金属切削原理与刀具——山东理工大学机械工程学院 董 锋2008年2月 本章要点本章要点uu拉削拉削 uu拉削方式拉削方式 uu花键拉刀结构特点花键拉刀结构特点第五章第五章 拉刀拉刀 uu拉刀的种类和用途拉刀的种类和用途 uu圆孔拉刀设计圆孔拉刀设计uu拉削应用拉削应用§5.1 拉刀的种类和用途拉刀的种类和用途§5.1 拉刀的种类和用途拉刀的种类和用途§5.1 拉刀的种类和用途拉刀的种类和用途§5.2 拉刀的结构拉刀的结构支托部几个校准齿高度相同：校准和修光注：拉刀总长度大约等于其直径的30-40倍夹持传递动力柄部打标记导向定心保证拉刀最后的正确位置§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 拉削余量：拉刀应切除 的材料层厚度总和Ø 确定方法：经验公式法 、查表法Ø 确定原则：在保证去 除前道工序造成的加工 误差和表面破坏层的前 提下，尽量选小的拉削 余量，以缩短拉刀长度u拉削余量§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 分层拉削：层层顺序切 除余量u拉削方式ü 同廓式（成形式）拉削 ：每个刀齿的形状都与 工件形状相同尖角处易磨损， 耐用度差；产生 加强筋；切屑薄 ，拉刀长；形状 复杂时不易制造 ★特点：表面光洁；§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 分层拉削：层层顺序切 除余量u拉削方式ü 渐成式拉削：每个刀齿 的形状都与工件形状不 同，加工表面由许多刀 齿先后切出连接而成★特点:加工复杂表面时可 简化拉刀制造工艺；有接刀 痕迹，表面质量较差§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 轮切（分块）拉削：数齿一组，共同切除一层金属；刀齿 交错，每齿切除其中一部分,整个拉刀上有数组刀齿。
u拉削方式★特点：齿升 量大，拉刀短 ；无加强筋； 可以加工带硬 皮的铸锻件； 刀具制造复杂 ；表面粗糙§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 综合拉削方式：粗切齿和过渡齿按轮切式拉削形式排列和制 造，精切齿按同廓式安排既可提高生产效率又能保证表面 质量u拉削方式§5.3 圆孔拉刀拉刀设计ü 太大会影响 拉刀强度和拉 床负荷；太小 挤压严重、很 难切下金属层 ，刀齿磨损严 重，表面不光 洁u切削部设计Ø 齿升量 ：相邻两（或两组）刀齿的半径差ü 粗切齿 查表选取；精切齿一般取 ； 过渡齿的 递减过渡§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 前角：由表格查取 （表5-2）u切削部设计Ø 后角：考虑到刃磨，取 较小值；以延长刀具使 用寿命由表格查取Ø 刃带宽度：为拉削时稳 定尺寸和便于直径测量 留有刃带其后角为零 宽度由表格查取§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 齿距：相邻两刀齿 的轴向距离u切削部设计ü 齿距影响拉削平稳 性和容屑空间ü 齿距选取按推荐值§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 容屑槽：要求有足够的容屑 空间、切屑自由卷曲、刀齿有 足够的强度u切削部设计ü 容屑系数：容屑槽与切削层 在轴向剖面的面积的比值ü 容屑系数值可根据工件材料和齿升量查有关资料§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 分屑槽：减小切屑宽度， 便于切屑卷曲和容屑u切削部设计Ø 各部分有不同的分屑槽§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 切削齿的齿数u切削部设计ü 根据已确定的拉削余量A，选定的粗切齿齿升量 ， 然后按下式估算切削齿齿数Z（包括粗切齿、过渡齿和 精切齿的齿数）估算齿数的目的是为了估算拉刀长度（考虑齿距p84） 。
如拉刀长度超过规定要求，需要设计成两把或三把一 套的成套拉刀§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 切削齿的直径u切削部设计ü 第一个粗切齿主要用来修正预制孔的毛边，不设 齿升量，其直径等于预制孔的最小直径（也可以稍 大于预制孔的最小直径，但该齿实际切削厚度小于 齿升量） ü 其余粗切齿直径为前一刀齿直径加上两倍齿升量 ü 过渡齿齿升量逐步减少（直到接近精切齿齿升量 ），其直径等于前一刀齿直径加上两倍实际齿升量 ü 最后一个精切齿直径与校准齿直径相同§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 校准齿的直径u校准部设计ü 考虑到拉削后孔径可能产生扩张或收缩，校准齿直径：ü 孔径收缩通常发生在拉削薄壁工件或韧性大的金属材料时； 孔径扩张受拉刀制造精度、拉刀长度、拉削条件等因素影响—拉后孔径扩张量或收缩量，单位为mm，收缩时取“＋” ，扩张时取“－”；见有关资料ü 校准齿各齿直径均相同，无齿升量为了使拉刀有较高的寿 命，取校准齿直径等于工作拉后孔允许的最大直径但应考虑 拉削后孔径可能产生扩张或收缩§5.3 圆孔拉刀拉刀设计Ø 综合式圆孔拉刀的最大拉削力Fmaxu拉刀强度与拉床拉力校验Ø拉刀强度校验Ø拉床拉力校验 考虑拉床技术状态，拉刀工作时的最大拉削力一定 要小于拉床的实际拉力，即§5.3 圆孔拉刀拉刀设计 u拉刀夹持部分§5.3 圆孔拉刀拉刀设计u拉刀夹持部分§5.3 §5.3 花键拉刀结构特点花键拉刀结构特点 u余量切除方式图5-21 拉刀切削部分要素u切削齿形状。