新浪博客

拉刀使用时断裂的原因

2007-11-14 14:36阅读：

http://blog.sina.cn/dpool/blog/u/1337080744

拉刀是昂贵的精密刀具,为降低加工成本提高生产率,应重视延长拉刀使用寿命。
拉削虽属容易操作的高效率方法,但是拉刀的设计、制造、刃磨、使用不当时,拉削可能产生种种缺陷,使拉削效果不佳,甚至造成废品或损坏拉刀。而普通的一把拉刀价格都在千元以上。因此,拉削工作中必须掌握拉削规律,防止拉削缺陷产生, 或能迅速查出缺陷原因,采取措施予以解决。
一、材料硬度过高或过低
工件的硬度在180～210HB时，拉削性能极佳，拉削后表面质量也十分好。当工件硬度低于170HB或高于240HB时，应对工件进行调质处理，以改善其切削性能。硬度过低，就会产生堆屑，只要有一个齿被粘住,其他齿也相继粘住,从而导致拉刀断裂。硬度过高，拉削时切削力将增大，拉刀长期超负荷工作会导致疲劳断裂。操作者可根据切屑的形状来判断工件的拉削性能。如是卷屑，则表明工件的切削性能良好；如是堆屑，则表明工件的切削性能较差。
二、材质不均匀
如果工件的材质不均匀，热处理后的硬度也不一致，拉削时横向负荷不平衡，拉刀会偏向软的一侧而造成断裂。
三、刃磨质量差
刃磨拉刀时，应连续靠磨,以防刃口易因热应力产生磨削裂纹,导致拉削时崩刃并严格保持刀齿固有的特点，否则会影响拉刀的使用。特别要保证拉刀原来容屑槽的深度和形状，拉刀容屑槽槽形不正确,例如前刀面直线部分过长,或槽形不圆滑,有凸台,影响切屑的顺利卷曲、产生不易清除的粘屑、容屑槽堵塞,不易排屑,最后
导 致拉刀的崩刃或断裂。应控制好拉刀上所有接触工件部分的粗糙度，刀刃越粗糙，拉刀的寿命就越短。粗糙的排屑槽会增加切屑卷曲排出的阻力。刀刃表面粗糙度值越低、拉刀的寿命也就越长。拉削后,切屑清除若不干净 ,再拉削时切屑堵塞容屑槽会导致拉刀断裂。如果拉刀已过度磨损而不送去修磨还在继续使用时,会使拉削力急剧增大,导致拉刀断裂。
四、工件的尺寸和形位精度不够
拉削前,工件的孔必须有一定的几何精度。由于拉刀和工件定位不良(如果工件预制孔和工件基准端面不垂直,基准端面与夹具支承面间夹有碎切屑,以及拉刀发生下垂等原因)而引起拉刀在拉削中歪斜时,会使刀齿上的 负荷不均匀,而且工件进刀侧和出刀侧的负荷情况相反,拉刀受到很大的弯矩,从而引起拉刀折断 。当工件预制孔过小,而拉刀前导部分被强行送入拉削时,易使拉刀被挤住而断裂。另外工件厚度大于拉刀允许的拉削长度，造成切屑堵塞，引起拉削刀急增，导致刀齿损坏或断裂。
五、清洁程度
拉削后，拉刀上的切屑应清除干净。特别是要防止上下刀夹体进切屑！
六、机床
应保证机床有足够的刚性和功率，工件定位应准确。
七、修磨因素
修磨后的拉刀，个别刀齿的齿升量过大，不仅产生很大的切削力，并且易使切屑堵塞在容屑槽内，造成崩刃。
八、拉刀的热处理
拉刀刀齿热处理硬度过高,有热处理裂纹或回火不足时,拉削时容易造成崩刃。拉刀热处理或冷加工时,校直方法运用不当、过重的敲击会造成应力集中,可能在使用或运输过程中断裂。
九、拉刀设计参数不合理
a:容屑系数不够。
拉刀容屑系数小于所需值时,工件厚度大于拉刀允许的拉削长度时,容屑槽内常堵切屑,引起拉削力剧增,从而导致刀齿崩刃 或拉刀断裂。
b:根据工件材质选择合理前角。如果工件过软,拉刀前角要适当加大,以保证拉 削质量;如果工件过硬,拉刀前角要选择小些;如果拉刀前角过大,拉削中容易造成刀齿崩刃。
c:拉刀后导部分:如果拉刀后导部分长度不够,拉削到最后几个齿时,拉刀因工件自重倾斜,使上下两部分刀齿切深不断增加,当其超负荷时,会造成拉刀崩刃或断裂。
d:成组花键拉刀:成组花键拉刀的后几把拉刀,当花键形导向部分尺寸不当时,不能使导向部分顺利推入工件的花键槽时,此时如果强行拉削,拉刀容易崩刃或断裂。
e:拉刀底径:花键拉刀底径过大,当拉刀底径 参加切削时,也可造成拉刀断裂。
十、拉削速度过高引起的断裂
