一種用於加工特大型環形零件上端面環形槽的銑刀的製作方法

2023-06-23 06:45:16 1

專利名稱：一種用於加工特大型環形零件上端面環形槽的銑刀的製作方法
技術領域：
本發明屬於特大型環形零件上端面環形槽的加工和銑刀技術，主要涉及一種在搖 臂鑽床(Z3080)加工特大型環形零件端面環形槽的銑刀。
背景技術：
在加工國家某重點項目用軸承，其結構為三排圓柱滾子軸承，外徑小2620mm，如圖 l所示，在軸承外圈(01)和第二外圈(21)兩零件貼合面端面的每一個油孔周圍需加工一個 環形槽，該環形槽內裝入密封圈，保證油孔的密封性。該環形槽的特點是一個特大型環形 零件端面上有數十個通孔，孔直徑小20mm，在孔的周圍有一個小的環形槽，環形槽的中心線 和孔的中心線重合，環形槽的深度為2. 8mm，寬度為4. 8mm，小圓直徑小29. 2mm。現有加工環 形槽的方法有以下幾種 1.刀具不動，工件環形槽的中心線旋轉加工 這種加工方式的工作原理是刀具不動，由工作檯帶動工件繞環形槽中心線，然 後由刀具進給，或工作檯直接進給加工環形槽，通過進給控制環形槽的深度，這種加工方式 適合於對小零件的加工，而且最好環形槽的中心線和工件的迴轉中心重合，這樣便於裝卡， 對於特大型環形零件，如果繞環形槽中心線旋轉，那麼需要的工作檯就必須在小5200mm以 上，在小5200mm的工作檯加工小29. 2mm小環形槽，根本就無法找到這樣的設備加工。
2.工件不動，刀具繞環形槽中心線旋轉加工 這種加工方式的工作原理是工件放在工作檯上，而刀具通過繞環形槽的中心線 旋轉，並且刀具自身旋轉加工環形槽，刀具的進給控制環形槽的深度，刀具的直徑為環形槽 的寬度，這種加工方式對工具機的數控化要求比較高，主要應用於小零件，高精度產品加工， 要加工該特大型環形零件端面環形槽，要求該設備的工作檯在3000mm以上，設備的主軸必 須要可以三軸聯動。這樣的設備價格比較昂貴，用這種加工方式加工該環形零件端面上的 環形槽是相當不經濟的。 上述兩種加工方式很難實現加工特大型環形零件端面環形槽，本發明人考慮採用 工件不動，刀具靠自身旋轉加工端面環形槽的加工方式。環形槽的深度由刀具的進給保證， 環形槽的寬度由刀具自身保證。採用這種加工方式對設備的要求很低，設備裝夾刀具的 主軸只要可以自身旋轉、並可軸向進給即可，具備這些簡單功能的設備很多。例如搖臂鑽 床、普通鏜床等，由於搖臂鑽床比較容易操作，且比較容易裝卡，所以發明人選用搖臂鑽床 (Z3080)進行加工。 因此必須設計一種適應於搖臂鑽(Z3080)上加工端面環形槽專用的加工刀具，由 於其加工方式是通過自身旋轉和軸向進給形成的環形槽，所以需要設計一種加工特大型環 形零件端面環形槽的專用銑刀。

發明內容
本發明的目的即由此產生，提出一種加工特大型環形零件端面環形槽的專用銑刀，利用該專用的環形槽銑刀加工特大型軸承環形件的端面環形槽，並保證所加工出環形 槽的質量。 為實現上述目的，本發明採取的技術方案 根據該特大型環形件端面上環形槽的特點，其銑刀結構為刀體裝夾部位可以直
接裝在搖臂鑽床(Z3080)設備的主軸上，其尺寸按鑽床主軸設計；而刀體的前端用以加工
形成環形槽，所以在刀體的前端必須設計有環形凸臺，所設計的環形凸臺上必須有缺口，在
環形凸臺的缺口上焊接合金刀片並且所焊接的合金刀片前端突出於環形凸臺上的缺口之
外，所設計環形凸臺的寬度小於所加工環形槽的寬度，使合金刀片的寬度與環形槽的寬度
一致；根據所加工工件上的環形槽圍繞油孔的結構特點，在加工定位時利用環形槽中間的
孔做引導，在刀體的前端設計有一個導銷並使所述導銷通過螺紋安裝在銑刀刀體前端環形
凸臺中心上，使導銷的旋轉中心線和銑刀的旋轉中心線一致，加工環形槽時使所述導銷位
於環形槽所圍繞的油孔內，保證該特大型零件端面環形槽和中間孔的同心度。 利用本發明專用的環形槽銑刀加工特大型軸承環形件的端面環形槽，並保證了所
加工出環形槽的質量。


