引言拉刀是昂贵的精密刀具,为降低加工成本提高生产率,应重视延长拉刀使用寿命。拉削虽属容易 操作的高效率方法,但是拉刀的设计、制造、刃磨、使用不当时,拉削可能产生种种缺陷,使拉削 效果不佳,甚至造成废品或损坏拉刀。因此,拉削工作中必须掌握拉削规律,防止拉削缺陷产生, 或能迅速查出缺陷原因,采取措施予以解决。1拉刀断裂的主要原因1.1工件材料硬度过高或过 低工件硬度在180～210HB时,可加工性好,拉削后的表面质量也好。当工件硬度低于17 0HB或高于240HB时,需先对工件进行调质处理,改善其可加工性。工件硬度过低,拉削时 常出现堆屑,只要有一个齿被粘住,其他齿也相继粘住,从而导致拉刀断裂。工件硬度过高,切削 力将增大,拉刀长期超负荷工作,会导致疲劳断裂。如果工件的材质不匀,夹有硬质点时,热处理 后的硬度也不一致,拉削时横向负荷不平衡,拉刀会偏向软的一侧,造成断裂。拉削时,操作者可 按切屑形状判断工件的可加工性。切屑如果是卷屑,表明可加工性良好;如果是堆屑,表明可加工 性较差。1.2拉刀的热处理拉刀刀齿热处理硬度过高,有热处理裂纹或回火不足时,拉削时容易 造成崩刃。拉刀热处理或冷加工时,校直方法运用不当、过重的敲击会造成应力集中,可能在使用 或运输过程中断裂。1.3拉刀设计参数不合理(1)容屑系数不够。拉刀容屑系数小于所需值时 ,工件厚度大于拉刀允许的拉削长度时,容屑槽内常堵切屑,引起拉削力剧增,从而导致刀齿崩刃 或拉刀断裂。(2)根据工件材质选择合理前角。如果工件过软,拉刀前角要适当加大,以保证拉 削质量;如果工件过硬,拉刀前角要选择小些;如果拉刀前角过大,拉削中容易造成刀齿崩刃。( 3)拉刀后导部分:如果拉刀后导部分长度不够,拉削到最后几个齿时,拉刀因工件自重倾斜,使 上下两部分刀齿切深不断增加,当其超负荷时,会造成拉刀崩刃或断裂。(4)成组花键拉刀:成 组花键拉刀的后几把拉刀,当花键形导向部分尺寸不当时,不能使导向部分顺利推入工件的花键槽 时,此时如果强行拉削,拉刀容易崩刃或断裂(。5)拉刀底径:花键拉刀底径过大,当拉刀底径 参加切削时,也可造成拉刀断裂。1.4拉刀刃磨得不好刃磨拉刀时,应连续靠磨,以防刃口易因 热应力产生磨削裂纹,导致拉削时崩刃;并应严格保持刀齿固有特点,否则会影响拉刀的使用。特 别要保证拉刀原始的容屑槽深度和形状;拉刀容屑槽槽形不正确,例如前刀面直线部分过长,或槽 形不圆滑,有凸台,影响切屑的顺利卷曲、产生不易清除的粘屑、容屑槽堵塞,不易排屑,最后导 致拉刀的崩刃或断裂。此外,还应控制好拉刀上所有接触工件部分的粗糙度,粗糙的排屑槽会增加 切屑卷曲排出的阻力。刀刃表面粗糙度值越低、拉刀的寿命也就越长。拉削后,切屑清除若不干净 ,再拉削时切屑堵塞容屑槽会导致拉刀断裂。如果拉刀已过度磨损而不送去修磨还在继续使用时, 会使拉削力急剧增大,导致拉刀断裂。1.5工件的尺寸和形位精度不够拉削前,工件的孔必须有 一定的几何精度。由于拉刀和工件定位不良(如果工件预制孔和工件基准端面不垂直,基准端面与 夹具支承面间夹有碎切屑,以及拉刀发生下垂等原因)而引起拉刀在拉削中歪斜时,会使刀齿上的 负荷不均匀,而且工件进刀侧和出刀侧的负荷情况相反,拉刀受到很大的弯矩,从而引起拉刀折断 。当工件预制孔过小,而拉刀前导部分被强行送入拉削时,易使拉刀被挤住而断裂。1.6拉削速 度过高引起的断裂拉削速度过高,会加速拉刀刀齿的磨损,使拉刀耐用度降低。内表面拉削时,由 于拉削系统刚性差,若拉削速度过高,会使刀齿受到大的冲击,导致刀齿发生不正常的损伤(如崩 齿、剥落等)最后导致拉刀断裂。1.7拉刀制造缺陷拉刀制造过程中,若齿升量不均匀、个别刀 齿的齿升量过大时,它将受到很大的切削力,并在容屑槽内堵塞切屑,从而造成刀齿崩刃。1.8 其他原因引起的拉刀断裂(1)如切削液不充足;(2)拉刀刀齿刃部宽度小于刀齿后部宽度,形 成锲形,拉削时刀齿的两侧面受力,形成挤压,而使拉刀断裂;(3)使用弯曲较大的拉刀拉削时 ,引起很大的侧向力,拉刀在弯曲大的部位引起折断,或因第1～2个切削齿崩刃而折断拉刀;( 4)由于刚性差、功率不足、工件定位不良引起拉削中的振动,甚至出现较大冲动时,会使拉刀的 动力负荷剧增,因而引起崩刃或断裂;(5)后托架与拉刀夹头不等高,托刀架与工件孔不同心, 拉削时对拉刀形成过大弯矩,可将拉刀折断。