拉削与拉刀学习

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拉削与拉刀学习

发布日期:2023-12-07 来源:生产车间

详细介绍

  拉削利用只有主运动、没有进给运动的拉床,依靠拉刀的结构变化,可以加工各种形状的通孔、通槽和各种形状的内、外表面。拉刀是一种加工精度和切削效率都比较高的多齿刀具。拉削时拉刀作等速直线运动,于拉刀的后一个(或一组)刀齿高出前一个(或一组)刀齿,从而能够一层层地从工件上切下多余金属,如图所示。由于拉削速度较低,切削厚度很小,能够得到较高精度和较好的表面上的质量。第一节拉削特点.拉削加工与其它切削加工方法相比较,具有以下特拉床结构相对比较简单拉削通常只有一个主运动(拉刀直线运动),进给运动由拉刀刀齿的齿升量来完成,因此拉床结构简单,操作方便。加工精度与表面上的质量高一般拉床采取了液压系统,传动平稳;拉削速度较低,一般为0.04~0.2约为2.5~12m/min),不会产生积屑瘤,切削厚度很小,般精切齿的切削厚度为0.005~0.015mm,因此拉削精度可达IT7、表面粗糙度值Ra=2.5~0.88μm生产率高由于拉刀是多齿刀具,同时参加工作的刀齿多,切削刀总长度大,一次行程能完成粗、半精及精加工,因此生产率很高。拉刀耐用度高,常规使用的寿命长由于拉削速度较低,拉刀磨损慢,因此拉刀耐用度较高,同时,拉刀刀齿磨钝后,还可磨几次。因此,有较长的常规使用的寿命。)切削条件差拉削属于封闭式切削,切屑困难,因此,在设计和使用时一定要保证拉刀切削齿间有足够的容屑空间。拉刀工作时拉削力以几十至几百kN计,任何切削方法均无如此大的切削力,设计时一定要考虑。)加工范围广可拉削各种形状的通孔和外表面,但拉刀的设计、制造复杂,价格昂贵,不适应单件小批生产。.拉刀的类型拉刀按所加工表面的不同,可分为内拉刀和外拉刀两类。内拉刀用于加工各种形状的内表面,常见的有圆孔拉刀、花键拉刀、方孔拉刀和键槽拉刀等;外拉刀用于加工各种形状的外表面。在生产中,内拉刀比外拉刀应用更普遍。按拉刀工作时受力方向的不同,可分为拉刀和推刀。前者受拉力,后者受压力,考虑压杆稳定性,推刀长径比应小于12第二节拉刀类型.按拉刀的结构不同,可分为整体式和组合式,采用组合拉刀,不但可以节省刀具材料,还能够简化拉刀的制造,并且当拉刀刀齿磨损或损坏后,能够方便地进行调节及更换。整体式大多数都用在中小型尺寸的高速钢整体式拉刀;装配式多用于大尺寸和硬质合金组合拉刀。.拉刀可拿来加工各种截面形状的通孔、直线或曲线的外表面。图所示为拉削加工的典型工件截面形状。.拉刀的类型不同,其外形和构造也各有不同,但其组成部分和基本结构是相似的。图所示为典型的圆孔拉刀,其各部分的基本功能如下:颈部头部与过渡锥之间的联接部分,此处可以打标记第三节拉刀的结构过渡部分颈部与前导部分之间的锥度部分,起对准中心的作用;使拉刀易于进人工件孔。前导部用于引导拉刀的切削齿正确地进人工件孔,防止刀具进入工件孔后发生歪斜,同时还能检查预加工孔尺寸是不是过小,以免拉刀的第一个刀齿负荷过重而损坏。切削部担负切削工作,切除工件上全部的拉削余量,由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。校准部用以校正孔径、修光孔壁,以提高孔的加工精度和表面上的质量,也可以作精切齿的后备齿。用于保证拉刀最后的正确位置,防止拉刀在即将离开工件时,因工件下垂而损坏已加工表面和刀齿。支托部对长而重的拉刀起支撑托起作用,利用尾部与支架配合,防止拉刀自重下垂,并可减轻装卸拉刀的劳动强度。.在拉削过程中,拉削余量在各个刀齿上切下顺序和方式,称这种图形为拉削方式或拉削图形。它决定着每个刀齿切下的切削层的截面形状。拉削图形选择的合理与否,直接影响到刀齿负荷的分配、拉刀的长度、拉削力的大小、拉刀的磨损和耐用度、工件表面上的质量、生产率和制造成本等。拉削方式有分层式和分块式两大类,分层式包括同廓式和渐成式两种;分块式常用的有轮切式。此外,还有将分层拉削和分块拉削结合在一支拉刀上应用的称为综合轮切式。第四节拉削方式第10分层式拉削分层拉削是拉刀的刀齿把拉削余量一层一层地依次切去,每个刀齿根据齿升量的多少切去一层余量。由于切削齿上参加工作的刀刃一般较长,即切削宽度较大(如拉圆孔的刀齿,其切削宽度等于圆周长),所以切削厚度(齿升量)取得较小,否则因切削力太大,而没有办法进行切削。分层式拉削的切削厚度(齿升量)小,所以拉削过程较为平稳,拉削表面上的质量较高;但单位切削力大,需要的切削齿数目多,拉刀较长,刀具的成本高,生产率低,且在拉削有硬皮的铸、锻件时,拉刀的切削齿磨损较快。