一种拉刀及利用该拉刀加工保持架长方形兜孔的方法

摘要

一种拉刀及利用该拉刀加工保持架长方形兜孔的方法，它涉及一种拉削滚子轴承保持架长方形兜孔用的拉刀及利用该拉刀加工保持架长方形兜孔的方法，以解决现有四方拉刀拉削保持架长方形兜孔存在兜孔位置精度的稳定性差及轴承保持架质量不高的问题，它包括柄部、前导部、后导部和多个刀齿；所述前导部的断面为八边形，八边形中的相对的两边平行，多个粗切削齿由八方四面刃逐渐过渡为四方四面刃，四方四面刃的刀齿由多个精切削齿构成，每个精切削齿中一组相对刀刃为短边刃，另外一组相对的刀刃为长边刃，多个精切削齿中的短边刃和长边刃由前导部至后导部方向分别等齿升量逐渐增大，直至最后一个精切削齿成为长方形。本发明用于轴承保持架兜孔的加工。

说明书

技术领域

本发明涉及一种拉削滚子轴承保持架长方形兜孔用的拉刀及利用该拉刀加工保持架长 方形兜孔的方法，属于刀具技术领域。

背景技术

现有采用拉刀拉削滚子轴承保持架兜孔，无论是正方形兜孔还是长方形兜孔都用四方 拉刀拉削，保持架拉方孔前的预制孔加工为圆孔，由钻削或铰削加工完成。

四方拉刀拉削正方形兜孔时，拉削效果不错，而拉削长方形兜孔时，拉削效果不好， 主要体现为：一、兜孔位置精度的稳定性差，主要是兜孔位置的相互差（兜孔底面距保持 架该侧端面的最大距离与最小距离之差）变化频率大，拉削几个保持架后，相互差就会出 现超差；二、轴承保持架的质量及合格率不高。拉削长方形兜孔出现上述弊端是因为兜孔 长边方向的拉削量太大，拉削力不均匀。

发明内容

本发明是为解决现有四方拉刀拉削保持架长方形兜孔存在兜孔位置精度的稳定性差 及轴承保持架质量不高的问题，进而提供一种拉刀及利用该拉刀加工保持架长方形兜孔的 方法。

本发明为解决上述问题，采用如下技术方案：

本发明的一种拉刀包括柄部、前导部、后导部和多个刀齿，多个刀齿主要由多个粗切 削齿、多个精切削齿和多个校准齿组成；

所述前导部的断面为八边形，八边形中的相对的两边平行，多个粗切削齿由八方四面 刃逐渐过渡为四方四面刃，四方四面刃的刀齿由多个精切削齿构成，每个精切削齿中一组 相对刀刃为短边刃，另外一组相对的刀刃为长边刃，多个精切削齿中的短边刃和长边刃由 前导部至后导部方向分别等齿升量逐渐增大，直至最后一个精切削齿成为长方形。

本发明的一种加工保持架长方形兜孔的方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、保持架预制孔的加工，保持架拉方孔前的预制孔加工为椭圆孔或长方孔，预 制孔由钻削或铣孔工艺加工完成；

步骤二、精切削齿扩孔，保持架拉方孔采用两短边刃和两长边刃间歇性拉削处理，两 短边刃拉削结束后进行两长边刃拉削，如此循环进行，逐渐扩大预制孔向长方形孔过渡， 当加工的长方形孔距设计的长方形兜孔的四边尺寸留量均为0.2-0.3mm时，四面刃同时拉 削，均匀除去剩余留量，加工得到半成品长方形兜孔；所述两短边刃拉削是指：两短边刃 拉削椭圆孔的较小弯曲面或长方孔的宽侧面时，两长边刃不拉削，起导向作用；所述两长 边刃拉削是指：两长边刃拉削椭圆孔的较大弯曲面或长方孔的长侧面时，两短边刃不拉削， 起导向作用；

