a与第n把深度开槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸b之差值的一半，此齿尖参与切削，倒角可以消除齿尖崩齿的隐患，防止拉刀提早损坏。

进一步地，第n把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h与第n-1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h相衔接，差值为：±一个齿升量，保证前后拉刀衔接时最大余量不超过一个齿升量。

一种轮盘榫槽开槽方法，采用了本发明的拉刀组，将拉刀组安装到拉床刀盒中，将拉床夹具安装到拉床分度盘上，将轮盘安装到拉床夹具上；调整拉床参数，依次拉削轮盘上的所有榫槽；调小轮盘的半径值，每次调整值e小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h与第1把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h之差值，再次拉削轮盘上的所有榫槽；按拉刀组设计要求的次数重复拉削数次直至榫槽加工至设计要求，此开槽方法解决其与已加工表面产生的各种摩擦问题，延长了拉刀的使用寿命；通过调整被加工轮盘的半径值，1组拉刀能够进行多次(工位)重复拉削而拉深榫槽，减少换刀、装刀等辅助时间，提高加工效率。同时，此开槽方法减少了拉刀的使用数量，降低了拉刀的使用成本。本发明设计的拉刀组中深度开槽拉刀的齿侧宽度尺寸逐渐减小，不等宽的设计结构降低了拉刀的设计精度，使得拉刀制造难度降低，而此开槽方法完全满足轮盘榫槽拉削工艺要求。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明

具体实施方式

中的技术方案，下面将对具体实施方式描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明1组深度开槽拉刀拉削余量示意图；

图2为本发明1组深度开槽拉刀和宽度扩槽拉刀拉削余量示意图；

图3为本发明1成组开槽拉刀2次(工位)拉削余量示意图；

图4为本发明中1把深度开槽拉刀的结构示意图；

图5为本发明中1把宽度扩槽拉刀的结构示意图。

图中：1～8表示深度开槽拉刀；9表示宽度扩槽拉刀。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

结合图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一种轮盘榫槽开槽用拉刀组结构，包括n把深度开槽拉刀和1把宽度扩槽拉刀，n的取值为1，2，3，…，n。具体的讲，第2把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，第3把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第2把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，…，第n把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸与第n-1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸相衔接，宽度扩槽拉刀的首齿宽度尺寸与第n把深度开槽拉刀的末齿宽度尺寸相衔接。

如图4所示，每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸b设计有倒锥量，第n把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b小于或等于第n-1把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b；本发明通过这样的设计，有效的解决了切削齿的侧面(即拉刀自身)和前面已加工表面存在的摩擦问题。优选的，每把深度开槽拉刀的齿侧倒锥量为0.03～0.1mm。每把深度开槽拉刀的首齿至末齿的高度尺寸h设计有齿升量，优选的，每把深度开槽拉刀的齿升量为0.03～0.08mm，第n把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h与第n-1把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h相衔接，差值为(±一个齿升量)。

结合图4和图5所示，宽度扩槽拉刀的高度尺寸d小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h；宽度扩槽拉刀的首齿至末齿的齿侧宽度尺寸a设计有齿升量，宽度扩槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸a小于第n把深度开槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸b，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a大于第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b。本发明通过这样的设计，有效的解决了当拉刀组拉刀再次拉削轮盘榫槽时与前1个工位或几个工位已加工表面产生摩擦的问题，完全避免了由于分度误差、加工误差等造成的拉刀切削齿侧面与已加工表面产生摩擦的问题。优选的，宽度扩槽拉刀的末齿齿侧宽度尺寸a比第1把深度开槽拉刀的首齿齿侧宽度尺寸b大0.3～1mm；宽度扩槽拉刀的单边齿升量为0.02～0.06mm。

宽度扩槽拉刀的两侧刀齿齿侧上下边设计有倒角c并做后角，倒角c的尺寸大于宽度扩槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸a与第n把深度开槽拉刀末齿齿侧宽度尺寸b之差值的一半。

如图4和图5所示，深度开槽拉刀和宽度扩槽拉刀的刀体侧面分别设置有压紧用V型槽。

本发明一种轮盘榫槽开槽方法，应用本发明所述的拉刀组，将拉刀组安装到拉床刀盒中，将拉床夹具安装到拉床分度盘上，将轮盘安装到拉床夹具上；调整拉床参数，依次拉削轮盘上的所有榫槽；调小轮盘的半径值，每次调整值e小于第n把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸h与第1把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸h之差值，再次拉削轮盘上的所有榫槽；按拉刀组设计要求的次数重复拉削数次直至榫槽加工至设计要求。

为了更加清楚的解释说明本发明技术方案，下面结合一具体实施例进行说明。

如附图1和附图2所示，本实施例中轮盘开槽拉刀组设计主要包含8把深度开槽拉刀1～8和1把宽度扩槽拉刀9。其中，拉刀组中第1～8把共8把深度开槽拉刀的首齿和末齿齿侧宽度尺寸设计有0.05mm倒锥量，此设计解决了拉刀自身和前面已加工表面存在的摩擦问题。宽度扩槽拉刀的高度尺寸与拉刀组中深度开槽拉刀高度尺寸相匹配，宽度尺寸比拉刀组中第1把深度开槽拉刀1的齿侧宽度尺寸18.7mm加大0.6mm，取为19.3mm，此设计解决了拉刀组再次拉削时与前1次或几次已加工表面产生摩擦的问题。本实施例中，深度开槽拉刀的齿升量为0.04mm，扩槽拉刀的齿升量为0.03mm。

如图2所示，宽度扩槽拉刀9沿齿宽方向设计有齿升量，首齿宽度尺寸取为18.22mm，小于第8把深度开槽拉刀末齿宽度尺寸18.3mm；同时两侧齿侧上下边设计有倒角并做后角，倒角尺寸取为0.7mm×45°，大于槽宽方向单边余量(19.3-18.3)/2＝0.5mm。

如图2和图3所示，当拉刀组拉削完整个轮盘上所有的榫槽后，调小半径值12.2mm，此值小于第8把深度开槽拉刀的末齿高度尺寸与第1把深度开槽拉刀的首齿高度尺寸之差值12.4mm；再次拉削时，第1把深度开槽拉刀1的齿侧宽度尺寸18.7mm小于宽度扩槽拉刀9齿侧宽度尺寸19.3mm，完全避免了由于分度误差、加工误差等造成的拉刀切削齿侧面与已加工表面产生摩擦的问题。

本发明设计的拉刀组中深度开槽拉刀的齿侧宽度尺寸逐渐减小，不等宽的设计结构降低了拉刀的设计精度，使得拉刀制造难度降低，同时避免拉刀切削齿的齿侧与已加工表面之间发生摩擦的问题，进而有效的避免了拉刀的非正常磨损，防止拉刀崩齿损坏，提高了拉刀的使用寿命。宽度扩槽拉刀的设计使得深度开槽拉刀的齿侧与已加工榫槽宽度有一定的间隙，避免重复拉削时与已加工表面的干涉和摩擦，提高拉刀的使用寿命。此开槽方法完全满足轮盘榫槽拉削工艺要求。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。