一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具的制作方法

1.本实用新型涉及轴承保持架加工技术领域，尤其涉及一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具。


背景技术：

2.深沟球轴承多用于高速列车、电机、变速箱等重要场合，对保持架的回转精度要求较高，每个兜孔的尺寸稳定性决定了轴承的回转精度。其中一种深沟球保持架产品，其兜孔的形状是一个球型，并且兜孔上端面有倒角。球型兜孔各个截面均是曲线，加工过程对刀具精度要求较高，现有技术在粗加工后，兜孔侧壁呈不规则锯齿状的形态，精加工兜孔时，刀具在不断的进行断续切削，而且加工余量不均匀，精加工刀具的进给速度相对较慢，刀具的寿命较低；精加工后，兜孔的最低点（球心位置）总是有一个凸点，影响装配使用；兜孔端面倒角过程中，由于倒角深度较大，需要倒角刀以很慢的速度，在兜孔端面按照兜孔轮廓路径加工一圈，加工效率特别低。


技术实现要素：

3.针对现有技术的不足，本实用新型的目的是提供一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具，以解决上述背景技术中提出的问题。
4.为了实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：
5.一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具，包括成型粗镗刀，所述成型粗镗刀包括一体设置的第一刀杆和第一刀体，所述第一刀体上沿周向均匀分布两条侧刃，所述侧刃由多段呈阶梯式的切削刃构成，每段所述切削刃呈锥形。
6.进一步的，多段所述切削刃包括靠近所述第一刀杆一端的倒角刃和与所述倒角刃依次连接的第一切削刃、第二切削刃和第三切削刃，其中，所述第一切削刃与所述倒角刃在径向截面上的第一交点、所述第一切削刃与所述第二切削刃在径向截面上的第二交点、第二切削刃与第三切削刃在径向截面上的第三交点以及第三切削刃远离所述第三交点所对应的刀尖共圆。
7.进一步的，所述第一交点、所述第二交点和所述第三交点在轴向截面上所对应的圆的半径依次变小。
8.进一步的，所述倒角刃与所述第一刀体的中心轴线的夹角为45度；所述刀尖所对应的第三切削刃与所述第一刀体的中心轴线的夹角为75度。
9.进一步的，所述第一刀体上沿轴向对称设置有两条排屑槽，两条所述排屑槽对应设置在两条所述侧刃之间。
10.进一步的，还包括成型球头镗刀，所述成型球头镗刀包括一体成型的第二刀杆和第二刀体，所述第二刀体设置有成型球面，所述成型球面上设置有单条球头刃，单条所述球头刃前端的中心刃口超过所述第二刀体的中心。
11.进一步的，所述第二刀体还包括连接所述成型球面与所述第二刀杆的柱状部，所
述柱状部前端的设置有成型球面，柱状部的后端与第二刀杆连接，所述单条球头刃的后端向所述柱状部延伸。
12.进一步的，所述单条球头刃的中心刃口超过所述第二刀体中心的距离为0.5mm。
13.进一步的，所述第二刀体上设置有第二排屑槽，所述第二排屑槽设置在所述成型球面远离单条所述球头刃一侧。
14.进一步的，所述第一刀杆和所述第一刀体均为同轴设置的回转体，所述第二刀杆和所述第二刀体均为同轴设置的回转体。
15.本实用新型与现有技术相比的有益效果是：
16.本实用新型提供的一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具，包括成型粗镗刀，所述成型粗镗刀包括一体设置的第一刀杆和第一刀体，所述第一刀体上沿周向均匀分布两条侧刃，所述侧刃由多段呈阶梯式的切削刃构成，每段所述切削刃呈锥形。其结构简单，加工精度高，加工效率高。
附图说明
17.图1为本实用新型实施例的成型粗镗刀结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的成型粗镗刀使用状态示意图；
19.图3为本实用新型实施例的成型球头镗刀结构示意图；
20.图4为本实用新型实施例的成型球头镗刀使用状态示意图。
21.图中：1、成型粗镗刀，1.1、第一刀杆，1.2、第一刀体，1.3、侧刃，1.3.1、倒角刃，1.3.2、第一切削刃，1.3.3、第二切削刃，1.3.4、第三切削刃，1.4、刀尖，1.5、第一排屑槽，2、成型球头镗刀，2.1、第二刀杆，2.2、第二刀体，2.2.1、柱状部，2.2.2、成型球面，2.2.3、球头刃，2.2.4、中心刃口，2.2.5、第二排屑槽，3、兜孔，4、倒角。
具体实施方式
22.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。
23.实施例1
24.如图1-4所示，一种用于加工深沟球保持架球型兜孔的组合刀具，包括成型粗镗刀1和成型球头镗刀2。成型粗镗刀1包括一体设置的第一刀杆1.1和第一刀体1.2，第一刀杆1.1和第一刀体1.2均为同轴设置的回转体，第一刀体1.2上沿周向均匀分布两条侧刃1.3，两条侧刃1.3由多段呈阶梯式的切削刃构成，每段切削刃呈锥形。
