專利名稱：一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾齒加工方法
技術領域：
本發明涉及花鍵軸加工技術領域，尤其涉及一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾切加
工方法。
背景技術：
在現有階梯型花鍵軸坯件的花鍵滾切加工中，為了達到花鍵的有效長度，當滾刀 靠近滾齒的邊緣部位時，花鍵滾刀就會破壞靠近階梯形花鍵軸坯件大徑部位，如軸承檔、油 封安裝等部位的地方，這個部位是滾齒的干擾區域，現有的加工方法是對花鍵軸坯件進行 粗車一調質處理；精車一外圓磨確定需要在欲滾齒的花鍵軸坯件上的滾齒長度L ；對已定 義的花鍵軸坯件長度L進行滾齒一車掉被滾刀破壞的干擾區域，然后在干擾區域上安裝一 熱裝套；圖1所述，其中，花鍵軸坯件為100，它的形狀呈階梯型，花鍵軸大徑尺寸為D1，花鍵 軸底徑尺寸為D2,花鍵軸有效長度為L，滾切花鍵的滾刀直徑尺寸為D5,階梯型坯件靠近干 擾區域(用于安裝軸承檔、油封的部位)的最大外徑尺寸為D4,在滾齒時被滾刀破壞的長度 尺寸為A，由于滾刀在滾齒時滾切深度比較大，使滾刀的整個齒都在切削，很容易損壞滾刀。所以現有技術存在不足，需要加以改進。
發明內容
本發明的目的是，針對上述現有技術存在的缺陷提供了一種滾切花鍵軸時保護滾 刀的滾齒加工方法，通過計算在滾齒前車掉會對滾刀產生干擾的干涉區域，提高了滾齒的 工效，延長了滾刀使用壽命。本發明的技術方案如下一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾齒加工方法，對花鍵軸 坯件進行滾切加工，所述花鍵軸坯件呈階梯軸形，其特征在于所述階梯軸包括花鍵滾齒區 域和滾齒干擾區域，在對所述花鍵滾齒區域進行滾齒前，需對所述滾齒干擾區域進行處理， 具體加工過程包括如下步驟A、根據預加工階梯形花鍵軸坯件的尺寸和花鍵滾刀直徑計算所述滾齒干擾區域 的軸向長度和徑向寬度；B、將所述滾齒干擾區域通過車床將其車掉；C、花鍵滾刀在所述花鍵滾齒區域上進行滾齒；D、在所述花鍵滾齒區域滾齒完成后，將一熱裝套套合在被車掉的所述滾齒干擾區 域外圍，通過車床對所述熱裝套的外緣進行加工，使所述熱裝套外緣和長度與被車掉的所 述滾齒干擾區域相適配。所述的方法，其中，所述滾齒干擾區域的軸向長度為尺寸B，按如下公式計算B = A+2. 5 誤差范圍為 0. 5mm(1)其中A= 0. 5* [D52- (D5-D4+D2)2]0.5 (2)D2為花鍵底徑，D5為花鍵滾刀直徑，D4為階梯形花鍵軸坯件滾齒干擾區域的外徑， 單位為mm
所述滾齒干擾區域徑向寬度為尺寸C，按如下公式計算C = ^-(Di+O. 2)]/2 (3)其中=D1為花鍵軸大徑尺寸，單位為mm所述的方法，其中，所述熱裝套使用調質處理后的45鋼圓筒料車制而成。所述的方法，其中，所述熱裝套的內孔直徑D6與所述滾齒干擾區域被車掉后的軸 外徑D3相同，所述熱裝套的外圓長度比所述滾齒干擾區域軸向長度B長2mm，所述熱裝套外 徑為滾齒干擾區域的外徑D4加3mm。本發明的有益效果為由于采用了上述技術方案，事先車掉滾刀干涉區域部分，使 滾刀在滾齒時不會接觸到在滾齒時會產生干擾部分的花鍵軸坯件的部位，提高了滾齒的工 效和滾刀的使用壽命，并且減輕了機床的工作負荷，加工齒的質量也得到了有效保證。
