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1、2.4拉削刀具，主要内容：2.4.1拉削刀具概述2.4.2拉削图形2.4.3圆孔拉削刀具的设计2.4.4拉削刀具的合理使用和磨削，2.4.1.1拉削特点，图2-4-1拉削工艺1-工件；与其他切割方法相比，拉削和拉削具有以下特点。(1)拉床结构相对比较简单：拉削通常只有一个主要运动(拉床的直线运动)，进给运动是通过拉床齿的齿升来完成的，因此拉床结构相对比较简单，操作方便。(2)加工精度和表面上的质量高：一般拉床采取了液压系统，传动平稳；拉削速度一般为0.040.2米/秒(约2.512米/分钟)，不会产生积屑，切削厚度很小。精加工齿的切削厚度一般为0.0050.015毫米，拉削精度可达IT7，表面粗糙度Ra=2。50.
2、88米(3)高生产率由于拉刀是一种多齿刀具，并且有许多齿同时工作，刀具的总长度很大，粗加工、半精加工和精加工可以一次完成，所以生产率很高。(4)拉削刀具耐用度高，常规使用的寿命长。由于拉削速度慢，拉削刀具磨损慢，所以拉削刀具具备极高的耐用性。同时，拉削刀齿在变钝后可以打磨几次。因此，它的常规使用的寿命更长。2.4.1.2拉削式，拉削加工可分为内表面拉削、外表面拉削等。内表面拉削大多数都用在加工圆孔、多边形孔、花键孔、键槽以及螺旋角较大的相同螺纹。从受力状态来看，可分为拉削和拉削。外表面拉削是指用拉刀加工工件的外表面。拉刀通常是组合制作的。拉刀类型拉刀能够准确的通过不同的加工表面分为内拉刀和外拉刀。内拉刀用于加工各种
3、形状的内表面，如圆孔拉刀、花键拉刀、方孔拉刀和键槽拉刀。外拉刀用于加工各种形状的外表面。在生产中，内拉刀比外拉刀使用更广泛。根据拉削刀具受力方向的不同，可分为拉削刀具和推削刀具。前者处于紧张状态，后者处于压力之下。考虑到压杆的稳定性，推杆的长径比应小于12。根据拉削刀具的不同结构，可分为整体式和组合式。使用组合拉削刀具不但可以节省刀具材料，还可以简化拉削刀具的制造。拉削齿磨损或损坏时，可以方便地做调整和更换。整体式大多数都用在中小型高速钢整体拉削刀具；组装式拉刀大多数都用在大型和硬质合金组合拉刀。拉削工具可用于加工各种横截面形状的通孔、直线显示了拉削过程中典型工件的横截面
4、形状。图2-4-2拉削的各种内外表面，拉削刀具的2.4.1.3结构，2.4-3圆孔拉削刀具的组成，(1)头部拉削刀具与机床之间的连接部分，用于夹紧拉削刀具和传递动力。(2)可在此标记颈头和过渡锥之间的连接部分(拉刀的材料、尺寸和规格等)。)。(3)过渡部分的颈部和引导部分之间的锥形部分起到对中的作用；使拉刀容易进入工件孔。(4)引导部用于引导拉刀的切齿正确进入工件孔，防止刀具进入工件孔后歪斜。同时，还能检查前处理孔的尺寸是不是过小，以避免拉刀的第一个齿因载荷过大而损坏。(5)切削部分负责切削，切断工件上的所有拉削余量，由粗切削齿、过渡齿和精切削齿组成。(6)校准部件用于校正孔径和抛光孔壁，以提
5、高孔的加工精度和表面上的质量，也可作为精切齿的备用齿。(7)后部g拉削方式的选择是不是合理，直接影响到刀齿的载荷分布、拉削刀具的长度、拉削力的大小、拉削刀具的磨损和耐用度、工件的表面上的质量、生产率和制造成本等。拉削图形基本上分为两类：分层型和块型，分层型包括相同的轮廓型和递进型；圆形切割通常用于砌块类型。2.4.2.1分层拉削，拉削余量由拉削刀具的刀齿逐层切断，每个刀齿根据齿升量切断一层余量。分层拉削的切削厚度(齿升)小，拉削过程稳定，拉削表面上的质量高；但是，单位切削力大，需要的切削齿数大，拉刀长，刀具成本高，生产率低。拉硬皮铸件和锻件时，拉刀的切齿磨损很快。分层拉削可分为两类。相同轮廓拉削方法依据图2
