拉削工艺及其设备.doc

拉削工艺及其设备
机械工程学院05级机制（1）班
12005240727
惠小兵

v 拉削的概念
v 内花键简介
v 所选用的设备及简单介绍
v 拉削工艺
v 拉削特点及应用
一。拉削的概念：
用拉刀作为刀具的切削加工。当拉刀相对工件从右向左做直线移动时，工件的加工余量由拉刀上逐齿递增尺寸的刀齿依次切除（图1）。通常，一次工作行程即能加工成形，是一种高效率的精加工方法
二. 内花键的简介
内花键主要用于与花键装配，可以均匀地传递扭矩,传递较大的扭矩,自动对中,等等，广泛应用于齿轮的传动，如内花键齿轮，下图是几种常见的内花键齿轮

三·所选用的设备介绍
A．选用的机床及相关知识
制作内花键所选用的机床主要是拉床，可以采用内拉床，也可以采用外拉床进行加工。下图是历史卧式内拉床的原理图
如图所示工件装夹在的支撑架上，拉刀固定在左右的两个支架上，当拉到从右向左运动的时候，工件击败拉削而成。

右图是立式拉床的原理图拉削
上支架

原理见卧式拉床
拉刀

拉床及其分类
按加工表面不同，拉床可分为
工件

内拉床和外拉床。内拉床用于
下支架

拉削内表面，如花键孔、方孔等。
工件贴住端板或安放在平台上，
传动装置带着拉刀作直线运动，
并由主溜板和辅助溜板接送拉刀拉床有卧式和立式之分。前者应用较普遍，可加工大型工件，占地面积较大；后者占地面积较小，但拉刀行程受到限制。
外拉床用于外表面拉削，主要有下列几种：
① 立式外拉床，工件固定在工作台上，垂直设置的主溜板带着拉刀自上而下地拉削工件，占地面积较小。
②侧拉床，卧式布局,拉刀固定在侧立的溜板上,在传动装置带动下拉削工件，便于排屑，适用于拉削大平面、大余量的外表面，如气缸体的大平面和叶轮盘榫槽等。③连续拉床，较多采用卧式布局，分为工件固定和拉刀固定两类。前者由链条带动一组拉刀进行连续拉削，适用于大型工件；后者由链条带动多个装有工件的随行夹具通过拉刀进行连续拉削，适用于中小型工件。
　　此外，还有齿轮拉床、内螺纹拉床、全自动拉床多刀多工位拉床等

B．选用的拉刀及相关知识
一般选用的拉到形状与工件形状相同，而且尺寸与零件尺寸相同

v 刀具类型：矩形花键拉刀
v 刀具材料：W6Mo5Cr4V5Si
v 拉削速度：3-7m/ min
v 注意：拉刀使用前必须将防锈油清洗干净，并检查刀点是否有碰伤

．拉刀知识简介
1．拉刀的种类

2．拉刀的组成部分
 拉刀是一种部、颈部、过度锥部、前导部、切削部、校正部、后导部及尾部组成。拉刀切削部是拉刀的主要部分，担负着切削工作，包括粗切齿和精切齿两部分,圆拉刀的结构由下列几个部分组成

圆孔拉刀的组成部分
3．拉刀的参数
拉刀切削部分的几何参数有：齿升量af、齿距P、刃带宽度bα1、前角γ。、后角α。见图。
1，齿升量af:相邻两个刀齿半径之差。af=0.02～0.1mm尽量取得大一些，且下全部余量所需的刀齿数目就少些，进而拉刀的长度就会降低，拉削生产率提高。一般根据被加工材料，拉刀类型，拉刀及工件的刚性等因等因素选取。
2。齿距P：两个相邻刀齿间的轴向距离。齿距越小，同时切削的齿数越多，工作越平稳，但容屑困难，一般工作是有4～5个刀齿同时切削为宜。
3．刃带宽度bα1=0.6～0.8mm、前角γ。、后角α。见上图4拉刀的速度的选取
由于切削宽度与切削厚度（齿升量）是固定的，因此合理选取拉削速度对提高拉削加工生产率很重要。
　　拉削速度一般在1~8米/分范围内。先驱时，要考虑到拉刀的类型、尺寸、齿升量、工件与刀具的材料，以及工件表面质量的要求等因素。当拉刀齿升量大时，拉削速度应取小些；拉刀材料耐热性高的，可以用较大的拉削速度；拉削较硬（HB=280~320）或较软（HB=147~170）的工件时，拉削速度应相应降低。拉削硬度HB=320以上的工件时，拉削速度更应该降低。对于拉削硬度过低或过高的工件时，最好经过热处理后再进行拉削。