圖1為三排圓柱滾子軸承結構示意圖。 圖2為三排圓柱滾子軸承端面的環形槽放大圖。 圖3為本發明專用銑刀結構示意圖。 圖中1、刀體，2、切削合金刀片，3、導銷，01、外圈，02、內圈，21、第二外圈。
具體實施例方式
結合附圖和實施例對本發明加以說明 如圖1、圖2所示的三排圓柱滾子軸承，外徑小2620mm，在軸承外圈(01)和第二外 圈(21)兩零件貼合面端面的每一個油孔周圍需加工一個環形槽，該環形槽內裝入密封圈， 保證油孔的密封性。該環形槽的特點是一個特大型環形零件端面上有數十個通孔，在孔的 周圍有一個小的環形槽，環形槽的中心線和孔的中心線重合，環形槽的深度為2. 8mm，寬度 為4. 8mm，小圓直徑小29. 2mm。 如圖3所示，銑刀結構為刀體l後端為裝夾部位，可以直接裝在搖臂鑽床 (Z3080)設備的主軸上，其尺寸按鑽床主軸設計；在刀體的前端設計有環形凸臺，所設計的 環形凸臺與所加工的環形槽為同心圓，所設計環形凸臺的寬度小於所加工環形槽的寬度， 所設計的環形凸臺上具有四個缺口，在環形凸臺的缺口上焊接合金刀片2並且所焊接的合 金刀片前端突出於環形凸臺上的缺口之外並使合金刀片的寬度與環形槽的寬度一致；在刀 體的前端設計有一個導銷3並使所述導銷通過螺紋安裝在銑刀刀體前端環形凸臺中心上， 使導銷的旋轉中心線和銑刀的旋轉中心線一致。其具體設計如下
1.刀體材料的選擇 根據搖臂鑽床(Z3080)刀具刀體材料選擇優質碳素結構鋼(鋼45)，其強度高，塑 性和韌性較好，可焊性也加好，其刀體的刀柄尺寸按照搖臂鑽床主軸的尺寸進行設計，其尺 寸為小45mm、錐度l : 30，而刀體前端的環形凸臺為了避免在切削過程中產生幹涉現象，現將環形凸臺內徑和外徑按小於環形槽內外徑，因此環形槽的內徑尺寸為小29.2mm，外徑尺
寸為小38. 8mm。 2.切削合金的選擇 分析此特大型軸承環形零件上的端面槽，該零件的材料選用42CrMo調質，其硬度在229 269之間，因此選擇YT5硬質合金，其特點強度高、抗衝擊和抗震性好，適於加工碳素鋼與和合金鋼等(包括鋼的鍛件和衝壓件)。 根據銑刀的銑削原理，選取四刃刀片進行銑削，其優點銑削性能穩定、效率高，通過焊接將刀片鑲入刀體槽中，然後修磨刀片的內徑和外徑，保證該專用銑刀銑削出的環形槽符合產品要求。修磨刀片的內徑為小29. 2mm，外徑尺寸為小38. 8mm.
3.定位精度 由於搖臂鑽床(Z3080)的定位精度比較差，為保證該特大型零件端面環形槽和中間孔的同心度，利用此環形槽中間的孔進行定位，將該專用環形槽銑刀中間加一導銷。加工時導銷起到定位作用，導銷的具體尺寸直徑根據該環形槽中間的通孔直徑(小20mm)選擇小19. 5mm，長度為20mm，用M16的螺紋連接在刀體上。
權利要求
一種用於加工特大型環形零件上端面環形槽的銑刀，其特徵是根據該特大型環形件端面上環形槽的特點，所述的銑刀結構為刀體裝夾部位可以直接裝在搖臂鑽床(Z3080)設備的主軸上，其尺寸按鑽床主軸設計；刀體(1)的前端用以加工形成環形槽，在刀體的前端設計有環形凸臺，所設計環形凸臺的寬度小於所加工環形槽的寬度，所設計的環形凸臺上具有缺口，在環形凸臺的缺口上焊接合金刀片(2)並且所焊接的合金刀片前端突出於環形凸臺上的缺口之外，使合金刀片的寬度與環形槽的寬度一致；根據所加工工件上的環形槽圍繞油孔的結構特點，在加工定位時利用環形槽中間的孔做引導，在刀體的前端設計有一個導銷(3)並使所述導銷通過螺紋安裝在銑刀刀體前端環形凸臺中心上，使導銷的旋轉中心線和銑刀的旋轉中心線一致，加工環形槽時使所述導銷位於環形槽所圍繞的油孔內，保證該特大型零件端面環形槽和中間孔的同心度；所述刀具刀體材料選擇優質碳素結構鋼即45#鋼，其刀體的刀柄尺寸按照搖臂鑽床主軸的尺寸進行設計，其尺寸為φ45mm、錐度1∶30；選取四刃刀片進行銑削，切削合金選擇YT5硬質合金。
全文摘要
本發明屬於特大型環形零件上端面環形槽的加工和銑刀技術，主要涉及一種在搖臂鑽床(Z3080)加工特大型環形零件端面環形槽的銑刀，刀體的裝夾部位裝在搖臂鑽床(Z3080)設備的主軸上，在刀體1的前端設計有環形凸臺，所設計環形凸臺的寬度小於所加工環形槽的寬度，環形凸臺上具有缺口，在環形凸臺的缺口上焊接合金刀片2並且所焊接的合金刀片前端突出於環形凸臺上的缺口之外，使合金刀片的寬度與環形槽的寬度一致；在刀體的前端設計有一個導銷3並使所述導銷通過螺紋安裝在銑刀刀體前端環形凸臺中心上，使導銷的旋轉中心線和銑刀的旋轉中心線一致。利用本發明專用的環形槽銑刀可保證所加工出環形槽的質量。
文檔編號B23C5/12GK101700585SQ20091006634
公開日2010年5月5日 申請日期2009年11月3日 優先權日2009年11月3日
發明者代公偉, 凌紅, 周琳, 姚義峰, 楊有中, 林國福, 褚翠霞, 霍曉磊 申請人:洛陽Lyc軸承有限公司