圖1為現有技術階梯型花鍵軸坯件滾齒示意圖；圖2為本發明階梯型花鍵軸坯件車掉干擾區域示意圖；圖3為本發明階梯型花鍵軸坯件滾齒后加裝熱裝套示意圖。
具體實施例方式本發明提供了一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾齒加工方法，為使本發明的目的、 技術方案及優點更加清楚、明確，以下參照附圖并舉實施例對本發明進一步詳細說明為了解決現有技術在滾切花鍵軸時滾刀會被干擾區域所干擾，使滾刀壽命降低所 存在的問題，本發明的創新在于通過計算車掉會對滾刀產生干擾的部位，使滾刀在滾齒時 不會接觸到在滾齒時會產生干擾部分的花鍵軸坯件的部位，這個部位是用于安裝軸承檔、 油封安裝等零件的部位，然后根據滾齒長度(花鍵滾齒區域)進行滾齒，完成滾齒后將一個 和被車掉的外緣尺寸相同的熱裝套套合在干涉部區域的外圍，通過車床對所述熱裝套進行 精加工，使所述熱裝套外圓和長度與被車掉的干涉區域部位吻合，通過上述加工方法，保護 了滾刀在行進過程中所遇到的干擾，使滾刀的使用壽命得到了有效的提高。結合附圖2和3，本發明花鍵軸坯件為一個階梯軸型部件，分前端區域和后端區 域，本發明是對階梯型花鍵軸坯件100的前端區域(L)進行花鍵滾齒，階梯型花鍵軸坯件 100的后端區域為直徑大于前端區域的軸，其直徑為D4，后端區域與前端區域相連的部分 (用于安裝軸承檔、油封等零件的部位)構成一個滾刀的干擾區域。階梯型花鍵軸坯件100包括了花鍵滾齒區域101 (前端區域，即花鍵軸有效長度為 L)和滾齒干擾區域102(這個區域是用于安裝軸承檔、油封等零件的部位)，滾刀200作用 于花鍵滾齒區域101上，其中，欲加工的花鍵軸大徑尺寸為D1，花鍵軸底徑尺寸為D2,花鍵軸 有效長度為L，滾切花鍵的滾刀直徑尺寸為D5，安裝軸承或油封的軸檔外徑部位尺寸為D4 ； 要保證滾刀在滾齒時不會被滾齒干擾區域102干擾，根據滾刀和欲加工的花鍵軸尺寸，計 算出影響滾刀行進過程中干涉區域部位的尺寸，干涉區域部位102軸向長度B和徑向寬度C 是需要車掉的部分，在滾齒時被滾刀破壞的長度尺寸為A，A值是在打陰影部的三角中(圖 1中所示)，用鉤股弦定理求得A = O. 5*[D52-(D5-VD2)2]ο.5·為了避免滾刀切削太深損壞滾刀，在滾齒前將干涉區域部位車掉(如圖2所示)，將后端區域(如軸承檔或油封安裝處的位置)外圓尺寸由直徑隊車至直徑1)3的位置，長度 尺寸為B，使車掉后的直徑D3大于花鍵軸大徑尺寸D1尺寸0. 2mm,直徑D3的公差取u6，軸向 長度B大于被滾刀破壞的長度A尺寸2 3mm，作這樣處理后，滾齒時就避免了干涉，提高了 滾齒的工效。根據上面的描述，滾齒干擾區域的軸向長度B和徑向寬度C按如下公式計算(單 位mm)B = A+2. 5 誤差范圍為 0. 5mm(1)其中被滾刀破壞的長度A = O. 5*[D52-(D5-D4+D2)2]°_5 (2)徑向寬度C (也就是厚度尺寸)為C = [D4-(DfOJ)]/^ (3)在滾刀滾切前，根據上述計算將滾齒干擾區域按軸向長度和徑向寬度通過車床將 其車掉，然后滾刀就可以在花鍵滾齒區域L上很順暢進行走刀而不會受任何的干擾。同時在滾齒時，根據圖3所示，準備一個熱裝套，它是用調質處理后的45鋼圓筒料 車制而成，熱裝套內孔尺寸直徑D6，也就是將內孔設計為與車掉后的軸直徑D3相同，公差為 H7;熱裝套外圓尺寸為(D4+3mm)，長度尺寸為(B+2mm)，等花鍵軸滾好后，將花鍵軸豎起，帶 花鍵的一頭朝上；準備夾鉗和小錘，對熱裝套用火焰加熱，見熱裝套已發紅，用夾鉗夾住熱 裝套后套到花鍵上，松開夾鉗，用小錘輕打熱裝套，使它下落到位；等熱裝套自然冷卻后，將 花鍵軸放置到車床上進行精加工，使熱裝套的外圓和長度到位，即加工成與車掉干涉區域 部位102之前的形狀相適配即可。