金属切削原理与刀具(中职)项目七.pptx
- 文档编号:10154567
- 上传时间:2023-05-24
- 格式:PPTX
- 页数:60
- 大小:1.58MB
金属切削原理与刀具(中职)项目七.pptx
《金属切削原理与刀具(中职)项目七.pptx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《金属切削原理与刀具(中职)项目七.pptx(60页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
项目七拉刀,电子课件,目录,任务1拉削概述,任务2拉刀结构与拉削方式,任务3拉刀的合理使用,任务1拉削概述,任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类,与用途,一、拉削原理拉削加工就是用各种不同的拉刀在相应的拉床上切削出各种内、外几何表面的一种加工方式。
拉削时,拉刀与工件的相对运动为主运动,一般为直线运动。
如图7-1所示,拉削只有主运动,没有进给运动,其进给运动是靠拉刀切削部分的齿升量来完成的,齿升量是拉刀相邻两齿的高度差,因此拉床结构简单,操作方便。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,当刀具在切削时不是受拉力而是受压力,这时刀具叫推刀,这种加工方法叫推削加工,推削加工主要用于修光孔和校正孔的变形。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,图7-1拉削原理,任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,拉刀的应用范围很广,依靠拉刀的结构变化,可加工各种形状的通孔、通槽和内外表面,如图7-2所示。
活动二拉刀的种类与用途图7-2拉削的典型表面形状,任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类,与用途,二、拉削的特点拉刀同时工作齿数多,切削刃长,且一次行程能够完成粗、半精及精加工,所以生产效率高,尤其是加工形状特殊的内、外表面工件时,效果尤为显著;也由于拉削速度,拉削过程平稳,切削厚度薄,因此加工出的工件精度可达IT7级,表面粗糙度值低于Ra1.6m;拉削速度低,切削温度低,刀具磨损慢,所以拉刀使用寿命长。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,拉削主要应用于成批、大量生产的场合。
拉削虽然可以加工各种形状的通孔、平面及成形表面等,但拉削只能加工贯通的等截面表面,特别是适用于成形内表面的加工。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类,与用途,拉刀是一种高生产率、高精度的多齿刀具。
由于拉削加工方法应用广泛,拉刀的种类也很多,通常按以下方式进行分类。
一、按加工表面部位分类可分为内拉刀和外拉刀。
内拉刀主要用于加工如圆孔、方孔、花键孔等内表面,常用的各种内拉刀如图7-3所示。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,任务1拉削概述,活动二拉刀的种类与用途,外拉刀用于加工平面、成形面等外表面,如图7-4所示为外平面拉刀。
活动一拉削原理与特点,图7-4外平面拉刀,任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,二、按拉刀工作时受力方向的不同分类根据拉刀工作时的受力方向不同可分为拉刀和推刀,推刀的结构与拉刀相似,它的齿数少,长度短。
拉刀和推刀的工作状况如图7-5所示。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类,与用途,(a)拉刀工作状况,b)推刀工作状况,图7-5拉刀与推刀的工作状况,任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,三、按拉刀的结构按拉刀的结构形式可分为整体式和组合式。
整体式主要用于中、小型尺寸的高速钢拉刀;组合式主要用于大尺寸拉刀和硬质合金组合拉刀,如图7-6所示为装配式内齿轮拉刀和镶齿硬质合金拉刀。
任务1拉削概述,活动一拉削原理与特点,活动二拉刀的种类与用途,装配式内齿轮拉刀,图7-5拉刀与推刀的工作状况,b)镶齿硬质合金拉刀,任务2拉刀结构与拉削方式,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,一、拉刀的组成部分拉刀的组成(以圆孔拉刀为例来说明)如图7-7所示,圆孔拉刀由非工作部分与工作部分组成。
1、头部2、颈部3、过渡圆锥4、前导部5、切削部6、校准部7、后导部8、尾部图7-7圆孔拉刀的结构,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,1、头部与机床连接,传递运动和拉力。
2、颈部头部与过渡锥之间的连接部分,其长度与拉床有关,可供打拉刀标记。
3、过渡锥部使拉刀容易进入工件孔中,起对准中心的作用。
4、前导部起导向和定心作用,防止拉刀歪斜,并可检查拉削前孔径是否太小,以免拉刀第一刀齿负荷太大而损坏。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,5、切削部切除全部的加工余量,由粗切齿、过渡齿和精切齿组成。
6、校准部起校准和修光作用,并作为精切齿的后备齿。
7、后导部保持拉刀最后几个刀齿的正确位置,防止拉刀即将离开工件时,工件下垂而损坏已加工表面。
8、尾部防止长而重的拉刀自重下垂,影响加工质量和损坏刀齿。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动二拉削方式,二、拉刀切削部分要素拉刀切削部分要素如图7-8所示。
活动一拉刀的结构,图7-8拉刀切削部分要素,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,1、切削角度前角o根据工件材料不同进行选择。
加工韧性金属时,切屑呈连续状态,前角宜取大些。