分层式拉削又可分为两小类。第11按如图所示同廓式拉削法设计的拉刀,各刀齿的廓形与被加工表面的最终形状一样。它们一层层地切去加工余量,最后由拉刀的最后一个切削齿和校准齿切出工件的最终尺寸和表.采用同廓式拉削时,为了使切屑容易卷曲和切削,在每个切削齿上都开有如图所示的交错分布的窄的分屑槽。采用这种拉削方式能达到较小的表面粗糙度值。但单位切削力大,且需要较多的刀齿才能把余量全都切除,拉刀较长,刀具成本高,生产率低,并且不适于加工带硬皮的工件。但同廓拉削的拉刀加工平面、圆孔和形状简单的成形表面时,刀齿廓形简单,容易制造,并且能获得较好的加工表面,因而一般也常采用。但其它形状的廓形制造时很难。第13渐成式拉削法按如图所示渐成式拉削法设计的拉刀,刀齿廓形与被拉削表面的形状不相同,被加工表面的最终形状和尺寸是由各刀齿切出的表面连接而成。因此,每个刀齿可制成简单的直线或圆孤,拉刀制造较为方便,缺点是在工件已加工表面上也许会出现副切削刃的交接痕迹,因此加工出的工件表面上的质量较差。键槽、花键槽及多边孔常采用这种拉削方式加工。第14分块式拉削按分块式拉削图形设计的拉刀,其切削部分是由若干齿组成。每个齿组中有2个刀齿,它们的直径相同,共同切下加工余量中的一层金属,每个刀齿仅切去一层中的一部分。图所示为三个刀齿一组的圆孔拉刀的外观,第15.分块式拉削与分层式拉削比较,它的主要优点是每一个刀齿上参加工作的长度(即切削宽度)较小,因此在保持相同的切削力的情况下,允许较大的切削厚度比分层拉削要大得多。因此,虽然每层金属要用一组个)刀齿去切除,但由于切削厚度比分层拉削方式大2倍,所以在同一拉削量下,所用刀齿的总数减少了许多,拉刀长度快速缩短,不仅节省了贵重的刀具村料,生产率也大幅度的提升。在刀齿上分屑槽的转角处,强度高,散热良好,故刀齿的磨损量也较小。所以在同一拉削余量下,轮切式拉刀所需的切削齿数目少,拉刀长度短,不仅节省了贵重的刀具材料,生产率也大幅度的提升。第16.最常用的是轮切式。图所示为轮切式拉刀及其拉削图形,即第一齿与第二齿的直径相同,但切削刃位置互相错开,各切除工件上同一层金属中的几段材料,剩下的残留金属,由同一组的第三个刀刃切除。该刀齿不再制有圆弧分屑槽。为避免切削刃与前两个刀刃切成的工件表面摩擦及切下整圈切屑,其直径应较同组其它两个刀齿直径小0.02~0.04mm.轮切式拉刀大多数都用在加工尺寸大、余量多的内孔、平面、宽大的键槽、矩形花键孔等,并能用来加工带有硬皮的铸件和锻件。但轮切式拉刀的结构较复杂,加工后的工件表 面粗糙度值较大。 第18 综合式拉削综合式拉削集中了分层式拉削与轮切式拉削的优点,即粗 切齿和过渡齿制成轮切式结构,精切齿则采用分层式结构。 这样,既缩短了拉刀长度,保持比较高的生产率,又能获得较 好的工件表面上的质量。 第19 .图所示为综合式拉刀结构及拉削图形。 粗切齿采取不分组的轮切式拉刀结构, 即第一个刀齿分段地切去第一层金属的 一半左右,第二个刀齿比第一个刀齿高 出一个齿升量,除了切去第二层金属的 一半左右外,还切去第一个刀齿留下的 第一层金属的一半左右,因此,其切削 厚度比第一刀齿的切削厚度大一倍。后 面的刀齿都 以同样顺序交错切削,起到 把粗切余量切完为止。第五齿和第六刀 齿就按分层拉削工作,但第五刀齿不仅 要切除本圈的金属层,还要切除第四圈 中剩下的一半。精切刀齿齿升量较小, 校正齿没有齿升量。 第20 .综合轮切式拉刀刀齿的齿升量分布较合理,拉削过程较 平稳,加工表面上的质量高。它既缩短了拉刀长度,提高了生产 率,又能获得较好的加工质量。但综合轮切式拉刀的制造较 困难。我们国家生产的圆孔拉刀较多地采用这种结构。 第21 .一、切削部 切削部是拉刀的主要部分,它与拉削质量、生产率以及拉刀 的制造成本有直接的关系。设计时必须最大限度地考虑下列几个维度。 第五节 圆孔拉刀设计 第22 .拉削余量A拉削余量是设计拉刀的重要的原始数据之一,它直接影响 拉削的效率和质量,所以最终选择的要适当,若拉削余量太小,则 不能全部切除前一道工序留下的加工误差,影响拉削质量;但 拉削余量太大,拉刀刀齿必然增多,拉刀较长,使拉刀制造困 难和浪费刀齿材料。加工不一样的形状和要求的表面,拉削余量也 不同。拉削余量可用经验公式计算,也可从相关中选取。圆孔 拉削余量如图所示。 当已知拉削前、后的孔径,则拉削余量为: wmax—拉削加工后孔的最大直径 (mm) wmin—拉削加工前孔的最小直径(mm) minmax —拉削后孔的公称直径(mm) .拉削方式选用不同的拉削方式,拉刀的结构也不同。圆孔拉刀一般采 用综合式,即粗切齿和过渡齿采用不分组的轮切式结构,精切 齿采用分层式。 第24