拉削工艺及其设备
拉削工艺及其设备 机械工程学院05级机制(1)班 [1**********] 惠小兵
拉削的概念 内花键简介
所选用的设备及简单介绍
拉削工艺
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
原理见卧式拉床 上支架 拉床及其分类
按加工表面不同,拉床可分为 内拉床和外拉床。内拉床用于
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
刀具类型:矩形花键拉刀
刀具材料:W6Mo5Cr4V5Si
拉削速度:3-7m/ min
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b α1、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b α1=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
毛坯材料:
20CrMnTi
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:
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
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 装夹方式:采用软装夹,防止外圆表面被夹伤 ㈢·装夹工件
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。 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
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