加工脆性金属时,切屑呈碎裂状,塑性变形也很小,前角可选小些。
后角o为使刀齿前刀面重磨之后,直径较慢变小,以及延长拉刀的使用寿命,拉刀的后角应取较小值。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,主偏角主切削刃在基面的投影与进给(齿升)方向之间的夹角在基面内测量。
除成形拉刀外,各种拉刀的主偏角多为90。
副偏角副切削刃在基面的投影与进给(齿升)方向之间的夹角,在基面内测量。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,2、拉刀切削部分几何参数齿升量即切削部前、后刀齿(或组)高度之差。
齿距即两相邻刀齿之间的轴向距离。
容屑槽深度从齿顶到容屑槽槽底的距离。
齿厚从切削刃到齿背棱的轴向距离。
齿背角齿背与切削平面的夹角。
刃带宽度沿轴向测量的刀齿无后角部分的宽度。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,刃带用于在制造拉刀时控制刀齿直径,也为了增加拉刀校准齿前刀面的可重磨次数,提高拉刀使用寿命,有了刃带,还可提高拉削过程稳定性。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,拉削方式又称拉削图形,它决定拉削时每个刀齿切下的切削层的横截面形状、切削顺序和切削位置。
它与切削力的大小、刀齿的负荷、加工表面质量、拉刀耐用度、拉削生产率及拉刀长度等都有密切关系。
拉削方式可分为三大类:
分层拉削方式、分块拉削方式和综合拉削方式,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,一、分层拉削方式分层拉削方式是将拉削余量一层一层地顺序切下。
其特点是:
切削宽度较大,切削厚度较小,刀齿多,拉刀长,生产率不高,也不适用于拉削有硬皮的工件。
分层式拉削方式又可分为成形式和渐成式两种。
成形式也称同廓式,其拉削方式如图7-9所示。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,图7-9成形式拉削图形,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,1、成形式成形式拉削方式的特点是:
刀齿廓形与被加工表面相似,最终尺寸由最后一个刀齿实现。
每个刀齿都切除一层金属,切削厚度小,切削宽度大,拉削力大,拉刀长度长,效率较低,刀具使用寿命长,切屑不易排除,需开分屑槽,如图7-10a所示。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,如果分屑槽开得不好,会使切屑上形成加强筋,如图7-10b所示,加强筋使切屑难以卷曲,同时需要更大的容屑空间。
成形式的表面粗糙度小,使用比较普遍。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,图7-10成形式刀齿的分屑槽与带加强筋的切屑,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,2、渐成式渐成式拉削方式如图7-11所示,其特点是:
渐成式拉刀的刀齿廓形与工件最终形状不同,工件最终形状和尺寸由各刀齿的副切削刃逐渐形成,刀齿可做成圆弧或直线等简单形状,拉刀制造简单,表面粗糙度较差。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,图7-11渐成式拉削方式,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,二、分块式拉削方式分块式拉削方式如图7-12所示,其特点主要有:
分块式拉削时,工件的每层金属都由一组刀齿切除,一组中的每个刀齿仅切除该层金属的一部分,因此,切削厚度大,切削宽度小,刀齿数量可减少,拉刀长度可缩短,效率较高,表面粗糙度较大。
分块式又称为轮切式,可以用三个刀齿为一组,交错排列,分别切去同一层金属的一部分,可以加大切削厚度,提高刀具使用寿命。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,另外,圆弧分屑槽也不会产生加强筋。
采用圆弧形分屑槽,容易磨出槽底后角和侧刃后角,有利于减轻刀具磨损,提高刀具使用寿命。
分块式拉削的已加工表面质量不如成形式好。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,图7-12分块式拉刀及其拉削图形,图中1、2、3均为刀齿,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,三、综合式拉削方式粗切齿采用分块式拉削方式,精切齿采用成形式拉削方式,既追求高的生产效率,有追求好的表面质量。
这就是所谓的综合式拉削方式,如图7-13所示,其主要特点是:
粗切齿齿升量大,圆弧分屑槽槽宽略小于刃宽,前后刀齿分屑槽交错排列。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,前一个刀齿分块切除圆周上金属层的一半,第二个刀齿比前一个刀齿高出一个齿升量,该刀齿除了切除第二层金属的一半以外,还要切除前一个刀齿没切掉的金属层,第二个刀齿留下的金属层由第三个刀齿切除,如此交错地切下去。
粗切齿保持了分块式拉削的切削层厚度大宽度小的特点。
任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,图中1、2、3均为刀齿图7-13综合式拉刀及拉削图形,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,任务2拉刀结构与拉削方式,活动一拉刀的结构,活动二拉削方式,综合式精切齿采用成形式拉削,齿升量较小,以保证加工表面质量。
在粗切齿和精切齿之间设计过度齿,其齿升量逐渐减小,一般加工余量的80%以上部分由粗切齿完成,其余部分由精切齿完成。
显然综合式拉削方式综合了上述两种拉削方式的优点,拉刀短,生产率高,加工表面粗糙度小。
