第四章 拉刀的设计及应用课件.ppt

第四章 拉刀的设计及应用 第一节 概述 第二节 拉刀主要切削要素的选取 第三节 拉刀的合理使用 第四节 拉刀的重磨与检验 一、概述 一、 拉刀的种类和用途 二、 拉刀结构要素 三、 拉削方式 图1 渐开线花键拉刀(6T95倒档啮合齿座) 一、 拉刀的种类和用途（工作示意图） ??? 拉刀是一种高生产率、高精度的多齿刀具。拉削时，拉刀作等速直线运动，是主运动。由于拉刀的后一个（或一组）刀齿高出前一个（或一组）刀齿，所以能够依次从工件上切下金属层，从而获得所需的表面。拉削时，由刀齿的齿升量代替了进给运动，因此拉削加工中没有进给运动。拉刀的种类很多，一般分为内拉刀和外拉刀两大类 ? 图3 几种常用拉刀的结构型式 一、 拉刀的种类和用途 内拉刀用于加工各种廓形的内孔表面，其拉刀名称一般都有被加工孔的形状来确定，如圆孔拉刀、四、六方拉刀、键槽拉刀、花键拉刀等。内拉刀还可以加工螺旋内花键，内齿轮。内拉刀可加工的孔径通常为10~120mm，在特殊情况下可加工到5~400mm，拉削的槽宽一般为3~100mm，孔的长度一般不超过直径的3倍，特殊情况下可达到2m。 外拉刀用于加工各种开放的外表面，如平面、成型表面、槽纹、汽轮机中的复杂榫槽和榫头以代替这些零件的铣、刨、磨等加工，特别适用与汽车、摩托车、拖拉机等大批量生产中的某些零件表面。 拉刀按机构分可分为整体式和组合式（装配式）两大类，中小规格的内拉刀都做成整体式，大规格的内拉刀和大部分外拉刀多做成组合式。 根据拉刀刀齿材料又分为高速钢拉刀和硬质合金拉刀。 根据拉刀工作时的受力情况又分为拉刀和推刀。 二、 拉刀的结构（主要组成部份） 头部--与机床连接，传递运动和拉力。 颈部--头部和过渡锥连接部分，也是打标记的地方 过渡锥部分--起引导作用，使拉刀容易进入工件的预制孔。 前导部分--引导拉刀平稳地、不发生歪斜地过渡到切削部分。 切削部分--担任全部加工余量的切除工作。它由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。 校准部分--最后几个无齿升量和分屑槽的刀齿，起修光、校准作用。以提高孔的加工精度和表面质量，并可作为精切齿的后备齿。 ?后导部分--用来保持拉刀最后几个刀齿的正确位置，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质量及刀齿。 ??尾部--当拉刀长而重时，可以用托架支托拉刀的尾部，防止拉力因自重而下垂，一般重量较轻的拉刀则不需要尾部。 （1）拉刀结构图 （2） 刀齿几何参数 ? ??? 齿升量αf--前、后两刀齿（或齿组）半径或高度之差。粗切齿af=0.02～0.20mm,精切齿af=0.005～0.015mm。??? 齿距p--相邻两刀齿之间的轴向距离。齿距根据孔的拉削长度计算，拉刀同时工作齿数可取3～8个。??? 前角γo--前角根据工件材料选择。一般高速钢拉刀切削齿的前角γo=5°～20°，硬质合金拉刀的前角γo=0°～1.0°，校准齿前角γog与切削齿前角相同。??? 刃带ba1--为了增加拉刀的重磨次数，提高切削过程的平稳性和便于制造时控制刀齿的直径，在刀齿后刀面上留有一后角为0°的棱边。 三、拉削方式??? (1)分层式拉（也称为成形式拉削） 特点：刀齿的刃形与被加工表面相同，它们一层层地切下加工余量，最后由拉刀的最后一个刀齿和校准齿切出工件的最终尺寸和表面。这种方式可获得较高的表面质量，但拉刀长度较长，生产率较低。?? 三、拉削方式?? （2）分块式拉削（也称为轮切式拉削） ??? 将加工余量分为若干层，每层金属不是由一个刀齿切去，而是由几个刀齿分段切除，每个刀齿切去该层金属中的相互间隔的几块金属。??? 优点是切屑窄而厚，在同一拉削余量下所需的刀齿总数较分层式少，故拉刀长度大大缩短，生产率也大大提高。这种方式还可用来加工带有硬皮的铸件和锻件。其缺点是拉刀结构复杂，加工表面质量较差。??? （2）综合式拉削??? 集中了分层式与分块式拉削的优点，拉刀的粗切齿及过渡齿制成轮切式结构（分块拉削），精切齿则采用分层式结构，分层拉削，最终完成零件表面的加工。 三. 拉刀主要切削要素选取 1、前角γ、后角α的选取 2、齿升量Sz的选取 3、齿距t的选取 4、容屑系数K和容屑槽深度h的选取 5、容屑槽的形状与尺寸 1、前角γ、后角α 的选取 前角γ 拉刀的前角主要根据被拉削材料的性能选取。当拉削韧性材料时，应选用较大的前角，拉削脆性材料时，应选用较小的前角。 后角α 拉刀的后角是根据拉刀的类型和工件所需的加工精度而确定的。增大后角可以减少拉刀后刀面与工件的摩擦，但在重磨时会很快减小拉刀的尺寸，使其丧失精度。通常拉削IT7~IT8级精度的圆孔拉刀、花键拉刀、四六方拉刀以及其他类型的拉刀切削齿后角为