步骤三、成品长方形兜孔的加工，对步骤二得到的半成品长方形兜孔，校准齿对半成 品长方形兜孔进行校准和修光，成品长方形兜孔加工完成。

本发明的有益效果是

本发明通过改进拉刀设计结构并改进工艺方法，拉刀整体为长八方形拉刀，刀齿的刀 刃为四面刃，八方四面刃通过对角两平行刃之间的距离Z的增加逐渐成为四方形状，短边 刃和长边刃由前导部至后导部方向逐渐增大，本发明的拉刀可以降低保持架兜孔短边方向 的拉削量，可以降低保持架兜孔长边方向的拉削量，使拉刀在工作过程中受力均匀，切削 过程平稳，保证长方形兜孔拉削精度和精度稳定性，提高该类保持架加工质量和加工合格 率，经实践证明，兜孔拉削精度提高了50%以上，精度稳定性明显提高，兜孔底面距保持架 该侧端面的最大距离与最小距离之差（相互差）变化频率明显变小，加工合格率达到90% 以上。

利用本发明的拉刀和加工方法，设计并加工完成2个非标系列保持架的长方形兜孔拉 刀，本发明拉削实践证明，这种结构的拉刀，完全能够保证长方形兜孔拉削精度批量满足 工艺要求，精度数值变化频率小，拉削过程非常稳定。适合大规模批量生产。

附图说明

图1是背景技术中的四方拉刀的整体结构主视图，图2是图1的俯视图，图3是图1 的M-M剖视图，图4是图1的A-A剖视图，图5是图1的B-B剖视图，图6是图1的C-C 剖视图，图7是图1的E-E剖视图，图8是本发明的拉刀的整体结构主视图，图9是图8 的俯视图，图10是图8的D-D剖视图，图11是图8的F-F剖视图，图12是图8的H-H剖 视图，图13是图8的G-G剖视图。

具体实施方式

具体实施方式一：结合图8-图13说明，本实施方式的一种拉刀包括柄部1、前导部2、 后导部3和多个刀齿，多个刀齿主要由多个粗切削齿、多个精切削齿4-1和多个校准齿4-2 组成；

所述前导部2的断面为八边形，八边形中的相对的两边平行，多个粗切削齿由八方四 面刃逐渐过渡为四方四面刃，四方四面刃的刀齿由多个精切削齿4-1构成，每个精切削齿 4-1中一组相对刀刃为短边刃X，另外一组相对的刀刃为长边刃Y，多个精切削齿4-1中的 短边刃X和长边刃Y由前导部2至后导部3方向分别等齿升量逐渐增大，直至最后一个精 切削齿成为长方形。

本实施方式步骤一中预制孔加工为椭圆孔，有利于减少兜孔轴向（短边方向和长边方 向）的拉削留量，使兜孔四个面的拉削量均匀。

本实施方式的等齿升量是指四方四面刃中的前后相邻两个短边刃或长边刃的齿升量相 等，即后一个短边刃或长边刃的齿量与前一个短边刃或长边刃的齿量成等差数列。

具体实施方式二：结合图8和图9说明，本实施方式所述校准齿4-2的数量为至少10 个。如此设置，有利于长方形兜孔的校准和修光，保证长方形兜孔拉削精度满足工艺要求。

具体实施方式三：结合图8-图13说明，本实施方式利用具体实施方式一或二所述拉 刀加工保持架长方形兜孔的方法是按照以下步骤实现的：

步骤一、保持架预制孔的加工，保持架拉方孔前的预制孔加工为椭圆孔或长方孔，预 制孔由钻削或铣孔工艺加工完成；

步骤二、精切削齿扩孔，保持架拉方孔采用两短边刃和两长边刃间歇性拉削处理，两 短边刃X拉削结束后进行两长边刃Y拉削，如此循环进行，逐渐扩大预制孔向长方形孔过 渡，当加工的长方形孔距设计的长方形兜孔的四边尺寸留量均为0.2-0.3mm时，四面刃同 时拉削，均匀除去剩余留量，加工得到半成品长方形兜孔；所述两短边刃X拉削是指：两 短边刃X拉削椭圆孔的较小弯曲面或长方孔的宽侧面时，两长边刃Y不拉削，起导向作用； 所述两长边刃Y拉削是指：两长边刃Y拉削椭圆孔的较大弯曲面或长方孔的长侧面时，两 短边刃X不拉削，起导向作用；

