[發(fā)明專利]一種滾刀及其成型方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110004573.8
• 申請(qǐng)日: 2011-01-11
• 公開（公告）號(hào): CN102049571A
• 公開（公告）日: 2011-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 付薇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中信重工機(jī)械股份有限公司
• 主分類號(hào): B23F21/12
• 分類號(hào): B23F21/12;B23P15/36
• 代理公司: 洛陽公信知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張彬

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種加工刀具及其制作方法，具體的說是一種整體涂層齒輪滾刀及其成型方法。

背景技術(shù)

目前，一般大模數(shù)齒輪滾刀的制作是采用高速鋼材料作為切削材料，以鑲片形式做成鑲片式齒輪滾刀。鑲片形式做成的鑲片式齒輪滾刀結(jié)構(gòu)不夠合理，刀具強(qiáng)度低，設(shè)計(jì)的齒數(shù)比較少，不利于提高切削效率，齒面粗糙度也比較大，其切削性能和耐用度均比較低；而且普通鑲片高速鋼滾刀只能加工熱處理硬度小于HB300以下的材料，并且易磨損，不能夠滿足對(duì)大型齒輪一次滾切完成的加工要求，齒輪的加工精度就無法保證。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明目的是為解決大型齒輪、較高硬度齒面齒輪的滾齒精加工難題，提高齒輪的加工精度，從而提供了一種整體涂層的滾刀及其成型方法，其改善了切削性能和硬度強(qiáng)度，提高滾刀耐用度兩倍以上，并且能夠滿足對(duì)大型齒輪一次滾切完成的加工要求，有效提高了齒輪的加工精度。

本發(fā)明為解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：一種滾刀，由外圓、刀齒和內(nèi)孔構(gòu)成，滾刀長度≥380㎜，外圓采用粉末冶金高速鋼鍛造成型，外圓和刀齒上設(shè)有一層TiAlN涂層，涂層厚度為3-6μm，外圓直徑≥300㎜，內(nèi)孔上設(shè)有鍵槽，齒面的粗糙度Ra≤0.8μm，刀齒高度≥50㎜。

一種滾刀的成型方法，采用粉末冶金高速鋼作為刀具材料，通過整體涂層的加工方法，精加工后涂層TiAlN，制成高硬度、高耐磨性的大型齒輪加工滾刀，方法步驟如下：

步驟一、采用粉末冶金高速鋼鍛件作為坯料，先將坯料表面進(jìn)行加工清理，超聲波探傷，得到合格坯料備用；

步驟二、采用步驟一制得的坯料加工滾刀內(nèi)孔留精磨量0.5-2mm，加工鍵槽、滾刀齒形，齒厚留余量1.5-3?mm；加工滾刀齒槽、齒背和齒底后角；

步驟三、將步驟二加工后的坯料各棱邊、尖角進(jìn)行修整處理；

步驟四、將步驟三修整后得到的坯料采用淬火工藝加工，淬火溫度：1050-1230℃，時(shí)間：5-20min，油冷至300℃以下再采用回火工藝加工，回火溫度：540—?570℃，保溫時(shí)間：2-4h，回火次數(shù)：1-5次，回火結(jié)束后空氣冷卻至室溫；

步驟五、將步驟四得到的坯料進(jìn)行精加工，精磨滾刀內(nèi)孔、滾刀軸臺(tái)外圓、滾刀前刃面和滾刀齒形，然后再對(duì)滾刀各部表面進(jìn)行拋光處理，得到精加工滾刀，備用；

步驟六、將精加工滾刀放入涂層爐對(duì)滾刀進(jìn)行TIA1N涂層，滾刀成型。

本發(fā)明中所述粉末冶金高速鋼的型號(hào)為S390；所述的淬火溫度為奧氏體化溫度。

所述的超聲波探傷所采用的設(shè)備為脈沖反射式超聲波探傷儀；

所述的涂層爐為市售刀具加工用的涂層爐，所述的TIA1N為市售涂層材料。

有益效果是：本發(fā)明采用了整體涂層滾刀的設(shè)計(jì)加工方法，突破了常規(guī)的滾刀加工工藝，制得的滾刀與鑲片形式做成鑲片式齒輪滾刀相比，整體涂層粉末冶金高速鋼滾刀較鑲片齒輪滾刀的結(jié)構(gòu)更緊湊，刀具強(qiáng)度更高，能夠設(shè)計(jì)成較多齒數(shù)，提高了切削效率，降低了齒面粗糙度，滾刀經(jīng)涂層后其切削性能和耐用度均優(yōu)于鑲片高速鋼刀具，提高滾刀耐用度兩倍以上，而且能夠切削熱處理硬度HB320更高以上的材料，并且能夠滿足對(duì)大型齒輪一次滾切完成的加工要求，保證了齒輪的加工精度。本方法具有操作精確，加工效率高，產(chǎn)品成型率高，提高了材料的使用率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是圖1的右視示意圖；

圖中標(biāo)記是：1、外圓，2、刀齒，3、內(nèi)孔，4、鍵槽，5、齒底，6、齒背，7、刀齒前刃面，8、齒頂，9、齒底后角，10、齒槽，11、切削刃，12、滾刀軸臺(tái)外圓。

具體實(shí)施方式

如圖1，所示呈圓柱狀的滾刀體兩端設(shè)有滾刀軸臺(tái)外圓12，在兩端滾刀軸臺(tái)外圓12之間的滾動(dòng)體上設(shè)有四個(gè)相等的滾刀模，相鄰滾刀模之間設(shè)有齒底5，齒底5與齒頂8形狀一致，圖2所示滾刀模的外圓1上均等設(shè)有十個(gè)刀齒2，相鄰刀齒2之間設(shè)有齒槽10，刀齒2的左側(cè)為齒背6，右側(cè)為切削刃11，切削刃11下端與齒槽10相交處為齒底后角9，在內(nèi)孔3上設(shè)有鍵槽4。

實(shí)施例一

一種滾刀，由外圓、刀齒和內(nèi)孔構(gòu)成，滾刀長度為380㎜，外圓采用粉末冶金高速鋼鍛造成型，外圓和刀齒上設(shè)有一層TiAlN涂層，涂層厚度為4.5μm，外圓直徑為300㎜，齒面表面的粗糙度Ra為0.8μm，刀齒高度50㎜。

一種滾刀的成型方法，方法步驟如下：