25.多段切削刃包括靠近第一刀杆1.1一端的倒角刃1.3.1和与倒角刃1.3.1依次连接的第一切削刃1.3.2、第二切削刃1.3.3和第三切削刃1.3.4，其中，第一切削刃1.3.2与倒角刃1.3.1在径向截面上的第一交点、第一切削刃1.3.2与第二切削刃1.3.3在径向截面上的第二交点、第二切削刃1.3.3与第三切削刃1.3.4在径向截面上的第三交点以及第三切削刃1.3.4远离第三交点所对应的刀尖1.4共圆。第一交点、第二交点和第三交点在轴向截面上所对应的圆的半径依次变小。
26.需要说明的是，上述阶梯式切削刃的设置可以尽可能的减小刀具与工件的接触面
积，进而减小切削阻力，使工件变形量更小。刀具的每段尺寸根据球形兜孔3尺寸留加工余量，使粗加工后球形兜孔3面余量均匀一致，表面粗糙度好，减小精加工的余量，并且可以提高精加工刀具的切削速度。粗加工刀具上端还有倒角4功能。
27.为了提高加工精度，本实施例中的倒角刃1.3.1与第一刀体1.2的中心轴线的夹角为45度，即两条倒角刃1.3.1的夹角为90度；刀尖1.4所对应的第三切削刃1.3.4与第一刀体1.2的中心轴线的夹角为75度，即刀具的刀尖1.4设计成150度角。
28.为了便于排屑，本实施例第一刀体1.2上沿轴向对称设置有两条第一排屑槽1.5，两条第一排屑槽1.5对应设置在两条侧刃1.3之间。
29.本实施例的成型球头镗刀2用于对成型粗镗刀1加工完成后的球形兜孔3进行精加工，其包括一体成型的第二刀杆2.1和第二刀体2.2，第二刀杆2.1和第二刀体2.2均为同轴设置的回转体。第二刀体2.2包括柱状部2.2.1和设置在柱状部2.2.1前端的成型球面2.2.2，柱状部2.2.1的后端与第二刀杆2.1连接，成型球面2.2.2上设置有单条球头刃2.2.3，单条球头刃2.2.3前端的中心刃口2.2.4超过第二刀体2.2的中心，单条球头刃2.2.3的后端向柱状部2.2.1延伸。优选的，单条球头刃2.2.3的中心刃口2.2.4超过第二刀体2.2中心的距离l为0.5mm。
30.需要说明的是，本实施例中的球头刃2.2.3由烧结于第二刀体2.2上的磨粒构成。
31.为了便于排屑，本实施例的第二刀体2.2上设置有第二排屑槽2.2.5，第二排屑槽2.2.5设置在成型球面2.2.2远离单条球头刃2.2.3一侧。
32.在粗加工过程，根据球形兜孔3端面倒角4要求，调整粗加工刀具进刀的深度，从而来调节倒角4的大小。如果倒角4小了，成型粗镗刀1向z-方向移动，如果倒角4大了，成型粗镗刀1向z+方向移动。这样成型粗镗刀1既可以对球形兜孔3进行仿形粗加工，又可以将球形兜孔3端面倒角4加工出，并且可以调整其大小，节省了单独一道工序加工倒角4的工时，提高了效率。成型粗镗刀1的刀尖1.4设计成150
°
，既保证了刀具加工过程定心的稳定性，又保证了刀尖1.4的强度，刀尖1.4不易崩刃，提高刀具的寿命。
33.需要说明的是，现有技术中的双刃或者多刃球头刀具，在制作刀具过程中，各个刃会在刀具中心位置相交，相交处就是球形兜孔3的中心点处，因为每个刃不可能做到高度完全一致，导致加工后的球形兜孔3中心就会出现比较明显的的接刀痕。本实施例的成型球头镗刀2设置的单条球头刃2.2.3并且单条球头刃2.2.3的中心刃口2.2.4超过第二刀体2.2的中心可以避免出现上述接到痕的问题。
34.另外，现有技术在精加工球型兜孔3时，刀具的中心点加工到球形兜孔3中心处时，刀具是一个挤压变形的过程，而不是切削加工。这样球形兜孔3中心会有一个挤压变形的凸点，这个凸点在装配时，会使钢球划伤、转动不均匀，最终影响轴承的动态平衡。
35.成型球头镗刀2的中心处采用过心处理，这样刀具的中心在加工到球形兜孔3底部时，过心的刃会对中心进行切削，去除原有的凸点，而且不会出现振刀纹，也不存在跳动差的问题。
36.本实施例与现有技术相比的有益效果是：
37.本实施例通过成型粗镗刀1和成型球头镗刀2组成组合刀具，粗加工时既节省了最终球形兜孔3端面倒角4的工时，又减少了精加工余量，减少粗加工过程产品变形问题，同时精加工时能够保证了球形兜孔3的表面质量，加工效率明显提高。
38.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
39.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
40.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“相连”、“连接”、“固定”“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
41.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
42.需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
43.在本实用新型的描述中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
44.以上所述尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。