异形拉刀是一种用于加工具有复杂形状内孔或外表面的高精度刀具。选择合适的异形拉刀对于保障加工质量、提高生产效率和降低成本至关重要。以下是一些选择适合异形拉刀的要点。
一、根据加工工件的形状和尺寸选择
1. 形状匹配
先要精准分析加工工件的异形形状。如果是加工内花键,那么就需要选择花键拉刀,其刀齿形状应与花键的齿形精准匹配,包括齿的数量、齿形角度、齿厚等参数。对于具有不规则轮廓的内孔,如带有特殊曲线或槽的工件,拉刀的刀齿轮廓必须按照工件的异形轮廓进行定制设计。在选择拉刀时,要仔细比对拉刀图纸和工件的形状要求,确保每一个刀齿的形状能够准确地切削出工件所需的形状。
对于外表面异形加工,如在轴类零件上加工特殊的凸台或凹槽,外拉刀的形状要与工件外轮廓相适应。并且,要考虑拉刀在加工过程中的切入和切出方式,避免产生干涉或切削不到位的情况。
2. 尺寸适配
拉刀的尺寸要根据工件的尺寸来确定。对于内拉刀,其外径要小于工件的孔径,并且要考虑拉刀在拉削过程中的涨刀现象,预留一定的合理间隙。一般来说,拉刀外径与工件孔径的差值要根据拉刀的类型、工件材料和拉削余量等因素来确定。例如,加工精度要求较高的小直径内孔时,这个差值可能在0.1 - 0.3mm之间。
对于外拉刀,其内径要大于工件的轴径,同时要考虑拉刀的装夹和定位精度。拉刀的长度也是一个重要的尺寸因素,它要根据工件的拉削长度来选择。拉刀长度过长可能会导致拉削过程中的振动和变形,影响加工精度;长度过短则可能无法完成整个工件的拉削加工。
二、考虑工件材料的特性
1. 材料硬度
不同的工件材料硬度对拉刀的材质和刀齿几何参数有不同的要求。如果加工硬度较高的材料,如淬火钢,拉刀的材料应选择具有高硬度和高耐磨性的硬质合金。同时,刀齿的前角应适当减小,以增强刀齿的切削刃强度,后角也需要合理调整,避免刀齿与工件表面的摩擦过大。对于硬度较低的材料,如铝合金,拉刀可以采用高速钢材质,刀齿的前角可以适当增大,以降低切削力,提高切削的流畅性。
2. 材料的韧性和粘性
当加工韧性好的材料时,如某些不锈钢,拉刀的刀齿容易产生积屑瘤,影响加工表面质量。在这种情况下,需要选择具有良好排屑性能的拉刀,例如刀齿带有合适的容屑槽形状和尺寸的拉刀。对于粘性材料,如铜合金,拉刀的切削刃要保持锋利,并且可以采用适当的切削液来减少材料的粘性,防止刀齿被材料粘附。
三、结合拉削工艺参数和生产要求
1. 拉削余量和精度要求
根据工件的加工精度要求和拉削余量来选择拉刀。如果工件的精度要求很高,如公差在±0.01mm以内,就需要选择精度等级高的拉刀,并且拉削余量要控制在合理的范围内。一般来说,拉削余量过大,会增加拉刀的磨损,降低加工精度;拉削余量过小,则可能无法完全去除上一道工序留下的加工痕迹。拉刀的精度等级通常由刀齿的制造精度、拉刀的直线度等参数来衡量,在选择时要查看拉刀的精度等级标识,确保其满足工件的精度要求。
2. 生产批量和效率
对于大批量生产,要选择异形拉刀。可以考虑采用多齿拉刀或组合拉刀,这些拉刀能够在一次拉削过程中完成多个形状的加工或进行粗、精加工。例如,在汽车零部件生产中,对于批量大的内孔异形加工,可以使用带有粗加工齿和精加工齿的组合拉刀,提高生产效率。同时,要考虑拉刀的重磨次数和使用寿命,因为这会直接影响生产成本。选择质量好、可重磨次数多的拉刀,虽然初期成本可能较高,但从长期来看,可以降低单位产品的加工成本。
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