圆拉刀的合理使用.doc

文档介绍：圆拉刀的合理使用..
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圆拉刀的合理使用
作者：戚墅堰机车车辆工艺研究所 叶毅 叶伟昌圆拉刀是高效加工内孔常用的***、
本文以笔者在工厂中长期的使用经验
与验证为依据， 对圆拉刀结构上存在的问题提出了改进意见， 同时还对拉孔表面质量差、 拉孔精度低和拉刀寿命低的原因进行了详细分析并逐一列出改进措施。
图 1 组合式圆拉刀刀齿和切削图形
圆拉刀是高效加工内孔常用的***。 圆拉刀系刃形复杂***， 制造精度高，技术要求严格，价格昂贵，应合理使用。目前生产上广泛使用的圆拉刀 (以下简称拉刀 )， 大多采用图 1 所示组合式的刀齿结构，即在粗切齿和过渡齿上采用不分齿组的轮切式切削方式， 其上开有宽的弧形分屑槽；精切齿采用同廓式的切削方式，其上磨出窄分屑槽。
经作者在工厂中长期使用与验证， 发现这种拉刀由於结构本身或使用不当等原因，常会造成拉削表面质量差和***使用寿命短等问题。拉刀结构问题及改进
为了延长拉刀使用寿命，普通拉刀的结构是，在其校准部分上备有 3
个~7 个校准齿，以便在切削齿磨损后逐个递补为精切齿用。并且，人们通常认为校准齿是不参与切削工作的， 故校准齿一般都不磨分屑槽(见图 1)。但在实际生产中，经观察，拉刀上第一个校准齿是参与切削工作的 (因为刃口上有钝圆，会对孔壁产生较大挤压作用而使工件产生弹性回复而缩小 )，它具有精切齿的功能。但因其上不作分屑槽，致使切下的切屑形成环状，难於卷起，容易堵塞在槽内，使加工表面质量降低。 所以作者建议， 在设计和制造拉刀时， 除最後 1 个~2
个校准齿外，如图 2 所示，在其馀校准齿上亦应前後交错地磨出圆弧形分屑槽或角度形 (V 形)窄分屑槽。如图 3 所示，分屑槽上两侧刃的後角可按下式计算：
tan αk=tan αf ·sin( θ/2)
αf为分屑槽的槽底后角，一般取为 5°，见图 3 中 A-A 剖面； θ分屑
槽的槽角。
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图 2 校准齿上磨分屑槽
由上式中可知，当 θ=0°时，不论 αf磨成多大， αf始终等于 0°(即图 3c 中所示 U 形分屑槽的情况 )。而当 θ角增大时， αf角也将增大。 如取 αf=5 ，°θ=60°~90，°则从公式中计算可知，此时侧刃上的后角将增大到 °~ °，从而可使该处切削条件大大改善。
在实际生产中，由于角度形分屑槽的宽度很窄， 通常只有 1mm 左右，
要将砂轮外圆角修成 60°~90°角，并要求在拉刀上磨出 αf=5 的°槽底后角，砂轮直径不能选大， 否则会碰到相邻刀齿，加之砂轮在尖角处磨损快，需经常修整，这在工艺上是有难度的。所以操作者在制造拉
刀时，常用薄片砂轮来磨削，致使磨出的窄分屑槽成了 U 形分屑槽。
图 3 常用分屑槽的形状
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由于圆弧形分屑槽的结构合理，其槽角比 V 形窄分屑槽的槽角大，
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且槽与切削刃相交处的刀尖角也大，磨削方便，砂轮与被磨工件 (拉
刀)接触面大，磨削时工件不易烧伤，所以为了提高拉刀使用寿命，拉刀不但在粗切齿和过渡齿上， 而且在精切齿上磨的分屑槽也应尽量采用圆弧形分屑槽。
为使切屑能顺利卷曲，分屑槽的槽数需适当增多。经验表明，其槽数应使切下的切屑宽度以不超过 4mm ~5mm 为宜。目前一些拉刀设计
资料中推荐的 V 形分屑槽的槽数普遍较少，例如直径为 Φ50mm 的
圆拉刀，分屑槽的槽数是 22 个，而国外同尺寸拉刀上的分屑槽数目
为 40 个。同理，轮切式和组合式圆拉刀上的圆弧形分屑槽数目亦要适当增多。