拉刀

拉刀

用于拉削的成形刀具
拉刀是用于拉削的成形刀具。刀具表面上有多排刀齒,各排刀齒的尺寸和形狀從切入端至切出端依次增加和變化。當拉刀作拉削運動時,每個刀齒就從工件上切下一定厚度的金屬,最終得到所要求的尺寸和形狀。拉刀常用于成批和大量生産中加工圓孔、花鍵孔、鍵槽、平面和成形表面等,生産率很高。拉刀按加工表面部位的不同,分為内拉刀和外拉刀;按工作時受力方式的不同,分為拉刀和推刀。推刀常用于校準熱處理後的型孔。
    中文名:拉刀 外文名:broach 所屬品牌:

拉削方式

拉刀的結構和刀齒形狀與拉削方式有關。拉削方式通常分為分層拉削和分塊拉削兩類。

前者又分成形式和漸成式;後者又分輪切式和綜合輪切式。成形式拉刀各刀齒的廓形均與被加工表面的最終形狀相似;漸成式拉刀的刀齒形狀與工件形狀不同,工件的形狀是由各刀齒依次切削後逐漸形成。輪切式拉刀由多組刀齒組成,每組有幾個直徑相同的刀齒分别切去一層金屬中的一段,各組刀齒輪換切去各層金屬。綜合輪切式拉刀的粗切齒采用輪切式,精切齒采用成形式。輪切式拉刀切削厚度較分層拉削的拉刀大得多,具有較高的生産率,但制造較難。

拉刀常用高速鋼整體制造,也可做成組合式。硬質合金拉刀一般為組合式,因生産率高、壽命長,在汽車工業中常用于加工缸體和軸承蓋等零件,但硬質合金拉刀制造困難。生産拉刀的工廠有很多如《哈爾濱第一工具廠》《上海工具廠》《漢江工具廠》《重慶工具廠》《溫嶺市開元工具廠》等;

表面缺陷

在拉削過程中,拉削表面常見的缺陷有以下幾種:

劃傷

加工表面粗糙度基本符合要求,但有局部劃傷缺陷時,應主要從使用方面進行檢查。例如,刀齒刃口是否有碰傷的缺口;刀齒(尤其是精切齒)上是否有附着的切屑未被清除幹淨;拉刀經過多次刃磨後容屑槽的形狀是否造成不光滑的台階形,以緻使切屑卷曲不順利而擠壞.刀齒和劃傷加工表面等。此外,預加工孔的表面上若有氧化皮,也可能碰傷刀齒而造成局部劃傷缺陷。

擠亮點

是由于刀齒後刀面與已加工表面間産生較劇烈的擠壓摩擦而造成的。常用選擇合适的後角(尤其是粗切齒的後角不應太小)和齒升量;采用性能良好的切削液,并需澆注充足,以及采取對硬度高的工件進行适當的熱處理以降低其硬度等方法來消除這種缺陷。拉削後的表面上還會産生一些其它缺陷。

環狀波紋

其主要原因是拉削過程中切削力變化較大,拉刀工作不平穩,

使刀齒在圓周方向切削不均勻所緻。為了消除這種缺陷,從設計方面主要檢查齒升量的選定是否合理;同時工作齒數是否太少;刃帶寬度是否均勻且偏小等,尤其要着重檢查校準部的前七八個刀齒的加工精度。從使用方面看,拉削速度不要過高;拉床的精度與剛度要好,不産生顫動現象;拉刀的彎曲與徑向跳動是否超差等。

拉刀刃磨

拉刀的磨損主要發生在後刀面上,龍其是在分屑槽的轉角處更為嚴重。一般磨損量VB超過0.3mm時需重磨。重磨時,一般在專用磨床上進行,如M6110型拉刀刃磨機床,對于較為短小的拉刀,也可在萬能工具磨床用碟形砂輪沿前刀面進行刃磨。刃磨時應保持拉刀設計前角不變和達到預定的表面質量要求。

