拉刀课件

孔加工刀具
二、拉削方式 分层式、分块式和综合式 组 成 分层式是每层加工余量各由一个刀齿切除，但根据工件表面 与 最终轮廓的形成过程不同又可以分为同廓式与渐成式两种 拉 削 方 式
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组 成 与 拉 削 方 式
同廓式是指各齿的廓形与加工表面的最终廓形相似，最 终廓形是由最后一个切削齿拉削形成的
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拉刀设计主要内容：
工作部分和非工作部分结构参数设计；拉刀强度和拉床拉 圆 孔 力校验；绘制拉刀工作图
拉 刀 的 设 计
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圆 孔 拉 刀 的 设 计
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一 、工作部分设计
主要考虑生产效率和加工质量。同时要控制拉刀制造成本。
圆 孔 拉 刀 的 设 计
1. 确定拉削图形
目前我国圆孔拉刀多采用综合式拉削，并已列为专业工具 厂的产品
2. 确定拉削余量A
拉削余量应保证去除前道工序的加工误差和表面破坏层的 前提下，拉削余量尽量小的原则。 具体确定拉削余量应根据拉前孔的状态来定。 1）按经验公式计算 拉前孔为钻孔或扩孔时按公式A = 0.005Dm +(0.1 ～0.2) L mm 拉前孔为镗孔或铰孔时按公式A = 0.005Dm + (0.05 0.1) L mm ～ L─拉削长度，mm；
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山西大同大学 煤炭工程学院-机械系-王晨升
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（一） （二）
拉刀的种类与用途
拉刀的组成与拉削方式
教 学 内 容
（三） （四）
圆拉刀设计
矩形花键拉刀的结构特点
（五）
拉刀的合理使用和刃磨
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拉削特点：
拉削过程是用拉刀进行的，它是靠拉刀的后一个(或一 组)刀齿高于前一个(或一组)刀齿，一层一层地切除余量， 以获得所需要的加工表面。 1、生产效率高 2、加工精度和表面质量高 3、拉刀耐用度高 4、拉床结构简单 5、封闭式容屑 6、加工范围广 7、拉削力大
后角过大，刀齿直径↓↓，拉刀寿命↓
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圆 孔 拉 刀 的 设 计
刃带后角αb1刃带宽ba：
拉刀各刀齿均留有刃带，以便于制造拉刀时控制刀齿直径； 校准齿的刃带还可以保证沿前刀面重磨时刀齿直径不变。
一般取αb1 =0， ba：粗切齿 0-0.05mm，
精切齿 0.1-0.15mm， 校准齿 0.3-0.5mm
小不能小过0.005mm。否则挤压严重。
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圆 拉刀上各齿齿数的确定 孔 过渡齿一般取zⅡ=4－8；精切齿齿数zⅢ=3－7，校准齿齿数为 拉 刀 zⅣ=5－10；粗切齿的确定采用公式计算 的 A - ( AII + AIII ) Z1 = 设 2f I 计
.