拉削速度过高,会加速拉刀刀齿的磨损,使拉刀耐用度降低。内表面拉削时,由 于拉削系统刚性差,若拉削速度过高,会使刀齿受到大的冲击,导致刀齿发生不正常的损伤(如崩齿、剥落等)最后导致拉刀断裂。
十一、拉刀制造缺陷
拉刀制造过程中,若齿升量不均匀、个别刀齿的齿升量过大时,它将受到很大的切削力,并在容屑槽内堵塞切屑,从而造成刀齿崩刃。
十二、其它原因
(1)切削液不充足;
(2)拉刀刀齿刃部宽度小于刀齿后部宽度,形成锲形,拉削时刀齿的两侧面受力,形成挤压,而使拉刀断裂;
(3)使用弯曲较大的拉刀拉削时 ,引起很大的侧向力,拉刀在弯曲大的部位引起折断,或因第1～2个切削齿崩刃而折断拉刀;
(4)由于刚性差、功率不足、工件定位不良引起拉削中的振动,甚至出现较大冲动时,会使拉刀的动力负荷剧增,因而引起崩刃或断裂;
(5)后托架与拉刀夹头不等高,托刀架与工件孔不同心,拉削时对拉刀形成过大弯矩,可将拉刀折断。除上述原因之外,一些偶然因素(如拉刀与其他硬物、相碰、保管和运输中受到意外的撞击等),也都可能引起拉刀损坏。
不过从实际生产中拉刀断裂的情况来看,纯因疲劳强度而断裂的情况很少发生;多数是因单齿扳掉而致拉刀断裂。因此,操作者必须仔细观察拉刀的使用情况,如果听到刀齿崩断的声音就应立即停车,若停车不及时拉刀就会断裂。在拉削过程中,如果发现拉刀崩刃或断裂时,应该分析崩刃或断裂的原因,尽量及时采取措施。
为了避免拉刀崩刃和断裂,应从拉刀设计和材料的检验开始,直至制造、运输、保管,尤其是使用的各个环节,均予以充分注意。拉削中造成崩刃和断裂原因很多,刀齿崩刃是拉刀断裂的常见原因;因为一个刀齿崩刃后,其碎片会使后齿连续损坏,从而拉刀断裂。
拉刀使用注意事项：
(1)应仔细观察，密切注意拉刀的工作情况，如听到刀齿崩断的声音应立即停车。
(2)刀刃磨钝后，需及时刃磨。刀刃如有缺口要用油石修磨，油石移动方向应与拉刀工件方向一致，不要往返或转动油石。崩断刀齿的部位修磨要圆滑、避免应力集中。
(3)拉削时突然停车，注意不要开倒车。
(4)拉刀的校准齿开始工作时，工件将因自重而下堕。如果工件重，批量又较大，会造成拉刀弯曲。因此，应经常转动拉刀的位置。
(5)刃磨后的拉刀应将刀刃毛刺磨掉并抛光。
(6)拉削时，宜采用含有油性和极压剂的复合润滑剂，并应及时充足地供给。
拉削时工艺注意事项
A：拉削前对工件的工艺要求
(1)对工件预制孔的工艺要求;
(2)对工件基准断面的工艺要求;
(3)其他工艺要求。工件在拉削前应经适当热处理,改善切削条件,同一批工件硬度应当一致,工件的形状尽可能地简单。
B：拉刀的重磨
当拉出的工件质量不合格,或拉刀明显磨损(刀齿后刀面的最大磨损区域达到0.2～0.3mm时),拉刀就须重磨,恢复切削能力。当拉刀切削部分有个别刀齿崩刃或折断时,经过适当修复、还可继续使用时,不要等待拉到过钝再磨,否则对拉刀寿命影响很大。正确的重磨不仅能延长拉刀的使用寿命,而且能得到良好的加工质量和尽可能多的加工数量。
C：相关事项
(1)刃磨中 应当尽量保持拉刀原始的结构特征(如前角、容屑槽的廓形和尺寸、齿升量等),因为其中因素的改变,对拉刀的切削性能及切屑的正常卷曲和排除都有直接影响。
(2)刀刃若有缺口要用油石修磨。油石移动方向应与拉刀工作方向协调一致,不要往返移动油石。崩断刀齿的部位要修磨得圆滑,避免应力集中。
(3)拉削时突然停车后,再开车时,千万注意不要开倒车,否则刀齿会崩断。
(4)拉刀的校准部开始工作时,工件因自重而下坠,如果工件较重,毗连沟较大,会造成拉刀弯曲。因此应常转动拉刀位置。
(5)刃磨后的拉刀,最好先拉削一下木材,以求磨掉刀刃毛刺并抛光,所用的木材要细密均匀;若无合适较软木材时,也可用一般松木,但须质地均匀、无硬结、结实无裂纹。
这些资料是我精心整理的，参考了许多相关设计资料，希望能给大家有些帮助！

特别声明：本博客所有的文章（包括原创的和非原创的）仅限于学术交流，任何人不得利用其作为商业目的！不受法律保护的除外：例如通用的标准，常识！如要引用，请注明出处！









我的更多文章

下载客户端阅读体验更佳

APP专享