6、.4-4所示相同轮廓拉削方法设计的拉刀具有与加工表面最终形状相同的轮廓。当采用相同轮廓的拉削时，为了使切屑容易卷曲和切削，每个切削齿都有窄的切屑分离槽，这些槽交错排列，如图2.4-5所示。这种拉削办法能够获得较小的表面粗糙度值。但是，单位切削力很大，需要更多的切削齿来切断所有的余量。拉削刀具长，刀具成本高，生产率低，不适合加工硬皮工件。然而，当使用具有相同轮廓的拉削工具来加工平坦表面、圆孔和具有简单形状的成形表面时，刀齿的轮廓简单，易于制造，并且能够得到更好的加工表面，因此被普遍使用。然而，很难制造其他形状的型材。(2)渐进拉削按照图2.4-6所示的渐进拉削方法设计的拉刀，刀齿的轮廓与拉削面的
7、形状不同，加工面的最终形状和尺寸是由每个刀齿切削的表面连接而成的。因此，每个刀齿都可以做成简单的直线或圆弧，使得拉削刀具的制造更加方便。缺点是辅助切削刃的相交轨迹可能出现在工件的加工面上，因此加工工件的表面质量较差。键槽、花键槽和多边形孔通常用这种拉削方法加工。图2.4-4正式拉削图，图2.4-5相同轮廓拉削刀具的分屑槽，图2.4-6渐进拉削图，2.4.2.2块拉削图，图2.4-7拼合快速拉削刀具形状，图2.4-8轮切拉削刀具截面和拉削图，2 . 4 . 4-2第二刀齿；3-第三个刀齿；4-第四刀齿；5-第五刀齿；6-第六刀齿，综合拉削集分层拉削和轮切拉削的优点，即粗切齿和过渡齿做成轮切结构，
8、精切齿采用分层结构。这样，不仅拉削刀具的长度缩短了，而且保持了较高的生产率，能够得到较好的工件表面质量。图2.4-2.4显示了综合拉削刀具的结构和图纸。粗切齿采用不分组轮切拉刀结构，即第一个切齿分段切掉第一层金属的一半左右，第二个切齿比第一个切齿高出一个齿距。除了切除大约一半的第二层金属之外，它还切除大约一半的由第一切割齿留下的第一层金属，因此它的切割厚度是第一切割齿的两倍。以下刀具齿以相同的顺序切削，直到粗加工余量被切削。第五刀齿和第六刀齿是分层的，但是第五刀齿不仅需要切掉这个圆的金属层，还需要切掉第四个圆的剩余一半。精加工刀具的齿升很小，校正齿没有升。综合车拉刀刀齿升分布合理，拉削过程稳定
9、，加工表面上的质量高。它不仅缩短了拉刀的长度，拉刀的齿升af指两个相邻刀齿(或两组刀齿)之间的半径差。拉刀齿升程af越大，切齿数量越少，拉刀长度越短，拉削生产率越高，刀齿成本相对较低。但是，如果齿升af太大，拉削力会增大，影响拉刀的强度和机床的负荷，同时拉刀的使用寿命和加工质量也会降低。齿升af不应太小，否则，由于切削刃不是绝对锋利的，很难切削非常薄的金属层，导致滑动和挤压现象，这将加剧刀具齿的磨损。齿升af应根据工件材料和拉刀类型确定。拉刀粗切齿的齿升af最大，一般不超过0.15毫米，每个齿的齿升af相等，约占整个拉削余量的80%。为了使拉削过程顺利进行，提高加工表面上的质量，逐渐降低拉削载荷，齿升
10、应该从粗切削齿逐渐降低到精切削齿。过渡齿的齿升约为粗切削齿的3/52/5，精切削齿的齿升最小，一般为0。0050.圆孔拉刀的过渡齿也是粗切齿的备用齿。4节距p和刀齿的几何参数，图2.4-11拉刀和排屑槽的节距形成a曲线齿背式；B-扩展螺距型。C-直齿背式，表2.4-1拉刀前角，表2.4-2拉刀前角和刃带，7个分屑槽，图2.4-12分层拉刀常用的分屑槽，图2.4-13轮切拉刀的分屑槽，8个齿数和切削齿直径，包括粗切削齿，过渡齿和精切削齿根据选择的拉削余量A和齿升af， 可以根据以下公式计算：计算出的齿数应该按照四舍五入的原则进行四舍五入，一般为35个过渡齿和37个精切齿。 其余的是粗糙的切齿。拉
11、刀的第一个切齿通常没有齿升，这是为了避免由于拉削余量不均匀或金属中的杂质造成的过大意外载荷而损坏刀齿。最后一个精切齿的直径等于校准齿的直径。切削齿的直径应在一定的制造公差范围内，一般为-0.008-0.02毫米。最后一个精切削齿的直径偏差应与校准齿的直径偏差相同。2.4.3.2校准部分，校准齿的齿数为1，节距pj为2，因为校准齿只起到抛光的作用，节距pj可以更短以缩短拉刀长度。校准齿的齿廓与切割齿的齿廓相同。当粗切齿的节距为10毫米时，为了便于制造，取3来标定齿的几何参数。校准齿的几何参数包括前角、后角和边缘宽度。由于校准齿没有切削功能，只起到抛光的作用，前角一般取05，有时为了便于制造，与切
