拉刀修磨工艺研究

所属分类：电子论文阅读次时间：2021-01-29 10:31

本文摘要：摘要：拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法。拉刀修磨对使用现场的影响至关重要，它直接关系到零件型面以及零件表面粗糙度是否合格，关系到零件能否顺利拉削。关键词：拉刀;拉削;修磨; 1.概述在发动机零件加工中，拉削主要用于盘和叶片榫

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　　摘要：拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法。拉刀修磨对使用现场的影响至关重要，它直接关系到零件型面以及零件表面粗糙度是否合格，关系到零件能否顺利拉削。

　　关键词：拉刀;拉削;修磨;

机床加工

　　1.概述

　　在发动机零件加工中，拉削主要用于盘和叶片榫槽、榫齿的加工。拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法;传统的拉削工艺是在液压传动的拉床上以较低的切削速度实现的。拉削时所用的刀具称为拉刀，利用拉刀的结构形状和尺寸精度，通过拉床刀座的直线运动，在牵引力或推力的作用下，使刀具一次通过工件表面，完成榫槽、榫头、内花键、特型孔等复杂型面的一种加工方法称为拉削。完成一个榫槽拉削后，通过机床的分度盘或夹具分度后拉削下一个榫槽，以此类推。而在实际拉削过程中，总会出现各种问题制约着拉削的效率，特别是拉刀出现的问题最多。

　　2拉削特点

　　1.运动简单，拉削只需要一个主运动，而进给运动是依靠拉刀刀齿的齿升量来完成的。

　　2.生产率高，拉刀齿数很多，又是几个刀齿同时参与切削，一次拉削行程中可以完成粗、半精和精加工工序，因此生产率很高。

　　3.加工精度和表面质量高，拉刀的切削速度低，每齿参与切削的厚度很薄，所以拉削表面质量较高。

　　4.加工成本低，拉刀虽然价格高，但寿命很长，一把拉刀加工的工件数很多，修磨一次可拉削数百到数千件，所以拉削加工成本较低。

　　3拉刀简介

　　拉刀是一种专用的刀具，拉刀的首选材料高速钢。常用的拉刀材料有通用型W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2，特殊的含铝超硬高速钢W6Mo5Cr4V2Al(501)、含钴超硬高速钢W2Mo9Cr4VCo8(M42)，目前在航空领域内常用的拉刀材料为M42、粉末冶金高速钢FT15。国外常用的拉刀材料有比如法国的ASP系列粉末冶金高速钢、美国的CPM、M42等等。

　　拉刀种类：拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀;按结构不同分整体式、焊接式、装配式和镶齿式;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。

　　拉刀切削部分要素：主要有齿升量fz、齿距P、前角γ、后角α、刃带宽度bα等，见下图。

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　　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。

　　2、拉刀切削部分几何参数

　　1)齿升量——即切削部前、后刀齿高度之差。

　　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α=0°部分的宽度。

　　4拉刀型面对零件的影响

　　拉刀修磨对型面及工作面影响巨大，工作面斜的60%都是因为修磨引起。因为目前使用的拉刀磨床为纯手工操作，设备老旧，所以修磨工人主观上要加强责任心，尽量减小修磨误差。

　　4.1精型面拉刀前角角度的准确性

　　精拉刀前角的正确与否，直接关系到工作面和非工作面的的准确性。以燕尾拉刀为例，当前角修小时，工作面会朝下斜，前角修大时，工作面会朝上斜。造成前角修磨误差的原因主要有以下原因：1、拉刀磨床老旧，标尺不清晰、不准确;2、修磨工的责任心及视觉误差。

　　4.2粗、精型面拉刀槽底转接R的准确性

　　拉刀的前角与槽底转接R修磨时必须符合设计图纸要求。对于粗拉刀R一般要求R1以上，只要修磨光度好，R差一些不影响零件型面。但对于一些精拉刀型面槽底容屑槽较浅的，R要求在R1以下，否则，在现场拉削时，拉刀槽底会因形成负前角而导致零件槽底拉伤。所以这就要求磨工在修磨过程中勤打砂轮，保证拉刀槽底R符合图纸要求。

　　4.3拉刀槽底的修磨

　　拉刀槽底在修磨时，修磨工人随意性较大，常常引起打刀、夹屑、振刀等问题。一般槽底修磨容易出现两类问题:

　　1.槽底修成斜坡，其造成的结果是修磨几次后，刀齿强度变差，对于型面粗、精拉刀齿顶筋变薄，容易引起打刀或振刀;

　　2.槽底修成台阶，其造成铁屑在槽底流动不畅，容易夹屑。拉削时如果铁屑清理不干净，容易造成崩齿甚至打刀。

　　4.4齿顶筋的问题

　　在拉刀使用现场，80%的零件报废是因为拉刀齿顶筋过薄或不规则，在拉削时产生应力集中，造成拉刀打刀引起的。对于凡是存在此类问题的精拉刀及其半精刀、粗型面刀在修磨时，必须坚决杜绝槽底加深情况的出现;在修磨3、4次后，必须使用硬质合金锉将筋部磨落平。

　　4.5拉刀修磨的进刀量及前刃面粗糙度

　　在修磨时，进刀量的大小直接决定了拉刀的修磨质量。进刀量大，拉刀前刃面粗糙度差、刀花粗、烧伤退火以及翻起毛刺较大。容易造成拉刀在使用时的卷屑不畅，刀尺磨损加快，甚至于崩齿、打刀以及打毛刺困难。

　　4.6碰齿及崩齿的处理

　　拉刀碰齿是拉刀修磨过程中经常发生的问题，，碰齿所产生的危害较大，轻则影响拉刀寿命，重则造成拉刀报废，在现场使用过程中存在打刀废盘的危险。崩齿是指现场拉削过程中齿尖崩掉一个豁或崩掉一个齿或几个齿。当出现上述情况时，可根据崩齿或碰齿的轻重情况选择重排齿升量，对刀具重新修磨或报废处理。

　　4.7毛刺的去除

　　任何刀具的修磨都会产生毛刺，而拉刀对毛刺是比较敏感的。