用弧線球面砂輪刃磨拉刀前刀面,是廣泛采用的刃磨圓孔拉刀的方法。碟形砂輪與拉刀繞各自的軸線轉動,并使砂輪的周邊與前刀面上的點接觸,點為前刀面與槽底圓弧的切點。

分類

由于拉削加工方法應用廣泛,拉刀的種類也很多。按受力不同可分為拉刀和推刀。按加工工件的表面不同可分為内拉刀和外拉刀。

内拉刀是用于加工工件内表面的,常見的有圓孔拉刀、鍵槽拉刀及花鍵拉刀等。

外拉刀是用于加工工件外表面的,如平面拉刀、成形表面拉刀及齒輪拉刀等。

按拉刀構造不同,可分為整體式與組合式兩類。整體式主要用于中、小型尺寸的高速鋼拉刀;組合式主要用于大尺寸拉刀和硬質合金拉刀,這樣不僅可以節省貴重的刀具材料,而且當拉刀刀齒磨損或破損後,能夠更換,延長整個拉刀的使用壽命。

特點

⑴生産效率高:拉削時刀具同時工作齒數多,切削刃總長厚大,拉刀刀齒又分為力粗切齒、精切齒和校準齒,一次行程便能夠完成粗、精加工,尤其是加工形狀特殊的内外表面時,更能顯示拉削的有點。

⑵加工精度與表面質量高:一般拉削速度vc=2m/min~8m/min,拉削平穩,切削層厚度很薄(一般精切齒的切削層厚度為0.005mm~0.015mm),因此拉削精度可以達到IT7級~IT8級,表面粗糙度Ra值可達2.5μm~0.8μm,甚至可達0.2μm。

⑶拉刀耐用度高:由于拉削速度慢,切削溫度低,且每個刀齒在工作行程中隻切削一次,刀具磨損慢,因此拉刀的耐用度高。

⑷拉床結構簡單:由于拉削一般隻有主運動,無進給運動,因此,拉床結構簡單,操作容易。

⑸切削條件差:拉削屬于封閉式切削,切削困難,因此,在設計和使用時必須保證拉刀切削齒間有足夠的容屑空間。拉刀工作時拉削力以幾萬年至幾十萬年計,任何切削方法均無如此大的切削力,設計時必須考慮。

⑹加工範圍廣:可拉削各種形狀的通孔和外表面,但拉刀的設計、制造複雜,價格昂貴,不适合單件小批量生産。

種類

拉刀的種類很多,可按不同方法分類。按拉刀的結構可分為整體拉刀和組合拉刀。前者主要用于中小型高速鋼拉刀,後者用于大尺寸和硬質合金拉刀,這樣可節省貴重的刀具材料和便于更換不能繼續工作的刀齒。按加工表面可分為内拉刀和外拉刀,按受力方式又可分為拉刀和推刀。

⑴内拉刀:内拉刀用于加工内表面,内拉刀加工工件的預制孔通常呈圓形,經各齒拉削,逐漸加工出所需内表面形狀。鍵槽拉刀拉削時,為保證鍵槽在孔中位置的精度,将工件套在導向心軸上定位,拉刀與心軸槽配合并在槽中移動。槽底面上可放墊片,用于調節所位鍵槽深度和補償拉刀重磨後刀齒高度的變化量。

⑵外拉刀:外拉刀用于加工工件外表面。大部分外拉刀采用組合式結構,其刀體結構主要取決于n拉床形式,為便于刀齒的制造,一般做成長度不大的刀塊。為了提高生産效率,也可以采用拉刀固定不動,被加工工件裝在鍊式傳動帶的随行夾具上作連續運動而進行拉削。生産中有時還采用回轉拉刀。

⑶推刀:拉刀一般是在拉應力狀态下工作,如在壓應力狀态下工作則被稱為推刀。為避免推刀在工作中彎曲,推刀齒數一般較少,長度也較短(其長度與直徑比一般不超過12~15)。主要用于加工餘量較小,或者校正經熱處理(硬度小于45HRC)後工件的變形和孔縮。

結構組成

拉刀的組成部分:拉刀的種類雖然多,刀齒形狀各異,結構也各不相同,但它們的組成部分仍有共同之處,在此以圓孔拉刀為例加以說明。

⑴柄部:由拉床的夾頭夾住,傳遞拉力,帶動拉刀運動。

⑵頸部:用來連接柄部與其後各部分,便于柄部穿過拉床的擋壁,其長度與機床結構有關,也是打标記的地方。

⑶過渡錐:引導拉刀逐漸進入工件孔中,并起對準中心的作用。

⑷前導部:前導部用于導向、防止拉刀進入工件孔後發生偏斜,并可檢查拉前預制孔尺寸是否符合要求。

⑸切削部:擔負。

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