12、削齿相同。校准齿的后角通常小于切割齿的后角。目的是使拉刀重新研磨后直径变化小，从而延长拉刀的使用寿命。如表2.4-2所示。为了使拉刀重磨后的校准件直径变化小，拉削过程平稳，校准齿上的边带宽度远大于切割齿的宽度，甚至大于精切齿的宽度，如表2.4-2所示。校准齿的直径，为了增加重新研磨次数和延长拉刀的使用寿命，拉刀校准齿的直径doj应取工件孔的最大尺寸dmmax。还应考虑拉削后孔直径可能增大或减小的情况，因此校准齿的直径应为：拉削后孔减小时应取“”符号；展开时取“-”。通常，加工孔径的问题大于校准齿的直径，膨胀和收缩应通过实验确定，一般在310米范围内。收缩经常发生在用空刀槽拉削内表面时，后导轨的
13、长度应大于空刀槽一端拉削长度与工件空刀槽长度之和。其直径等于或略小于拉削后工件孔的最小直径，公差取f7。使用拉刀实现工作行程和回程的自动循环时，需要尾部结构，尾部设置在拉刀后导向部分的后面。尾部直径根据拉床车厢确定。为了便于制造，它通常被制成具有与后导轨相同的直径。长度不得小于2025毫米。4拉刀总长度，即拉刀所有部件长度之和，即，拉刀强度和拉削张力的2.4.3.4验证，1拉削力的计算，2综合圆孔拉刀拉削强度的计算，拉削时产生的拉应力小于拉刀材料的许用应力，即，拉刀的危险截面面积(m2)。拉刀材料的许用应力(Mpa)为=34332.42Mpa对于高速钢；合金钢=245兆帕。拉力验证拉床的新旧程
14、度不同，实际输出拉力也不同。拉削过程中产生的最大拉削力必须小于拉床的实际拉力，即公式中的f为拉床的额定拉力；拉床的输出张力系数。新拉床=0.2.4，旧拉床完好=0.8，旧拉床不良=0.50.7。如果拉削强度或拉削张力不足，一般通过降低拉削齿升或增加齿距来减少同时工作的齿数来解决。如果可能，更换大尺寸的拉床。2.4.4拉削刀具的合理使用和刃磨，1拉削面的缺陷及解决方法。在拉削过程中，拉削面的常见缺陷如下：(1)刮削面的粗糙度基本符合要求，但当有局部刮削时，应主要从使用方面进行检查。例如，刀齿的刀刃上是否有擦伤的缺口；刀齿(尤其是精加工齿)上是否有未清洗的附着碎屑；拉刀多次刃磨后的切屑槽形状是否导
15、致台阶形状不光滑，导致切屑卷曲不光滑，压坏刀齿，划伤加工面等。此外，如果预处理孔表面有氧化皮，可能会损坏刀齿并造成局部划痕。(2)挤压点是由刀齿侧面和加工表面之间的强烈挤压摩擦引起的。它通常用于选择合适的后角(特别是粗切齿的后角不应过小)和齿升；使用性能良好的切削液，注入足够的切削液，采用适当的热处理降低高硬度工件的硬度，可以消除这些缺陷。拉削后的表面还有其他一些缺陷。(3)产生环形波纹的主要原因是拉削过程中切削力变化较大，拉削刀具工作不平稳，使得刀齿在圆周方向的切削不均匀。为了消除这一缺陷，我们主要从设计方面来检查齿升的选择是否合理；同时工作齿数是否太少；刀片带的宽度是否均匀和小等。特别是校
16、准部门的前七或八个刀齿的加工精度应进行检查。从使用角度来看，拉削速度不应太高；拉床的精度和刚度较好，无振动现象；拉刀的弯曲和径向跳动是否超出公差。(4)鱼鳞缺陷是由拉削过程中加工表面的大塑性变形引起的。当工件材料硬度较低时，拉刀前角较小，刀齿刃口钝化，容易出现鱼鳞缺陷。因此，应通过合理选择和磨削拉刀的前角、对工件进行适当的热处理以改善其可加工性、及时磨削钝化的刀齿以及选择性能良好的切削液来消除这些缺陷。(5)断屑槽的槽痕断屑槽拉刀磨削时，拉刀的磨损主要发生在侧面，尤其是分屑槽的拐角处。通常，当磨损量VB超过0.3毫米时，需要重新研磨。重磨时，一般在专用磨床上进行，如M6110拉削机床。对于短拉刀，也可以在万能工具磨床上用碟形砂轮沿前刀面磨削。刃磨时，拉刀的设计前角应保持不变，并满足预定的表面上的质量要求。用弧形球面砂轮磨削拉刀前刀面是一种广泛使用的磨削圆孔拉刀的方法，如图2.4-16所示。碟形砂轮和拉刀绕各自的轴线旋转，使砂轮的外周与前刀面上的M点接触，该M点是前刀面和凹槽底部圆弧之间的切点。研磨和牵引
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