阅读说明：本技术 用于精拉内齿的拉刀及内齿圈成型方法 (Broach for finish drawing internal teeth and internal gear ring forming method ) 是由 夏子琪 付森涛 于 2020-07-01 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种用于精拉内齿的拉刀及内齿圈成型方法,拉刀包括刀杆主体,刀杆主体的轴向依次设有前导向部、切削部和后导向部,其中前导向部位于刀杆主体的前端端部,前导向部的周向分布有引入导向齿,各个引入导向齿的前端均呈锥型构造,切削部包括至少两级精切齿盘,各级精切齿盘的切削直径沿刀杆主体的长度方向逐渐增大,后导向部的周向分布有后导向齿。内齿圈成型方法先用挤压工艺挤出毛坯内齿,再用拉刀进行毛坯内齿的精拉加工,这样可使齿圈的加工具有更少的切削余量,更高的材料利用率,以及更高的拉削精度。(The invention discloses a broach for finish-drawing internal teeth and an internal gear ring forming method, wherein the broach comprises a cutter bar main body, a front guide part, a cutting part and a rear guide part are sequentially arranged in the axial direction of the cutter bar main body, the front guide part is positioned at the front end part of the cutter bar main body, leading-in guide teeth are distributed in the circumferential direction of the front guide part, the front end of each leading-in guide tooth is in a conical structure, the cutting part comprises at least two stages of finish-cutting fluted discs, the cutting diameter of each stage of finish-cutting fluted disc is gradually increased along the length direction of the cutter bar main body, and rear guide teeth are distributed in the circumferential direction of the rear guide. The inner gear ring forming method comprises the steps of firstly extruding blank inner teeth by an extrusion process, and then carrying out finish drawing processing on the blank inner teeth by a broach, so that the processing of the gear ring has less cutting allowance, higher material utilization rate and higher broaching precision.)

用于精拉内齿的拉刀及内齿圈成型方法

技术领域

本发明属于齿轮加工技术领域，具体涉及一种用于精拉内齿的拉刀及内齿圈成型方法。

背景技术

齿轮是一些传动系统中的核心运动部件，其加工质量的优劣对动力系统总成乃至设备整体的振动噪声以及可靠性等会带来直接影响，甚至会成为制约产品水平提高的关键因素。

在现有技术中，加工齿轮的方式十分丰富，比如：滚齿、挤齿、拉齿、插齿、剃齿、珩齿、磨齿等方式，其中拉齿主要用于加工内齿圈，是指利用拉刀从上至下逐级的切削毛坯的内孔壁，拉齿虽然可以一次成型内齿，但是其切削余量较大，材料浪费较多，刀具费用高，并且成型后齿的精度仍有进一步提升的空间。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种用于精拉内齿的拉刀，结构设计合理，适用于对挤压后的齿圈进行精拉加工，使内齿具有更高的精度等级。

为实现上述目的，本发明技术方案如下：

一种用于精拉内齿的拉刀，其关键在于：包括刀杆主体，所述刀杆主体的轴向依次设有前导向部、切削部和后导向部，其中前导向部位于刀杆主体的前端端部，前导向部的周向分布有引入导向齿，各个所述引入导向齿的前端均呈锥型构造，所述切削部包括至少两级精切齿盘，各级所述精切齿盘的切削直径沿刀杆主体的长度方向逐渐增大，所述后导向部的周向分布有后导向齿。

采用上述结构，对于两次成型内齿的内齿圈加工，即先用挤压工艺挤出毛坯内齿，再用上述拉刀进行毛坯内齿的精拉加工，这样可以起到减少切削余量，提高材料利用率，大幅减少刀具费用，提高内齿的拉削精度等作用。同时上述拉刀结构设计合理，精拉加工时，先将成型有毛坯内齿的环状坯料装夹在拉床上，再让前导向部的引入导向齿一一正对的送入毛坯内齿中，然后拉刀向下运动对毛坯内齿切屑加工即可完成精拉切削。

作为优选：各级所述精切齿盘的后端均设有校正部，校正部的周向分布有与精切齿盘齿数相同并一一正对的校正齿。采用上述结构，既能够保证校正部前端的精切齿盘平稳的向下切削，又能够保证后端的精切齿盘精准的进入毛坯内齿，使精拉后的内齿具有更高的成型质量。

作为优选：所述校正齿和后导向齿均为外圆直齿。采用上述结构，便于加工，并有利于导向。

作为优选：所述引入导向齿的数量、每级精切齿盘的齿数和后导向齿的数量均相同，并在刀杆主体的轴向一一正对。采用上述结构，能够保证拉刀切削时向下运动的平稳性，以确保精拉切削的成型质量。

作为优选：所述刀杆主体的前端具有装配杆，所述前导向部、精切齿盘、校正部和后导向部依次套装在装配杆上，装配杆的前端设有锁紧螺母。采用上述结构，便于拉刀装配。

作为优选：所述装配杆上设有沿其长度方向成型的键槽，前导向部、精切齿盘、校正部和后导向部上均设有与键槽相适应的定位块。采用上述结构，在各部件安装在装配杆上后，能够防止前导向部、精切齿盘、校正部和后导向部转动，使拉刀整体结构更可靠。

