電子課件《金屬切削原理與刀具(第五版)》B013509第八章

1、第一節(jié) 拉刀的種類第二節(jié) 拉刀的結(jié)構(gòu)組成及主要參數(shù)第三節(jié) 拉削方式第四節(jié) 拉刀的使用與刃磨 拉刀是一種在拉床 （如臥式外拉床、 立式內(nèi)拉床） 上通過一次進(jìn)給 （主運(yùn)動(dòng)）， 在短時(shí)間內(nèi)就能完成特別難加工工件輪廓加工的一種多齒刀具。 拉削過程示意如圖所示，由于利用拉刀上相鄰刀齒尺寸的變化依次地從工件上切下很薄的金屬層，所以可以獲得精度高、表面質(zhì)量好的工件表面。一般來說，拉削加工精度可達(dá)到IT9IT7，表面粗糙度Ra3.20.5m 。 拉削主要特點(diǎn)：能加工各種形狀貫通的內(nèi)、外表面，加工精度高、生產(chǎn)率高、拉刀的使用壽命長， 缺點(diǎn)：拉刀制造較復(fù)雜，主要用于大量、成批生產(chǎn)。對(duì)有些形狀復(fù)雜的孔和槽，雖是單件

2、、小批量生產(chǎn)可用拉削加工。 第一節(jié) 拉刀的種類一、按被加工表面部位不同分類1內(nèi)拉刀 a）圓孔拉刀 b）方孔拉刀 c）花鍵拉刀 d）漸開線拉刀2外拉刀 二、按加工時(shí)受力方向不同分類 a）拉刀 b）推刀三、按拉刀結(jié)構(gòu)不同分類 整體拉刀：主要用于中、小型尺寸的高速鋼拉刀。a）焊齒拉刀 b）裝配拉刀 c）鑲齒拉刀 加工大尺寸、復(fù)雜形狀表面的拉刀，則可由幾個(gè)零部件組裝而成，如圖b和c的直角拉刀。 對(duì)于硬質(zhì)合金拉刀，利用焊接或機(jī)械鑲裝的方法將刀齒固定在結(jié)構(gòu)鋼刀體上。第二節(jié) 拉刀的結(jié)構(gòu)組成及主要參數(shù)一、拉刀的組成二、拉刀切削部分的主要參數(shù)和結(jié)構(gòu) 1齒升量f z 齒升量是指前后相鄰兩刀齒（或齒組）的高度差或半

3、徑差。它是拉刀的重要結(jié)構(gòu)參數(shù)。齒升量f z的大小影響加工表面質(zhì)量、拉削力、拉刀磨損、拉刀長度和拉削效率。齒升量的選擇原則： （1）粗切齒齒升量在保證拉刀強(qiáng)度和拉床拉力足夠的條件下，盡量選擇較大值。一般粗切齒應(yīng)切除拉削余量的80以上，而且各齒的齒升量相等，每齒的齒升量可為0.030.1mm。 （2）精切齒的齒升量一般根據(jù)被拉削表面質(zhì)量和精度來確定，應(yīng)盡量選小些。拉削一般鋼材時(shí)，精切齒齒升量可取0.0050.02mm，但不得小于0.005mm。 （3）過渡齒的齒升量應(yīng)從粗切齒的齒升量逐齒遞減至精切齒的齒升量。目的是使刀齒負(fù)荷逐漸下降，拉削平穩(wěn)，校準(zhǔn)齒的齒升量為零。 分層式拉刀粗切齒齒升量 拉刀類型

4、加工材料碳鋼（b0.50GPa）灰鑄鐵鋁青銅、黃銅圓拉刀0.0150.0200.030.080.020.050.050.12矩形花鍵拉刀0.040.060.040.100.020.100.050.12矩形拉刀、平拉刀0.030.120.060.200.050.080.060.152前角o 拉刀的前角o根據(jù)工件材料選擇。工件材料的強(qiáng)度和硬度比較高時(shí)，o應(yīng)選小些；反之，則應(yīng)選大些。一般高速鋼拉刀的前角為o520。硬質(zhì)合金拉刀的前角為o010。 校準(zhǔn)齒基本不切削，其o可取小些，但為了制造方便，通常與切削齒前角相等。 拉刀的后角ao很小，一般切削齒后角ao=2304， 校準(zhǔn)齒后角ao=30130。所以

5、一般內(nèi)拉刀的后角都設(shè)計(jì)成很小。外拉刀的刀齒高度可以調(diào)整，后角可以取大些。在拉刀刀齒的后刀面上還要做出一段有一定寬度的后角為0的刃帶b1。3后角ao4齒距p 和同時(shí)工作齒數(shù) 齒距p是相鄰兩刀齒間的軸向距離。同時(shí)工作齒數(shù)是指在拉削過程中，在拉削長度范圍內(nèi)最多時(shí)有幾個(gè)刀齒工作。 粗切齒齒距p的確定原則：在容屑空間和拉刀強(qiáng)度足夠的前提下，盡可能選取較小的數(shù)值。粗切齒齒距p可按下式計(jì)算： p（1.251.9） 式中 L0拉削長度； 系數(shù)1.251.5用于分層拉削方式； 1.451.9用于分塊式拉削方式。 精切齒和校準(zhǔn)齒的齒距可以取小些，但為制造方便也可以取與粗切齒齒距相同值。5容屑槽6分屑槽 分屑槽的作