除上述原因之外,一些偶然因素(如拉刀与其他硬物 相碰、保管和运输中受到意外的撞击等),也都可能引起拉刀损坏。从我厂拉刀断裂的情况来看, 纯因疲劳强度而断裂的情况很少发生;多数是因单齿扳掉而致拉刀断裂。因此,操作者必须仔细观 察拉刀的使用情况,如果听到刀齿崩断的声音就应立即停车,若停车不及时拉刀就会断裂。在拉削 过程中,如果发现拉刀崩刃或断裂时,应该分析崩刃或断裂的原因,尽量及时采取措施。为了避免 拉刀崩刃和断裂,应从拉刀设计和材料的检验开始,直至制造、运输、保管,尤其是使用的各个环 节,均予以充分注意。拉削中造成崩刃和断裂原因很多,刀齿崩刃是拉刀断裂的常见原因;因为一 个刀齿崩刃后,其碎片会使后齿连续损坏,从而拉刀断裂。2拉削工艺注意事项2.1拉削前对工 件的工艺要求(1)对工件预制孔的工艺要求;(2)对工件基准断面的工艺要求;(3)其他工 艺要求。工件在拉削前应经适当热处理,改善切削条件,同一批工件硬度应当一致,工件的形状尽可能地简单。2.2拉刀的重磨当拉出的工件质量不合格,或拉刀明显磨损(刀齿后刀面的最大磨损区域达到0.2～0.3mm时),拉刀就须重磨,恢复切削能力。当拉刀切削部分有个别刀齿崩刃或折断时,经过适当修复 、还可继续使用时,不要等待拉到过钝再磨,否则对拉刀寿命影响很大。正确的重磨不仅能延长拉 刀的使用寿命,而且能得到良好的加工质量和尽可能多的加工数量。2.3相关事项(1)刃磨中 应当尽量保持拉刀原始的结构特征(如前角、容屑槽的廓形和尺寸、齿升量等),因为其中因素的 改变,对拉刀的切削性能及切屑的正常卷曲和排除都有直接影响。(2)刀刃若有缺口要用油石修 磨。油石移动方向应与拉刀工作方向协调一致,不要往返移动油石。崩断刀齿的部位要修磨得圆滑 ,避免应力集中。(3)拉削时突然停车后,再开车时,千万注意不要开倒车,否则刀齿会崩断( 。4)拉刀的校准部开始工作时,工件因自重而下坠,如果工件较重,毗连沟较大,会造成拉刀弯 曲。因此应常转动拉刀位置(。5)刃磨后的拉刀,最好先拉削一下木材,以求磨掉刀刃毛刺并抛 光,所用的木材要细密均匀;若无合适较软木材时,也可用一般松木,但须质地均匀、无硬结、结 实无裂纹。拉刀崩刃和断裂的原因浅析@薛青萍$太原工具厂!山西太原030009阐述了拉刀 制造和使用中产生崩刃和断裂的因素,并进行分析探讨,提出了改进措施,对提高拉刀的制造精度 和使用寿命都有参考价值。拉刀设计参数;;刃磨;;崩刃和断裂ぜ墓ひ找?1)对工件预制 孔的工艺要求;(2)对工件基准断面的工艺要求;(3)其他工艺要求。工件在拉削前应经适当 热处理,改善切削条件,同一批工件硬度应当一致,工件的形状尽可能地简单。2.2拉刀的重磨当拉出的工件质量不合格,或拉刀明显磨损(刀齿后刀面的最大磨损区域达到0.2～0.3mm时),拉刀就须重磨,恢复切削能力。当拉刀切削部分有个别刀齿崩刃或折断时,经过适当修复 、还可继续使用时,不要等待拉到过钝再磨,否则对拉刀寿命影响很大。正确的重磨不仅能延长拉 刀的使用寿命,而且能得到良好的加工质量和尽可能多的加工数量。2.3相关事项(1)刃磨中 应当尽量保持拉刀原始的结构特征(如前角、容屑槽的廓形和尺寸、齿升量等),因为其中因素的 改变,对拉刀的切削性能及切屑的正常卷曲和排除都有直接影响。(2)刀刃若有缺口要用油石修 磨。油石移动方向应与拉刀工作方向协调一致,不要往返移动油石。崩断刀齿的部位要修磨得圆滑 ,避免应力集中。(3)拉削时突然停车后,再开车时,千万注意不要开倒车,否则刀齿会崩断( 。4)拉刀的校准部开始工作时,工件因自重而下坠,如果工件较重,毗连沟较大,会造成拉刀弯 曲。因此应常转动拉刀位置(。5)刃磨后的拉刀,最好先拉削一下木材,以求磨掉刀刃毛刺并抛 光,所用的木材要细密均匀;若无合适较软木材时,也可用一般松木,但须质地均匀、无硬结、结 实无裂纹。拉刀崩刃和断裂的原因浅析@薛青萍$太原工具厂!山西太原030009阐述了拉刀 制造和使用中产生崩刃和断裂的因素,并进行分析探讨,提出了改进措施,对提高拉刀的制造精度和使用寿命都有参考价值。拉刀设计参数;;刃磨;;崩刃和断裂
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