电子课件《金属切削原理与刀具(第五版)》B013509第八章.ppt

1、第一节第一节 拉刀的种类拉刀的种类第二节第二节 拉刀的结构组成及主要参数拉刀的结构组成及主要参数第三节第三节 拉削方式拉削方式第四节第四节 拉刀的使用与刃磨拉刀的使用与刃磨 拉刀是一种在拉床（如卧式外拉床、立式内拉床）上通过一次进给（主运动），在短时间内就能完成特别难加工工件轮廓加工的一种多齿刀具。拉削过程示意如图所示，由于利用拉刀上相邻刀齿尺寸的变化依次地从工件上切下很薄的金属层，所以可以获得精度高、表面质量好的工件表面。一般来说，拉削加工精度可达到IT9IT7，表面粗糙度Ra3.20.5m。拉削主要特点：拉削主要特点：能加工各种形状贯通的内、外表面，加工精度高、生产率高、拉刀的使用寿命长，

2、缺点：缺点：拉刀制造较复杂，主要用于大量、成批生产。对有些形状复杂的孔和槽，虽是单件、小批量生产可用拉削加工。第一节第一节 拉刀的种类拉刀的种类一、按被加工表面部位不同分类一、按被加工表面部位不同分类1内拉刀内拉刀 a）圆孔拉刀 b）方孔拉刀 c）花键拉刀 d）渐开线拉刀2外拉刀外拉刀 二、按加工时受力方向不同分类二、按加工时受力方向不同分类 a）拉刀 b）推刀三、按拉刀结构不同分类三、按拉刀结构不同分类 整体拉刀：主要用于中、小型尺寸的高速钢拉刀。a）焊齿拉刀 b）装配拉刀 c）镶齿拉刀 加工大尺寸、复杂形状表面的拉刀，则可由几个零部件组装而成，如图b和c的直角拉刀。对于硬质合金拉刀，利用焊

3、接或机械镶装的方法将刀齿固定在结构钢刀体上。第二节第二节 拉刀的结构组成及主要参数拉刀的结构组成及主要参数一、拉刀的组成一、拉刀的组成二、拉刀切削部分的主要参数和结构二、拉刀切削部分的主要参数和结构 1齿升量齿升量f z 齿升量是指前后相邻两刀齿（或齿组）的高度差或半径差。它是拉刀的重要结构参数。齿升量f z的大小影响加工表面质量、拉削力、拉刀磨损、拉刀长度和拉削效率。齿升量的选择原则：齿升量的选择原则：（1）粗切齿齿升量在保证拉刀强度和拉床拉力足够的条件下，尽量选择较大值。一般粗切齿应切除拉削余量的80以上，而且各齿的齿升量相等，每齿的齿升量可为0.030.1mm。（2）精切齿的齿升量一般根

4、据被拉削表面质量和精度来确定，应尽量选小些。拉削一般钢材时，精切齿齿升量可取0.0050.02mm，但不得小于0.005mm。（3）过渡齿的齿升量应从粗切齿的齿升量逐齿递减至精切齿的齿升量。目的是使刀齿负荷逐渐下降，拉削平稳，校准齿的齿升量为零。分层式拉刀粗切齿齿升量分层式拉刀粗切齿齿升量 拉刀类型加工材料碳钢（b0.50GPa）灰铸铁铝青铜、黄铜圆拉刀0.0150.0200.030.080.020.050.050.12矩形花键拉刀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前角前角o 拉刀的

5、前角o根据工件材料选择。工件材料的强度和硬度比较高时，o应选小些；反之，则应选大些。一般高速钢拉刀的前角为o520。硬质合金拉刀的前角为o010。校准齿基本不切削，其o可取小些，但为了制造方便，通常与切削齿前角相等。拉刀的后角ao很小，一般切削齿后角ao=2304，校准齿后角ao=30130。所以一般内拉刀的后角都设计成很小。外拉刀的刀齿高度可以调整，后角可以取大些。在拉刀刀齿的后刀面上还要做出一段有一定宽度的后角为0的刃带b1。3后角后角ao4齿距齿距p 和同时工作齿数和同时工作齿数 齿距p是相邻两刀齿间的轴向距离。同时工作齿数是指在拉削过程中，在拉削长度范围内最多时有几个刀齿工作。粗切齿齿

6、距粗切齿齿距p的确定原则：的确定原则：在容屑空间和拉刀强度足够的前提下，尽可能选取较小的数值。粗切齿齿距p可按下式计算：p（1.251.9）式中 L0拉削长度；系数1.251.5用于分层拉削方式；1.451.9用于分块式拉削方式。精切齿和校准齿的齿距可以取小些，但为制造方便也可以取与粗切齿齿距相同值。5容屑槽容屑槽6分屑槽分屑槽 分屑槽的作用是减小切削宽度，便于切削容纳在容屑槽中及清除切屑。对于切削刃较长的刀齿都要磨出分屑槽。常用分屑槽形状 a）圆弧形分屑槽 b）角度形分屑槽 （1）分屑槽的深度应大于齿升量，否则将不起分屑作用。（2）前后刀齿上的分屑槽要相互错开。（3）为了使分屑槽上两侧切削刃