應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，盡管參照較佳 實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術 方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發 明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾齒加工方法，對花鍵軸坯件進行滾切加工，所述花 鍵軸坯件呈階梯軸形，其特征在于所述階梯軸包括花鍵滾齒區域和滾齒干擾區域，在對所 述花鍵滾齒區域進行滾齒前，需對所述滾齒干擾區域進行處理，具體加工過程包括如下步 驟A、根據預加工階梯形花鍵軸坯件的尺寸和花鍵滾刀直徑計算所述滾齒干擾區域的軸 向長度和徑向寬度；B、將所述滾齒干擾區域通過車床將其車掉；C、花鍵滾刀在所述花鍵滾齒區域上進行滾齒；D、在所述花鍵滾齒區域滾齒完成后，將一熱裝套套合在被車掉的所述滾齒干擾區域外 圍，通過車床對所述熱裝套的外緣進行加工，使所述熱裝套外緣和長度與被車掉的所述滾 齒干擾區域相適配。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述滾齒干擾區域的軸向長度為尺寸B， 按如下公式計算B = A+2. 5誤差范圍為0. 5_(1)其中A = 0. 5*[D52-(D5-D4+D2)2]0·5 (2)D2為花鍵底徑，D5為花鍵滾刀直徑，D4為階梯形花鍵軸坯件滾齒干擾區域的外徑，單位 為mm所述滾齒干擾區域徑向寬度為尺寸C，按如下公式計算C = [D4-(D^C). 2)]/2(3)其中=D1為花鍵軸大徑尺寸，單位為mm
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于所述熱裝套使用調質處理后的45鋼圓筒 料車制而成。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述熱裝套的內孔直徑D6與所述滾齒干 擾區域被車掉后的軸外徑D3相同，所述熱裝套的外圓長度比所述滾齒干擾區域軸向長度B 長2mm，所述熱裝套外徑為滾齒干擾區域的外徑D4加3mm。
全文摘要
本發明提供了一種滾切花鍵軸時保護滾刀的滾齒加工方法，包括如下步驟計算滾刀所被干擾的軸向長度和徑向寬度，滾切前將滾齒干擾區域按軸向長度和徑向寬度通過車床將其車掉，花鍵滾刀在花鍵滾齒區域上進行滾齒，花鍵軸滾齒完成后，將一熱裝套套合在被車掉的滾齒干擾區域外圍，通過車床對所述熱裝套的外緣進行精加工；由于事先車掉滾齒干擾區域內的干涉部位，滾刀就可在花鍵滾齒區域上很順暢進行走刀而不會受任何的干擾，提高了滾齒的工效和滾刀的使用壽命，并且減輕了機床的工作負荷，加工齒的質量也得到了有效保證。
文檔編號B23F5/00GK102133663SQ20101001825
公開日2011年7月27日 申請日期2010年1月21日 優先權日2010年1月21日
發明者徐福軍 申請人:無錫市瑞爾精密機械股份有限公司