拉削應(yīng)用

拉削刀具是非常復(fù)雜的組件，由一個單件制造而成。材料主要是高速鋼，硬質(zhì) 合金作為刀具材料僅用于灰鑄鐵的機械加工。

與許多其他切削作業(yè)不同，主要考慮的問題是刀具的磨損或刀具使用壽命。

在拉削情況下，數(shù)個齒同時嚙合，而且切屑寬度經(jīng)常很大。移除切屑可能是非常成問題的，因而通常也需要低黏度油。

從切削液的供送來看，內(nèi)拉削比外拉削更成問題，臥式拉削比立式拉削更困難。

用拉刀作為刀具的切削加工。當拉刀相對工件作直線移動時，工件的加工余量由拉刀上逐齒遞增尺寸的刀齒依次切除(圖1)。通常，一次工作行程即能加工成形，是一種高效率的精加工方法。但因拉刀結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造成本高，且有一定的專用性，因此拉削主要用于成批大量生產(chǎn)。按加工表面特征不同，拉削分為內(nèi)拉削和外拉削。

①內(nèi)拉削:用來加工各種截面形狀的通孔和孔內(nèi)通槽(圖2)，如圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔、鍵槽孔、內(nèi)齒輪等。拉削前要有已加工孔，讓拉刀能從中插入。拉削的孔徑范圍為8~125毫米，孔深不超過孔徑的5倍。特殊情況下，孔徑范圍可小到3毫米，大到400毫米，孔深可達10米。

②外拉削:用來加工非封閉形表面(圖3)，如平面、成形面、溝槽、榫槽、葉片榫頭和外齒輪等,特別適合于在大量生產(chǎn)中加工比較大的平面和復(fù)合型面，如汽車和拖拉機的氣缸體、軸承座和連桿等。拉削型面的尺寸精度可達IT8~5，表面粗糙度為 Ra2.5~0.04微米，拉削齒輪精度可達6~8級(JB179-83)。

拉削時，從工件上切除加工余量的順序和方式有成形式、漸成式、輪切式和綜合輪切式等。①成形式。加工精度高，表面粗糙度較小，但效率較低;拉刀長度較長，主要用于加工中小尺寸的圓孔和精度要求高的成形面。②漸成式適用于粗拉削復(fù)雜的加工表面，如方孔、多邊形孔和花鍵孔等,這種方式采用的拉刀制造較易,但加工表面質(zhì)量較差。③輪切式切削效率高，可減小拉刀長度，但加工表面質(zhì)量差，主要用于加工尺寸較大、加工余量較多、精度要求較低的圓孔。④綜合輪切式是用輪切法進行粗拉削,用成形法進行精拉削,兼有兩者的優(yōu)點，廣泛用于圓孔拉削。

拉削可以認為是刨削的進一步發(fā)展。如圖所示，它是利用多齒的拉刀，逐齒依次從工件上切下很薄的金屬層，使表面達到較高的精度和較小的粗糙度值。加工時，若刀具所受的力不是拉力而是推力，則稱為推削，所用刀具稱為推刀。拉削所用的機床稱為拉床.推削則多在壓力機上進行。

與其他加工相比，拉削加工主要具有如下特點:

雖然拉削加工的切削速度一般并不高，但由于拉刀是多齒刀具，同時參加工作的刀齒數(shù)較多，同時參與切削的切削刃較長，并且在拉刀的一次工作行程中能夠完成粗--半精--精加工，大大縮短了基本工藝時間和輔助時間。一般情況下，班產(chǎn)可達100~800件，自動拉削時班產(chǎn)可達3 000件。

如圖3一24所示，拉刀具有校準部分，其作用是校準尺寸，修光表面，并可作為精切齒的后備刀齒。校準刀齒的切削量很小，僅切去工件材料的彈性恢復(fù)量。另外，拉削的切削速度較低(目前 <18 m/min )，切削過程比較平穩(wěn)，并可避免積屑瘤的產(chǎn)生。一般拉孔的精度為IT8一IT7，表面粗糙度R 值為0.4一0.8μm 。

