金属切削原理与刀具第九章拉刀

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1、第9章拉刀9.1概述9.1.1拉削特点图9-1拉削的过程1-工件；2-拉刀拉削加工与其它切削加工方法相比较，具有以下特点。(1)拉床结构简单拉削通常只有一个主运动（拉刀直线运动），进给运动由拉刀刀齿的齿升量来完成，因此拉床结构简单，操作方便。(2)加工精度与表面质量高一般拉床采用液压系统，传动平稳；拉削速度较低，一般为0.04～0.2m/s(约为2.5～12m/min)，不会产生积屑瘤，切削厚度很小,一般精切齿的切削厚度为0.005～0.015mm，因此拉削精度可达IT7、表面粗糙度值Ra=2.5～0.88μm。(3)生产率高由于拉刀是多齿

2、刀具，同时参加工作的刀齿多，切削刀总长度大，一次行程能完成粗、半精及精加工，因此生产率很高。(4)拉刀耐用度高，使用寿命长由于拉削速度较低，拉刀磨损慢，因此拉刀耐用度较高，同时，拉刀刀齿磨钝后，还可磨几次。因此，有较长的使用寿命。9.1.2拉刀类型拉削加工按拉刀和拉床的结构可分为内表面拉削、外表面拉削等。内表拉削多用于加工工件上贯通的圆孔、多边形也、花键孔、键槽及螺旋角较大的同螺纹等。从受力状态又可分为拉削和推削。外表面拉削是指用拉刀加工工件外表面。拉刀常制成组合式。拉刀的类型拉刀按所加工表面的不同，可分为内拉刀和外拉刀两类。内拉刀用于加工

3、各种形状的内表面，常见的有圆孔拉刀、花键拉刀、方孔拉刀和键槽拉刀等；外拉刀用于加工各种形状的外表面。在生产中，内拉刀比外拉刀应用更普遍。按拉刀工作时受力方向的不同，可分为拉刀和推刀。前者受拉力，后者受压力，考虑压杆稳定性，推刀长径比应小于12。按拉刀的结构不同，可分为整体式和组合式，采用组合拉刀，不仅可以节省刀具材料，而且可以简化拉刀的制造，并且当拉刀刀齿磨损或损坏后，能够方便地进行调节及更换。整体式主要用于中小型尺寸的高速钢整体式拉刀；装配式多用于大尺寸和硬质合金组合拉刀。拉刀可以用来加工各种截面形状的通孔、直线或曲线的外表面。图9-2所

4、示为拉削加工的典型工件截面形状。图9-2拉削加工的各种内外表面9.1.3拉刀的结构图9-3圆孔拉刀的组成(1)头部拉刀与机床的联接部分，用以夹持拉刀、传递动力。(2)颈部头都与过渡锥之间的联接部分，此处可以打标记(拉刀的材料、尺寸规格等)。(3)过渡部分颈部与前导部分之间的锥度部分，起对准中心的作用；使拉刀易于进人工件孔。(4)前导部用于引导拉刀的切削齿正确地进人工件孔，防止刀具进入工件孔后发生歪斜，同时还可以检查预加工孔尺寸是否过小，以免拉刀的第一个刀齿负荷过重而损坏。(5)切削部担负切削工作，切除工件上全部的拉削余量，由粗切齿、过渡齿和

5、精切齿组成。(6)校准部用以校正孔径、修光孔壁，以提高孔的加工精度和表面质量，也可以作精切齿的后备齿。(7)后导部用于保证拉刀最后的正确位置，防止拉刀在即将离开工件时，因工件下垂而损坏已加工表面和刀齿。(8)尾部用于支撑拉刀，防止其下垂而影响加工质量和损坏刀齿。只有拉刀既长又重才需要。9.2拉削图形在拉削过程中，拉削余量在各个刀齿上切下顺序和方式，称这种图形为“拉削图形”，拉削图形又叫拉削方式。它决定着每个刀齿切下的切削层的截面形状。拉削图形选择的合理与否，直接影响到刀齿负荷的分配、拉刀的长度、拉削力的大小、拉刀的磨损和耐用度、工件表面质量

6、、生产率和制造成本等。拉削图形基本上分为分为分层式和分块式两大类，分层式包括同廓式和渐成式两种；分块式常用的有轮切式。9.2.1分层式拉削分层拉削是拉刀的刀齿把拉削余量一层一层地依次切去，每个刀齿根据齿升量的多少切去一层余量。分层式拉削的切削厚度（齿升量）小，所以拉削过程较为平稳，拉削表面质量较高；但单位切削力大，需要的切削齿数目多，拉刀较长，刀具的成本高，生产率低，且在拉削有硬皮的铸、锻件时，拉刀的切削齿磨损较快。分层式拉削又可分为两小类。同廓式拉削法按如图9-4所示同廓式拉削法设计的拉刀，各刀齿的廓形与被加工表面的最终形状一样。采用同廓

7、式拉削时，为了使切屑容易卷曲和切削力，在每个切削齿上都开有如图9-5所示的交错分布的窄的分屑槽。采用这种拉削方式能达到较小的表面祖糙度值。但单位切削力大，且需要较多的刀齿才能把余量全都切除，拉刀较长，刀具成本高，生产率低，并且不适于加工带硬皮的工件。但同廓拉削的拉刀加工平面、圆孔和形状简单的成形表面时，刀齿廓形简单，容易制造，并且能获得较好的加工表面，因而一般也常采用。但其它形状的廓形制造时比较困难。(2)渐成式拉削法按如图9-6所示渐成式拉削法设计的拉刀，刀齿廓形与被拉削表面的形状不同，被加工表面的最终形状和尺寸是由各刀齿切出的表面连接而

8、成。因此，每个刀齿可制成简单的直线或圆孤，拉刀制造比较方便，缺点是在工件已加工表面上可能出现副切削刃的交接痕迹，因此加工出的工件表面质量较差。键槽、花键槽及多边孔常采用这种拉削方