四．拉削工艺过程﹑特点及应用
㈠·读懂图纸

注：由于此部分之表现花键孔，齿轮的形状有所不同，因此只画出了内花键部分
㈡·拉削前的准备工作
1·确定毛坯类型
v 毛坯材料：20CrMnTi
v 毛坯尺寸：￠40×50
注意：
毛坯已经经过车削
其外圆表面的精度符合要求
注意事项：
v ①若加工表面有氧化皮层或其它垢物,应在拉削前采用喷砂或酸洗等方法除去。
②工件形状应尽可能简单,孔壁厚薄应尽量均匀,以免拉削后的孔表面发生变形,影响精度。
③拉削时的基面必须平整光滑,并应为前一工序的钻孔基面,否则应采用球面支承夹具。
④毛坏表面的冷硬层应避免直接和拉刀刃口直接触,否则会使刀齿迅速磨钝,因此一般在拉削前都需先经过其它切削,但如采用轮芭式拉刀或综合轮切式拉刀,由于齿升量较大,刀齿刃口能切入冷硬层表面内,故有可能直接在毛坏表面进行拉削。
⑤对于较短工件,其长度小于拉刀两个齿距时,可用夹具把几个工件紧固在一起拉削,但必须注意将工件夹紧,不使松动,否则会损坏拉刀刀齿。.
⑥工件硬度在HB180~210之间时,经拉削后能得到较好的表面质量,如低于HB170或高于HB240JF ,都必须进行预先热处理,改变硬度,改善切削性能。
⑦拉削前孔径必须保证一定的几何精度（如孔径的同心度及端面的垂直度）。拉刀前导部应能完全穿入孔内，穿不进或只穿过一半时，是不能进行拉削的，否则会造成拉刀弯曲或折断。一般要求孔的精度能达到H11~H13之间，拉削前的工件表面粗糙度不宜过小，一般在Ra1.6-6.4微米。
⑧拉削前孔两端要进行倒角，以免毛刺影响拉刀的通过及工件的定位
v 2·钻圆孔，倒角
在拉削前，为了能使拉刀伸入工件进行拉削，要再圆面上钻一个孔。倒角是为了不使毛刺影响拉刀的通过及工件的定位
v 装夹方式：采用软装夹，防止外圆表面被夹伤
㈢·装夹工件
v 注意事项：
1 在装夹的时候要采用软爪装夹，以避免损伤零件表面。
v 2 在装夹的时候，应基面必须平整光滑并应为前一工序的钻孔基面
v 3 注意将工件夹紧,不使松动 ]
㈣．对工件进行拉削
注意事项：
1。拉刀前导部应能完全穿入孔内
2。拉削前孔两端要进行倒角
3。在拉削的同时注意冷却液的使用

五。拉削的特点
1）生产率高。拉刀是多刃刀具，一次行程可完成粗切、半精切、精切、校正和修光等工作。
   2）加工精度高、表面粗糙度小。由于拉削的切削速度较低，切削过程平稳，避免了积屑瘤的出现，加之校准部分的作用，因此，可获得较好的加工质量。一般拉孔的精度为IT8～IT7，表面粗糙度Ra值为0.8～0.4μm。
 3）拉床结构简单，刀具寿命长。拉削的运动简单，只有一个主运动，拉刀的结构和形状复杂，精度和表面质量要求高，制造成本高。但拉削时速度低，刀具磨损慢，拉刀的寿命长。
六.拉削的应用:
  拉削应用范围广，主要用来加工各种形状的通孔，如圆孔、方孔、多边形孔和内齿轮等（如下图所示），以及加工各种沟槽，如键槽、T形槽、燕尾槽等。外拉削可加工平面、成形面和外齿轮等。
   拉削加工主要用于大批量生产。对单件、小批量生产精度较高、形状复杂的成形面，若其他方法加工困难时，也可以采用拉削。但不能用于加工盲孔、深孔和阶梯孔等