拉削只有一個主運動，即拉刀的直線運動。進給運動是靠拉刀的后一個刀齒高出前一個刀齒來實現(xiàn)的，相鄰刀齒的高出量稱為齒升量f 。

由于拉刀的結(jié)構(gòu)和形狀復(fù)雜，精度和表面質(zhì)量要求較高，故制造成本很高。但拉削時切削速度較低，刀具磨損較慢，刃磨一次可以加工數(shù)以千計的工件，加之一把拉刀又可以重磨多次，所以拉刀的壽命長。當加工零件的批量大時，分攤到每個零件上的刀具成本并不高。

內(nèi)拉削可以加工各種形狀的通孔，例如圓孔、方孔、多邊形孔、花鍵孔和內(nèi)齒輪等。還 可以加工多種形狀的溝槽，例如鍵槽、T形槽、燕尾槽和渦輪盤上的榫槽等。外拉削可以加工平面、成形面、外齒輪和葉片的榫頭等。

由于拉削加工具有以上特點，所以主要適用于成批和大量生產(chǎn)，尤其適于在大量生產(chǎn)中加工比較大的復(fù)合型面，如發(fā)動機的氣缸體等。在單件、小批生產(chǎn)中，對于某些精度要求較高、形狀特殊的成形表面，用其他方法加工很困難時，也有采用拉削加工的。但對于盲孔、深孔、階梯孔及有障礙的外表面，則不能用拉削加工。

推削加工時，為避免推刀彎曲，其長度比較短(L/D< 12一15)，總的金屬切除量較少。所以，推削只適用加工余量較小的各種形狀的內(nèi)表面，或者用來修整工件熱處理后(硬度低于45HRC)的變形量，其應(yīng)用范圍遠不如拉削廣泛。

拉削普通結(jié)構(gòu)鋼和鑄鐵時，一般粗拉速度為 3 ~7米/分，精拉速度小于3米/分。對于高溫合金或鈦合金等難加工金屬材料, 只有采用硬質(zhì)合金或新型高速鋼拉刀,在剛度好的高速拉床上，用16~30米/分或更高的速度拉削, 才能得到比較滿意的結(jié)果。采用螺旋拉削裝置,使螺旋齒拉刀與工件作相對直線運動和回轉(zhuǎn)運動，還可拉削內(nèi)螺紋、螺旋花鍵孔和螺旋內(nèi)齒輪等。

拉削一般采用潤滑性能較好的切削液，例如切削油和極壓乳化液等。在高速拉削時，切削溫度高，常選用冷卻性能好的化學(xué)切削液和乳化液。如果采用內(nèi)冷卻拉刀將切削液高壓噴注到拉刀的每個容屑槽中，則對提高表面質(zhì)量、降低刀具磨損和提高生產(chǎn)效率都具有較好的效果。

拉刀的結(jié)構(gòu)和刀齒形狀與拉削方式有關(guān)。拉削方式通常分為分層拉削和分塊拉削兩類。 前者又分成形式和漸成式;后者又分輪切式和綜合輪切式。成形式拉刀各刀齒的廓形均與被加工表面的最終形狀相似;漸成式拉刀的刀齒形狀與工件形狀不同,工件的形狀是由各刀齒依次切削后逐漸形成。輪切式拉刀由多組刀齒組成，每組有幾個直徑相同的刀齒分別切去一層金屬中的一段，各組刀齒輪換切去各層金屬。綜合輪切式拉刀的粗切齒采用輪切式，精切齒采用成形式。輪切式拉刀切削厚度較分層拉削的拉刀大得多，具有較高的生產(chǎn)率，但制造較難。

拉刀常用高速鋼整體制造，也可做成組合式。硬質(zhì)合金拉刀一般為組合式，因生產(chǎn)率高、壽命長，在汽車工業(yè)中常用于加工缸體和軸承蓋等零件，但硬質(zhì)合金拉刀制造困難。