6、用是減小切削寬度，便于切削容納在容屑槽中及清除切屑。對(duì)于切削刃較長的刀齒都要磨出分屑槽。常用分屑槽形狀 a）圓弧形分屑槽 b）角度形分屑槽 （1）分屑槽的深度應(yīng)大于齒升量，否則將不起分屑作用。 （2）前后刀齒上的分屑槽要相互錯(cuò)開。 （3）為了使分屑槽上兩側(cè)切削刃也有一定后角，減小與加工表面的摩擦，可使槽底后角磨成ao= +2。分屑槽注意事項(xiàng)：常用分屑槽形狀 a）圓弧形分屑槽 b）角度形分屑槽 （4）分屑槽的數(shù)目nk應(yīng)保證每段切屑寬度不大于57mm，nk最好取偶數(shù)。 （5）最后12個(gè)精切齒一般不開分屑槽，加工鑄鐵等脆性材料不開分屑槽。 （6）對(duì)于圓弧形分屑槽，某一刀齒的刃寬應(yīng)大于前一刀齒對(duì)應(yīng)位置

7、上的槽寬，一般要大于0.5mm。常用分屑槽形狀 a）圓弧形分屑槽 b）角度形分屑槽7齒數(shù)和直徑（1）拉刀齒數(shù) 一把拉刀的齒數(shù)多少是由加工余量和齒升量大小確定的。根據(jù)粗切齒齒升量和已知的加工余量A，切削齒總的齒數(shù)可按下式估算： 式中： 拉刀齒數(shù)； 齒升量粗切齒齒數(shù)應(yīng)切除加工余量的80%以上。過渡齒一般可取38個(gè)。精切齒齒數(shù)可取37個(gè)。校準(zhǔn)齒齒數(shù)可取48個(gè)。拉刀最終的刀齒數(shù)目要在每個(gè)刀齒直徑排列后才能確定。（2）拉刀直徑 圓孔拉刀第一個(gè)刀齒齒升量應(yīng)取小些或者為零。（若預(yù)制孔比較光整，第一個(gè)刀齒直徑也可為前一刀齒直徑加上二倍齒升量。）一般第一個(gè)刀齒直徑可等于預(yù)制孔的最小極限尺寸D0min。最后一個(gè)精

8、切齒直徑等于校準(zhǔn)齒直徑。 校準(zhǔn)齒直徑的基本尺寸應(yīng)為： db校式中 拉后孔徑的最大極限尺寸； 拉后孔徑的擴(kuò)張量或收縮量，應(yīng)通過試驗(yàn)來確定，一般在0.0030.01mm范圍內(nèi)。第三節(jié) 拉削方式拉削方式：指拉刀切除余量的順序和方式。 一、分層式拉削 分層式拉削的特點(diǎn)是將加工余量一層一層地切除。 分層拉削方式1同廓拉削 各刀齒形狀與已加工表面最終形狀相同。由最后一個(gè)切削齒和校準(zhǔn)齒形工件最終的形狀和尺寸。刀具成本高，生產(chǎn)效率低，但獲得的工件表面質(zhì)量較高。 2漸成拉削 各刀齒廓形與工件已加工表面最終形狀不同，工件最終形狀和尺寸是由各刀齒切除的表面連接而成。拉刀制造簡單，但獲得的表面質(zhì)量較差。二、輪切（分塊

9、）式拉削 輪切式拉削是將加工余量分為若干層，每層被刀齒分段切除。 輪切（分塊）式拉削 a）輪切式拉削圖形 b）輪切式拉刀（1、2、3刀齒）優(yōu)點(diǎn)：每一個(gè)刀齒的切削厚度大、切削寬度小。由于切削厚度比分層拉削式大兩倍以上，所需的齒數(shù)仍可減少，拉刀的長度短，生產(chǎn)率高，又可節(jié)省刀具材料。刀具的強(qiáng)度高，散熱良好，故刀齒的磨損量少，使用壽命長。應(yīng)用：適用于加工尺寸大、余量多的內(nèi)孔?？捎脕砑庸в杏财さ蔫T件和鍛件。缺點(diǎn)：但輪切式拉刀的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造困難，拉削后的工件表面也較粗糙。輪切式拉削三、組合式拉削 組合式拉削吸取了輪切式與同廓式的優(yōu)點(diǎn)而形成的一種拉削方式，即粗切齒及過渡齒制成輪切式結(jié)構(gòu)。 組合式拉刀刀齒

10、的齒升量分布較合理，故拉削余量大，且齒數(shù)又較分層拉削的少，長度短，拉削平穩(wěn)，拉刀耐用度較高，但刀具制造復(fù)雜。第四節(jié) 拉刀的使用與刃磨一、拉刀的合理使用1正確使用拉刀2正確保管拉刀3合理選擇切削液4合理選擇拉削速度 二、拉刀的修復(fù) 1拉刀個(gè)別刀齒有較嚴(yán)重的損傷、缺口或崩刃時(shí)，可將該齒磨掉，再把該齒的齒升量均勻地分?jǐn)偟胶竺娓鞯洱X上，但同時(shí)工作齒數(shù)不能太少。 2可將拉刀裝到普通車床上，一端用三爪卡盤夾緊，另一端用活頂尖頂住。開車后用帶負(fù)前角的硬質(zhì)合金工具逐齒擠壓刀齒前刀面，擠壓后直徑可增大0.010.02mm，然后再研磨，使其達(dá)到規(guī)定尺寸。 擠壓刀齒法 3校準(zhǔn)齒嚴(yán)重磨損后，可將校準(zhǔn)齒全部磨去（留下芯桿），并在端部切出螺紋，再套上新的校準(zhǔn)齒，然后用螺母壓緊，為保證新裝校準(zhǔn)齒的同軸度，校準(zhǔn)齒的最后刃磨應(yīng)在鑲套以后進(jìn)行。校準(zhǔn)齒修復(fù)法 三、拉刀的重磨1錐面刃磨法用砂輪的錐面去磨削刀齒前刀面。 優(yōu)點(diǎn)：操作比較簡單，容易保證刃磨的前角值。 缺點(diǎn)：刃磨時(shí)砂