渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较.docx

渐开线花键拉刀圆拉齿的分析及比较渐开线花键拉刀是高效加工内孔常用的刀具。拉削时由于后一个刀齿高出前一个刀齿，从而能够一层层地从工件上切去金属，以获得所要求的工件表面，拉削工艺大量应用于孔加工，从理论上讲，各种形状的孔或槽，只要各截面形状相同，都可以通过拉削来获得。其主要特点是：拉削精度高、生产率高、拉刀使用寿命长、制造较复杂，主要用于大量、成批的零件加工。本文根据笔者长期在工厂的经验与总结，分析比较了渐开线花键拉刀的结构设计对拉削质量、刀具寿命等的影响。结构特点在生产中，拉削方式可分为：分层式、分块式和组合式三中。渐开线花键拉刀主要用于拉削大径定心和小径定心的渐开线花键孔。其中小径定心渐开线同心圆拉刀是伴随着立式拉床的改进和工具生产水平的提高而兴起的高定位精度拉刀。小径定心渐开线花键拉刀的最大特点就是它的圆拉齿与花键齿的同轴度非常高。圆拉齿与花键齿的位置一般分为三种情况：a、圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部；b、圆拉齿在花键齿上方，靠近拉刀后导部；c、圆拉齿与花键齿交错排列，靠近拉刀后导部。圆拉齿位置的比较与分析2.1.圆拉齿在花键齿下方，靠近拉刀前导部这种结构的拉刀先由圆切齿拉出工件的小径，因此预制孔精度要高于普通拉刀，应达到8级精度孔，目的是为了减少圆切齿齿数，以减少拉刀长度。圆孔的部分也不能像普通拉刀那样直接拉到小径最终尺寸，而是要留出0.06-0.1mm的余量给后面花键齿与圆齿相同的齿去拉削。在拉削表面的缺陷中，齿升量是影响最大的因素之一，随着齿升量增加，拉削表面粗糙度升高，这是由于切屑厚时会出现较深的前驱裂纹并增大刀瘤，刀瘤使表面粗糙度损害得更严重，因为刀瘤一面和拉刀一齐移动，一面将位于其前面的和后面的金属层扯破，同时形成毛刺细纹擦伤和裂痕，拉削20Cr等低碳钢时，刀瘤的形成更剧烈。在日常生产中，这种结构的拉刀还容易出现基准端面挤毛刺现象，特别是遇到材料较软的工件时，严重会出现端面绝口的情况，因而产生生产后序工序（需用细锉去除端口毛刺），甚者工件报废。2.2.圆拉齿在花键齿上方，靠近拉刀后导部b结构的渐开线花键拉刀有效的避免了a中出现的挤毛刺现象。拉刀的花键部分切削刃比圆孔部分要小，因此齿升量可以取大些。但是，这种结构的拉刀由于是直接由预制孔拉出成型的齿形，在拉削若干个工件后，刀齿的切削刃上会产生一些微小的积屑瘤，而在刀齿的刃带上也会出现黏附着细小金属颗粒的积屑层，如不及时清除，会出现崩刃和断齿等拉刀损坏现象，降低了拉刀寿命。2.3.圆拉齿与花键齿交错排列，靠近拉刀后导部这一部分是拉刀的精切齿和校准齿部分，这样，有效的避免了普通花键拉刀造成的花键与内孔的偏移，大大提高了被加工孔的精度，很多工具厂形象地把这种拉刀称为跳齿拉刀，又叫做同心圆拉刀。而凡是小径定心花键联结的花键孔，由于小径与键槽有较高的同轴度要求，都应采用小径定心式拉刀。这部分的精切齿是为了继续拉削前面圆孔齿和花键齿留下的切削余量，达到最终尺寸要求，同时与后面的校准齿一起消除前面刀齿造成的小径对大径的偏移，达到产品的同轴度要求。无论是精切齿还是校准齿都是一个圆孔齿和一个花键齿为一组，为了控制拉刀需要，拉刀花键齿的小径尺寸必须小于与其相邻的前一个圆孔直径尺寸，并且齿距要P>P1。交错排列的圆拉齿与花键齿在刃磨与重磨时，均应精心操作，尽量减少磨削余量，防止刀刃部分磨削烧伤退火。另外，由于这样排列的齿距较窄，因此在刃磨时，应将砂轮修薄，以免在磨削时对齿造成损伤。通过以上分析，我们在日常生产中应通过毛坯的表面精度、材料硬度、预制孔尺寸等方面合理的选择拉刀。这样可以提高拉刀的使用寿命，而且也为提高拉削加工的生产率，而为企业提供最大的经济效益。