第九讲 成形刀具和拉刀课件.ppt

* 第四节 圆孔拉刀的设计基础 一、确定拉削图形 圆孔拉刀通常多采用综合式拉削图形，即粗切齿采取不分组的轮切式结构，精切齿采取成形式结构，过渡齿可采用成形式，也可采取轮切式结构 二、确定拉削余量 拉削图形确定后就应确定拉削的加工余量。加工余量是影响拉刀设计的重要因素。加工余量不能选得太小，否则孔的缺陷层不易被切去，影响加工质量；但也不能太大，太大则拉刀太长，造成制造上的困难，并将使成本提高。一般拉削余量是根据拉削长度、孔径大小以及拉前孔的精度等条件确定。 * 当预加工孔径(初孔)已知时，拉削余量A可按下式计算： A=Dmax一Dmin 式中， Dmax为拉削后工件的最大直径； Dmin为预加工孔的最小直径。 当拉前孔是钻或扩出式，拉削余量可按下式计算： 拉前孔用铰削或镗削加工 式中，D为拉削后工件的公称直径(mm)；L为拉削长度(mm)。 * 三、拉刀的前角、后角和刃带(见图8—29) 前角和其他刀具一样，主要是根据工件材料选取，当拉削韧性金属时应选较大前角；拉削脆性金属，如铸铁、青铜等，应选取较小的前角。低碳钢(例如25钢、35钢、30Cr等)，HB小于190时，前角可选为18o ；中碳钢(45钢，40Cr等)，HBl90～240时，前角可选为15o ；铸铁、铜及合金工具钢前角可选为10o ；青铜等前角为5o 。 高速拉削，为防止由于拉削冲击而造成崩刃，拉削前角应比一般拉削小2～5o 圆孔拉刀的后角应选较小值，这是为了防止刀齿沿前刀面重磨后直径尺寸过分变小之故。一般，粗切齿取后角为2o ～4o ；精切齿的后角与粗切齿相同；校准齿的后角取为0o 30ˊ。 * 刃带的用途不仅在制造拉刀时控制刀齿的尺寸，对于校准齿还可保证拉刀在沿前刀面重磨时刀具直径不变。刃带宽度不宜太大，否则刀齿磨损严重，降低加工表面质量（见表8-1） * 四、切削厚度(齿升量) αf 对于成形式拉削的圆孔拉刀，其齿升量是指相邻两个刀齿高度之差(见图8--29)；对于轮切式圆孔拉刀，其齿升量是指相邻两组刀齿高度之差。 拉削余量一定时，齿升量增加，刀齿的齿数可减少，拉刀长度可短些，不仅使拉刀制造容易，而且可提高拉削生产率；但齿升量增加，拉削力增加，拉刀耐用度和加工质量将受到不良影响。因此，齿升量的确定必须考虑到拉刀强度、机床拉力以及工件表面质量等要求。 拉削方式(图形)决定后，齿升量主要根据被加工工件材料选取。成形式圆孔拉刀加工钢时的齿升量为0.015∽0.04mm．加工铸铁时为0.03～0.08mm。 * 通常拉刀的粗切齿切去拉削余量的80%左右，每齿的齿升量相等；精切齿的齿升量一般取为0.005∽ 0.015mm，齿数一般可取为3～7个。有时为了提高表面质量和保证拉削过程平稳，在粗切齿与精切齿之间设置3～5个过渡齿；过渡齿的齿升量从粗切齿的齿升量逐齿递减至精切齿的齿升量,校准齿没有齿升量，齿数一般取4～8个。 五、齿距P 齿距就是两相邻齿间的轴向距离。齿距过大，则拉刀过长，不仅制造成本高，拉削生产率也低，另外，齿距过大同时参加切削工作的拉刀齿数太少，切削不平稳。齿距越小，拉刀就越短，拉削生产率越高；但是，齿距太小，容屑空间小，切屑容易堵塞；而且使同时工作齿数增多，如果齿升量不变则拉削力将增大，可能导致拉刀折断及机床过载。 * 齿距可按下列经验公式计算： 其中,1.25～1.5用于分层拉削,1.5～1.9用于轮式拉削式中，L为拉削长度。 精切齿和校准齿的齿距应适当减小，约为粗切齿的0.6～0.9倍。 注意:ze不宜少于2～3个，否则拉削工作就不平稳，可能发生振动，并将降低加工质量。一般应使ze为4～5个。最多不要超过8个. 同时参加切削工作的拉刀齿数ze可用下式计算: ze =L／p+1 * 六、拉刀的容屑槽 容屑槽的形状应使切屑易于卷曲，并且其体积应宽敞地容纳切屑，另外，还应保证刀齿有足够的强度和适当的重磨量。 常用的容屑槽形状如图8—34所示。图8—34(a)为双圆弧容屑槽，它能保证切屑很好地卷曲，容屑空间也较宽敞，适用于加工钢料及其他塑性金属。当齿距小于12mm时，采用双圆弧容屑槽效果更好。 双圆弧容屑槽的主要尺寸可按下式确定： h=(0.35～0.42)p； g=(0.25～0.35)p r=(0.5～0.55)h； R=(0.65～0.8)p。 * 图8—34(b)为加长齿距型容屑槽，其底部由两段圆弧和一段直线组成，齿距较大，有足够的容屑空间，适用于加工深孔或孔内有空刀槽的工件，其主要参数可按下式求出 h=(0.30～0.35)p；g=(0.30～0.35)p；r=0.6h。 * 图8—