任务3拉刀的合理使用,任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,一、防止拉刀断裂及刀齿损坏的措施拉削时刀齿上受力过大和拉刀强度不够是损坏拉刀和刀齿的主要原因。
影响刀齿受力过大的因素很多,为了使拉削顺利,一般采取以下措施。
1、要求预制孔精度为IT10IT8,表面粗糙度不超过Ra5m,预制孔与定位端面垂直度偏差不超过0.05mm。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,2、严格检查拉刀的制造精度,对外购拉刀可以进行齿升量、容屑空间和拉刀强度检查。
3、拉削高性能和难加工材料,可以选取适当的热处理改善材料得加工性。
4、保管运输拉刀时防止拉刀弯曲和碰坏刀齿。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,二、拉削表面上常见的缺陷与消除方法1、环状波纹表面上出现的环状波纹或啃刀现象主要是拉削力变化较大,拉刀工作不平稳,使刀齿在圆周方向切削不均匀所致。
消除缺陷常采用的措施:
从设计方面主要检查齿升量安排是否合理,同时工作齿数是否太少,刃带宽度是否太小等;从使用方面看,主要应使选用的拉削速度不要过高。
此外,还应考虑拉刀的弯曲度和径向跳动是否超差。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,2、局部划伤局部划伤常因刀齿刃口碰伤,或精切齿上附着切屑,或容屑槽经多次刃磨造成不光滑台阶形,以致划伤拉削表面。
对这种缺陷,一般从使用方面进行检查,采取相应措施便能得到解决。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,3、鱼鳞状鱼鳞状缺陷主要是由于在拉削过程中,已加工表面上产生较大的塑性变形所致。
常采取的消除措施是:
合理选择与正确刃磨拉刀的前角,对工件进行适当的热处理,以改善其切削性能。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,4、断屑沟痕拉削表面上有时出现的断屑沟痕,经常产生于最后一个切削齿的分屑槽位置处,这是由于分屑槽处金属未被切除而被校准齿挤压所致。
消除这种缺陷的措施是:
适当减小最后一个切削齿的直径,一般使它减小0005O01mm即可。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,5、挤亮点挤亮点是由于刀齿后面与拉削表面间产生较剧烈挤压摩擦所致。
消除措施是选择合适的后角和齿升量;采用性能良好的切削液;对硬度较高的工件材料通过适当的热处理降低其硬度。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,三、拉刀的正确使用与管理拉刀的结构复杂、精度高、制造成本高,只有正确使用,才能保证加工质量、生产效率和拉刀总寿命。
1、拉刀是专用刀具,因此拉削长度、工件材料不能改变。
如要改变必须重新设计重新计算。
2、每拉削完一个工件,必须彻底清除工件支撑面和容屑槽内的切屑。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,3、拉刀使用过程中要经常抽检工件表面质量。
发现刀齿有缺陷要及时处理。
拉刀磨损后要及时重磨。
拉刀使用中要加强润滑。
4、拉刀使用后的管理为保证拉削精度与表面质量,拉刀用后必须妥善管理。
对长而细的拉刀不能平放,应吊挂起来,以免发生弯曲变形。
此外,注意保护刀齿,不能让硬物磕碰,以免损坏刀齿。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,一、拉刀的磨损拉刀的磨损主要发生在后刀面上,尤其是分屑槽转角处磨损更为严重,如图7-14所示。
通常VB0.3mm时需要重磨。
重磨要保证切削齿的前角不变,而且应保证前刀面重磨量一致,否则会引起切削齿负荷不均匀,以至于损坏拉刀。
拉刀的重磨是在拉刃磨床上沿拉刀前面进行的。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,图7-14拉刀的磨损,任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,二、锥面刃磨法锥面刃磨法磨削圆孔拉刀的情况如图7-15所示。
从图中可以看出,要使砂轮在前刀面上磨削时不过切,应保持砂轮径向截面和前刀面接触面的曲率半径小于刀齿前刀面的曲率半径。
因此砂轮锥面的修正角受到限制,砂轮的直径也受到限制。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,由此可以看出,锥面刃磨法的优点是能保证前刀面获得好的圆锥面,刃磨质量好,刀具使用寿命长。
但刃磨小直径拉刀或大前角拉刀时,允许的砂轮直径会很小,给重磨带来一定的困难。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,图7-15使用砂轮锥面刃磨圆拉刀,任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,图7-16使用砂轮外圆刃磨拉刀,任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,三、圆周刃磨法圆周刃磨法磨削圆孔拉刀的情况如图7-16所示。
从图中可以看出,圆周刃磨法刃磨圆孔拉刀时,砂轮外缘处与拉刀刀齿的前刀面接触,只要砂轮外缘处修整出适当的圆弧,对砂轮锥面的修正角的限制可以减小,对砂轮直径的限制也可以减小。
只不过圆周刃磨法磨出的前刀面是球面的一部分,而不是圆锥面。
任务3拉刀的合理使用,活动一提高拉刀的使用寿命及加工质量,活动二拉刀的重磨,采用圆周刃磨法的优点是允许的砂轮直径较大,磨削效率高,砂轮与前刀面的接触面积大为减小,使磨削温度降低,砂轮的修整和对刀也较容易。
缺点是前刀面上容易磨出相互交叉的小沟纹,刃口微观有锯齿形,拉削表面质量会下降。
THANKS,谢谢观看,
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 金属 切削 原理 刀具 项目