步骤三、成品长方形兜孔的加工，对步骤二得到的半成品长方形兜孔，校准齿4-2对 半成品长方形兜孔进行校准和修光，成品长方形兜孔加工完成。

具体实施方式四：结合图8-图13说明，本实施方式的步骤二中的留量为0.2mm。如此 设置，便于成形和校准成品长方形兜孔，能满足拉削精度的要求。

具体实施方式五：结合图8-图13说明，本实施方式的步骤二中的留量为0.25mm。如此 设置，便于成形和校准成品长方形兜孔，能满足拉削精度的要求。

具体实施方式六：结合图8-图13说明，本实施方式的步骤二中的留量为0.3mm。如此 设置，便于成形和校准成品长方形兜孔，能满足拉削精度的要求。

具体实施方式七：结合图8和图9说明，本实施方式所述步骤三中的校准齿4-2的数 量为至少10个。如此设置，能够很好地对去除剩余留量的长方形兜孔进行校准和修光。

下面结合具体实施例来进一步说明本发明。

实施例1、钢保持架兜空加工，兜孔为长方形，长和宽分别为14.3^+0.1mm和12.3^+0.1mm。 过去加工方式：预制孔尺寸为Φ11.9^+0.1mm，采用6次拉削完成。弊端为：1.兜孔拉削困难 且位置合格率低。由于第一把刀拉削后形成的孔为椭圆形，二刀的前导部为椭圆形，对刀 具引导定位的稳定性弱，加工过程中体现为二刀拉削后形成的半成品兜孔相互位置差的散 差较大，一般为0.06mm～0.15mm（成品兜孔位置相互差为不大于0.08mm）,这给后续拉削 带来很大困难，批量产品合格率能够达到60%左右；2.拉削效率低。一般一天八小时能完成 约5件保持架。

采用本发明的八方形前导部的拉刀，加工方式为：预制孔尺寸为宽为12.1^+0.05mm，长为 13.1^+0.05mm的长方孔，采用4次拉削完成。优点为：1.兜孔拉削难度小且位置合格率高。由 于第一把刀的前导部为八方形，减少兜孔拉削余量，刀齿齿升量小，拉削平稳；2.预制孔 对对刀具引导定位的稳定性强，加工过程中体现为半成品兜孔相互位置差的散差较小，一 般为0.04mm～0.8mm（成品兜孔位置相互差为不大于0.08mm）,有利于后续拉削，批量产品 合格率能够达到90%以上；3.拉削高。一般一天八小时能完成约15件保持架。

实施例2、铜保持架兜孔加工，兜孔为长方形，长和宽分别为8.7^+0.1mm和6.7^+0.1mm。过 去加工方式：预制孔尺寸为Φ6.2^+0.1mm，采用1次拉削完成。弊端为：1.兜孔位置合格率低。 兜孔相互位置差呈现无规律变化，个别兜孔的位置相互差突然由0.04mm～0.05mm增加到 0.2mm左右，下面的几对兜孔位置相互差又回复到0.04～0.08mm（成品兜孔位置相互差为 不大于0.08mm）。加工过程调整难度非常大。批量产品合格率能够达到20%左右，不仅无 法保生产而且浪费极大，只能暂时用线切割的方式加工保持架兜孔2.生产周期长。由于线 切割加工效率低，同时该加工工序是外委加工，加工周期长。3.制造成本高。线切割的加 工费用与拉削比较，单间费用应该为拉削的20倍左右。

采用本发明的八方形前导部的拉刀，加工方式为：预制孔尺寸为宽为6^+0.1mm，长为8^+0.1mm 的长方孔，采用4次拉削完成。优点为：1.兜孔拉削难度小且位置合格率高。由于第一把 刀的前导部为八方形，减少兜孔拉削余量，刀齿齿升量小，拉削平稳；2.预制孔对对刀具 引导定位的稳定性强，加工过程中体现为半成品兜孔相互位置差的散差较小，一般为 0.04mm～0.8mm（成品兜孔位置相互差为不大于0.08mm），有利于后续拉削，批量产品合格 率能够达到90%以上；3.拉削高。一般一天八小时能完成约15件保持架。

上述两种材质保持架兜孔的加工是典型性的，类似上述结构的保持架目前都采用八方 拉刀拉削加工，工艺方法都相应地由圆形预制孔加工成为方形预制孔，不仅保证长方形兜 孔的位置精度，而且提高产品合格率，提高加工效率，降低加工成本。