7、也有一定后角，减小与加工表面的摩擦，可使槽底后角磨成ao=+2。分屑槽注意事项：分屑槽注意事项：常用分屑槽形状 a）圆弧形分屑槽 b）角度形分屑槽 （4）分屑槽的数目nk应保证每段切屑宽度不大于57mm，nk最好取偶数。（5）最后12个精切齿一般不开分屑槽，加工铸铁等脆性材料不开分屑槽。（6）对于圆弧形分屑槽，某一刀齿的刃宽应大于前一刀齿对应位置上的槽宽，一般要大于0.5mm。常用分屑槽形状 a）圆弧形分屑槽 b）角度形分屑槽7齿数和直径齿数和直径（1）拉刀齿数）拉刀齿数 一把拉刀的齿数多少是由加工余量和齿升量大小确定的。根据粗切齿齿升量和已知的加工余量A，切削齿总的齿数可按下式估算：式中：拉

8、刀齿数；齿升量)53(2znfAznzzf粗切齿齿数应切除加工余量的80%以上。过渡齿一般可取38个。精切齿齿数可取37个。校准齿齿数可取48个。拉刀最终的刀齿数目要在每个刀齿直径排列后才能确定。（2）拉刀直径）拉刀直径 圆孔拉刀第一个刀齿齿升量应取小些或者为零。（若预制孔比较光整，第一个刀齿直径也可为前一刀齿直径加上二倍齿升量。）一般第一个刀齿直径可等于预制孔的最小极限尺寸D0min。最后一个精切齿直径等于校准齿直径。校准齿直径的基本尺寸应为：db校maxD式中 拉后孔径的最大极限尺寸；拉后孔径的扩张量或收缩量，应通过试验来确定，一般在0.0030.01mm范围内。maxD第三节第三节 拉削

9、方式拉削方式拉削方式：拉削方式：指拉刀切除余量的顺序和方式。一、分层式拉削一、分层式拉削 分层式拉削的特点是将加工余量一层一层地切除。分层拉削方式1同廓拉削同廓拉削 各刀齿形状与已加工表面最终形状相同。由最后一个切削齿和校准齿形工件最终的形状和尺寸。刀具成本高，生产效率低，但获得的工件表面质量较高。2渐成拉削渐成拉削 各刀齿廓形与工件已加工表面最终形状不同，工件最终形状和尺寸是由各刀齿切除的表面连接而成。拉刀制造简单，但获得的表面质量较差。二、轮切（分块）式拉削二、轮切（分块）式拉削 轮切式拉削是将加工余量分为若干层，每层被刀齿分段切除。轮切（分块）式拉削 a）轮切式拉削图形 b）轮切式拉刀（

10、1、2、3刀齿）优点：优点：每一个刀齿的切削厚度大、切削宽度小。由于切削厚度比分层拉削式大两倍以上，所需的齿数仍可减少，拉刀的长度短，生产率高，又可节省刀具材料。刀具的强度高，散热良好，故刀齿的磨损量少，使用寿命长。应用：应用：适用于加工尺寸大、余量多的内孔。可用来加工带有硬皮的铸件和锻件。缺点：缺点：但轮切式拉刀的结构复杂，制造困难，拉削后的工件表面也较粗糙。轮切式拉削轮切式拉削三、组合式拉削三、组合式拉削 组合式拉削吸取了轮切式与同廓式的优点而形成的一种拉削方式，即粗切齿及过渡齿制成轮切式结构。组合式拉刀刀齿的齿升量分布较合理，故拉削余量大，且齿数又较分层拉削的少，长度短，拉削平稳，拉刀耐

11、用度较高，但刀具制造复杂。第四节第四节 拉刀的使用与刃磨拉刀的使用与刃磨一、拉刀的合理使用一、拉刀的合理使用1正确使用拉刀正确使用拉刀2正确保管拉刀正确保管拉刀3合理选择切削液合理选择切削液4合理选择拉削速度合理选择拉削速度 二、拉刀的修复二、拉刀的修复 1拉刀个别刀齿有较严重的损伤、缺口或崩刃时，可将该齿磨掉，再把该齿的齿升量均匀地分摊到后面各刀齿上，但同时工作齿数不能太少。2可将拉刀装到普通车床上，一端用三爪卡盘夹紧，另一端用活顶尖顶住。开车后用带负前角的硬质合金工具逐齿挤压刀齿前刀面，挤压后直径可增大0.010.02mm，然后再研磨，使其达到规定尺寸。挤压刀齿法 3校准齿严重磨损后，可将

12、校准齿全部磨去（留下芯杆），并在端部切出螺纹，再套上新的校准齿，然后用螺母压紧，为保证新装校准齿的同轴度，校准齿的最后刃磨应在镶套以后进行。校准齿修复法 三、拉刀的重磨三、拉刀的重磨1锥面刃磨法锥面刃磨法用砂轮的锥面去磨削刀齿前刀面。优点：优点：操作比较简单，容易保证刃磨的前角值。缺点：缺点：刃磨时砂轮与前刀面的实际接触面积较大，产生热量较多，容易引起刃口烧伤而且效率也较低。2圆周刃磨法圆周刃磨法 砂轮圆锥面母线与刀齿前刀面母线成515夹角，对刀齿前刀面的磨削是由砂轮的最大圆周进行的。优点：优点：砂轮与前刀面接触面积小，发热少，刃磨时，砂轮自锐性好，磨削效率较高。缺点：缺点：这种方法操作较复杂，刀齿前角值不易控制，需要操作者有较丰富的经验。