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圆 孔 拉 刀 的 设 计
分块式：各组刀齿分别切削加工表面不同位置的加工余量，最后由一圆
形齿修光。
特点：分块式拉削时，工件的每层金属都由一组刀齿切除，一组中的每 个刀齿仅切除该层金属的一部分，因此，切削厚度大，切削宽度小，刀 齿数量可减少，拉刀长度可缩短，效率较高，表面粗糙度较大。 分块式又称为轮切式，可以用三个刀齿为一组，交错排列，分别切去 同一层金属的一部分，可以加大切削厚度，提高刀具使用寿命。 另外，圆弧分屑槽也不会产生加强筋。采用圆弧形分屑槽，容易磨出 槽底后角和侧刃后角，有利于减轻刀具磨损，提高刀具使用寿命。 分块式拉削的已加工表面质量不如成形式好。
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组 成 与 拉 削 方 式
渐成式是指加工表面 最终廓形是又各齿拉 削后衔接形成的。即 由各刀齿的副切削刃 逐渐切成
特点：渐成式拉刀的刀齿廓形与工件最终形状不同， 工件最终形状和尺寸由各刀齿的副切削刃逐渐形成， 刀齿可做成圆弧或直线等简单形状，拉刀制造简单， 表面粗糙度较差。
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组 成 与 拉 削 方 式
各齿直径确定的方法
圆孔拉刀第一个粗切齿不设齿升量，主要用来修正预加工孔的不确定性。 因此，第一个粗切齿的直径应等于预加工孔的最小直径。 其余粗切齿直径为前一刀齿直径加上2倍的齿升量。依此类推。 最后一个精切齿的直径与校准齿的直径相同。 过渡齿的齿升量逐步减少，直到接近或等于精切齿的齿升量。 拉刀切削齿直径的排表方法是，先确定第一个粗切齿的直径和最后一个 精切齿的直径再分别按向前向后的顺序逐齿确定其他切削齿直径。 校准齿无齿升量，各齿直径相同。为了使拉刀有较高的使用寿命，校准 齿直径应等于工件拉后孔允许的最大直径。 考虑到拉削过后孔的直径可能产生扩张或收缩，所以，校准齿直径应当 按照公式选取。
DX = DX -1 +2f Z X
具体一次拉削是会产生扩张还是收缩，主要取决于：拉削薄壁件和韧性大的金属材 料时易产生收缩。受拉刀制造精度、拉刀长度、拉削条件等因素影响，一般拉削后 孔会扩张。具体校准齿的直径还是应查手册确定。
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圆 前角γ0：根据加工材料性能选取，其规律是材料的强度硬度 孔 低时前角选大些，切脆性材料前角选小些。一般取10－150 拉 特殊情况：单面齿拉刀（键槽拉刀、平面拉刀、角度拉刀等）前角不超 刀 过15°否则刀齿容易扎入件，使拉削表面质量下降，严重时会造成崩齿或 的 使拉刀刀齿折断。 小直径小齿距的拉刀，由于刃磨砂轮对前刀面的干涉，前角值要小于 设 计 15°。高速拉削时，为防止拉削冲击而崩刃，前角要比一般拉削小2°— 5°。校准齿前角应取小些，为制造方便，也可与切削齿相同。前角的选取
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拉 刀 的 种 类 及 用 途
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拉 刀 的 种 类 及 用 途
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组 成 与 拉 削 方 式
1、头部——与机床连接，传递运动和拉力。 2、颈部——头部与过渡锥之间的连接部分，其长度与拉床 有关，可供打拉刀标记。 3、过渡锥部——使拉刀容易进入工件孔中，起对准中心的 作用。 4、前导部——起导向和定心作用，防止拉刀歪斜，并可检 查拉削前孔径是否太小，以免拉刀第一刀齿负荷太大而损坏。 5、切削部——切除全部的加工余量，由粗切齿、过渡齿和 精切齿组成。 6、校准部——起校准和修光作用，并作为精切齿的后备齿。 7、后导部——保持拉刀最后几个刀齿的正确位置，防止拉 刀即将离开工件时，工件下垂而损坏已加工表面。 8、尾部——防止长而重的拉刀自重下垂，影响加工质量和 损坏刀齿。
见表
4、几何参数选择
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圆 孔 拉 刀 的 设 计
后角α0：拉削时切削厚度很小，按照切削原理后角的选择原则，应取
较大后角。但由于内拉刀重磨前刀面，如后角取得大，刀齿直径就会减小 的很快，拉刀使用寿命会显著缩短。因此，内拉刀切削齿后角都选得很小， 校准齿后角比切削齿的更小，见表16.3 特殊情况：当拉削弹性大的材料时，为减小切削力，后角可取得较大 些。外拉刀的后角可取大些。