作为优选：所述前导向部和校正部的后端均设有环状结构的过渡槽。采用上述结构，有利于在各级精切齿盘之间形成过渡区域，从而实现分层拉削，保证拉削质量。

本发明还提供了一种内齿圈成型方法，以解决现有技术中一次拉削成型内齿，切削余量较大，材料浪费较多，以及拉削质量不高的技术缺陷。

为实现上述目的，本发明采用具有中心孔的环状坯料成型内齿圈，其关键在于，包括以下步骤：

粗挤压内齿：利用塑性成形在所述环状坯料的中心孔内壁上挤出毛坯内齿；

精拉内齿：在拉床上利用上述拉刀对毛坯内齿进行拉削加工，以精加工出成品内齿。

采用上述工艺方法，相比在环状坯料的中心孔上直接一次拉削内齿，切削余量更少，材料利用率更高，内齿圈的拉削精度更高。

作为优选，所述精拉内齿包括以下步骤：

S1：将成型有毛坯内齿的环状坯料装夹在拉床上；

S2：将拉刀前端的引入导向齿一一正对的送入毛坯内齿中；

S3：拉床带动刀杆主体向下运动，各级所述精切齿盘依次切削毛坯内齿，完成内齿的精拉加工。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、拉刀的结构设计合理，可适用于对挤压后的毛坯内齿进行精拉加工，尤其是前导向部、校正部以及后导向部的设计，能够使内齿具有更高的拉削精度；

2、内齿圈成型方法可使齿圈的加工具有更少的切削余量，更高的材料利用率，以及更高的拉削精度。

附图说明

图1为拉刀的结构示意图；

图2为拉刀隐藏部分精切齿盘和校正部后的结构示意图；

图3为内齿圈成型的步骤图。

具体实施方式

以下结合实施例和附图对本发明作进一步说明。

如图3所示，一种内齿圈成型方法，包括以下步骤：

步骤一，粗挤压内齿阶段：利用塑性成形在环状坯料6的中心孔6a内壁上挤出毛坯内齿6b；

步骤二，精拉内齿阶段：

S1：将成型有毛坯内齿6b的环状坯料6装夹在拉床上；

S2：将拉刀前端的引入导向齿2a一一正对的送入毛坯内齿6b中；

S3：拉床带动刀杆主体1向下运动，各级精切齿盘3a依次切削毛坯内齿6b，完成内齿圈的精拉加工。

相对于单独的挤齿工艺，采用先挤后拉的工艺方法，能够使成型的内齿具有更高成型质量和成型精度。相对于单独的拉齿工艺，采用先挤后拉的工艺方法，能够减少切削余量，提高材料利用率，延长拉刀使用寿命，使生产效益最大化。在本实施例中，塑性成形上述毛坯内齿6b可以使用挤齿机完成。

如图1和2所示，图示中的拉刀适用于精拉上述工艺方法中毛坯内齿6b，拉刀包括刀杆主体1，刀杆主体1的前端具有装配杆1a，装配杆1a上从前端至后端依次安装有前导向部2、切削部3和后导向部4，前导向部2、切削部3和后导向部4通过设置在装配杆1a前端的锁紧螺母5锁紧在刀杆主体1上。

上述前导向部2位于刀杆主体1的前端，其周向分布有引入导向齿2a，各个引入导向齿2a的前端均呈锥型构造，以便于精拉内齿时，引入导向齿2a顺利的进入毛坯内齿6b内。

切削部3包括至少两级精切齿盘3a以及位于每级精切齿盘3a的后端的校正部3b，其中各级精切齿盘3a的切削直径沿刀杆主体1的长度方向逐渐增大，校正部3b的周向分布有与对应精切齿盘3a齿数相同并一一正对的校正齿3b1，在拉削过程中，校正齿3b1既能够保证前端的精切齿盘3a平稳的向下切削，又能够保证后端的精切齿盘3a精准的进入毛坯内齿6b，提升精拉切削的齿形精度。

后导向部4的周向分布有后导向齿4a，后导向齿4a进入内齿圈的内齿后，能够保证最后一级精切齿盘3a切削的稳定性。该后导向齿4a和上述校正齿3b1均为外圆直齿。在整个拉刀中，引入导向齿2a的数量、每级精切齿盘3a的齿数、和后导向齿4a的数量均相同，并在刀杆主体1的轴向一一正对。

再如图2所示，装配杆1a上设有沿其长度方向成型的键槽a，前导向部2、精切齿盘3a、校正部3b和后导向部4上均设有与键槽a相适应的定位块b，在各部件安装在装配杆1a上后，定位块b嵌入键槽a内，能够防止前导向部2、精切齿盘3a、校正部3b和后导向部4转动，使拉刀整体结构更可靠。

在本实施例中，为保证拉刀的精拉质量，装配杆1a上共设置有十级精切齿盘3a。

最后需要说明的是，上述描述仅仅为本发明的优选实施例，本领域的普通技术人员在本发明的启示下，在不违背本发明宗旨及权利要求的前提下，可以做出多种类似的表示，这样的变换均落入本发明的保护范围之内。