拉 刀 的 种 类 及 用 途
硬质合金镶齿平面拉刀
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二、拉削表面形状 几种典型的表面形状
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三、拉床
拉床按加工表面分为内拉床和外拉床；
拉 刀 的 种 类 及 用 途
按布局分为卧式和立式两类。
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一、组成
组 成 与 拉 削 方 式
普通圆孔拉刀结构如下：
zⅡ
z1
fzⅢ之间递减 。
4）校准齿齿升量一般取0。是最好起修光和校准拉削表面作 用。
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3. 确定齿升量fz、齿数和刀齿直径
圆 拉削余量确定后，齿升量越大，齿数就越小，拉刀就越短， 孔 拉 生产效率可以提高。但齿升量不能过大，过大会拉断拉刀。 粗切齿、精切齿、过渡齿的齿升量各不相同，其齿升量的 刀 的 确定见图9-7（P159）。精切齿取小值，粗切齿取大值，过渡 设 齿的齿升量由粗切齿逐渐过渡到精切齿。 计 最小齿升量的限制：由于刀刃钝圆半径的存在，齿升量最
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圆 孔 拉 刀 的 设 计
2）已知拉前孔直径和拉后孔直径时 可用拉前孔的最小值与拉后孔的最大值来计算拉削余量。
A = Dm max - Dw min mm
Dm max─拉后孔的最大直径，mm Dw min─拉前孔的最小直径，mm 3）拉削余量也可以查表确定
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3. 确定齿升量fz、齿数和刀齿直径 齿升量的确定原则： 圆 孔 1）粗切齿齿升量fz1，为了缩短拉刀长度，应该尽量加大， 拉 使得各刀齿切除总余量的%60－%80左右。 刀 2）精切齿齿升量fzⅢ，按拉削表面质量要求选取，一般 fzⅢ 的 设 ＝0.01－0.02mm 计 3）过渡齿齿升量f 在各齿上是变化的，变化规律在 f 与
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组 成 与 拉 削 方 式
普通圆孔拉刀结构参数如下：
齿升量fz:相邻刀齿半径差，用以达
到每齿切除金属层 前角γ0、后角α0、刃带宽度bα1 拉削长度L、切削厚度hD和切削宽度bD
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组 成 拉刀切削部分要素见下图。 与 拉 削 方 式
拉刀切削部分要素：
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 孔加工刀具
组 成 与 拉 削 方 式
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拉 刀 的 种 类 及 用 途
拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀；前者用于加工如圆孔、
方孔、花键孔等内表面；后者用于加工平面、成形面等外表面。
按结构不同分整体式、焊接式、装配式和镶齿式；整体式主
要用于中、小型尺寸的高速钢拉刀；组合式主要用于大尺寸拉刀和硬质 合金组合拉刀。
按拉削方式分普通式、轮切式、及综合式； 按受力不同分拉刀、推刀和旋转拉刀
1、切削角度 1）前角γo。根据工件材料选择。 2）后角αo。为使刀齿前刀面重磨之后，直径变小较慢，以及延长拉刀的 使用寿命，拉刀的后角应取较小值。 3）主偏角 主切削刃在基面的投影与进给（齿升）方向之间的夹角在基面 内测量。除成形拉刀外，各种拉刀的主偏角多为90°。 4）副偏角 副切削刃在基面的投影与进给（齿升）方向之间的夹角，在基 面内测量 。 2、拉刀切削部分几何参数 1）齿升量——即切削部前、后刀齿(或组)高度之差。 2）齿距——即两相邻刀齿之间的轴向距离。 3）容屑槽深度——从齿顶到容屑槽槽底的距离。 4）齿厚——从切削刃到齿背棱的轴向距离。 5）齿背角——齿背与切削平面的夹角。 6）刃带宽度——沿轴向测量的刀齿 =0°部分的宽度。 o 刃带用于在制造拉刀时控制刀齿直径，也为了增加拉刀校准齿前刀面 的可重磨次数，提高拉刀使用寿命，有了刃带，还可提高拉削过程稳定 性。