毕业答辩-拉刀常见缺陷的原因及消除办法.ppt

拉刀常见缺陷的原因及消除办法,姓名：江奇学号：102011331系部：机械工程系专业：机械设计制造及其自动化指导老师：余洪波,太原工业学院毕业设计,第一章绪论,一、课题背景及意义随着社会生产力的发展，机械制造业不断提出了提高加工劳动生产率、提高加工质量和降低加工成本的要求。这一要求和新的加工材料的出现促进了刀具材料的发展。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。如何分析拉刀缺陷，并在分析的基础上采取相应的措施，以确保拉削加工时获得较高的产品质量，这是具有重要意义的。,二、本文研究的主要内容记录拉刀使用时工件出现的各种缺陷，并总结出常见的各几大类缺陷，针对这常见的几大类缺陷，分析机械加工和热处理方面的原因，并修磨拉刀再试拉工件验证消除缺陷的方法是否正确，并将正确的消除缺陷方法进行理论上的归纳总结。做各种拉削实验的完整记录，绘制各种相关关系曲线图。,第二章设计要求,总体方案设计应考虑消除拉刀缺陷、提高效率、减少制造成本且也能满足加工的要求等。要求如下：大量查阅参考文献，学习相关的课题及资料熟悉设计内容，掌握设计方法刻苦努力钻研和设计，积极参加讨论，认真做好笔记认真做拉削实验，并做到实验数据真实、准确,第三章拉刀的基本概念及使用,一、基本概念拉刀是高效多齿刀具，拉削时，利用拉刀上刀齿尺寸的变化来切除加工余量，拉削精度可达到IT8IT7，及表面粗糙度Ra3.2Ra0.5um。拉刀切削的主要特点：能加工贯通的内外表面，拉削精度高，生产率高，拉刀寿命长。由于拉刀制造较复杂，故主要用于大量、成批零件的加工，例如拉削汽车发动机题壳、柴油机连杆及各种机器上的齿轮花键孔等。,二、拉刀的组成与拉削方式1、拉刀的组成以圆拉刀为例，拉刀的组成如下图所示。拉刀工作部分的结构参数主要有：齿升量fz,它是相邻刀齿半径差，用以达到每齿切除金属层；每齿上有前角o、后角o以及后角上有刃带宽度b1,在相邻齿间做出容屑槽。,2.拉削方式拉削方式是指拉刀逐齿从工件表面切除加工余量的方式。拉削方式有分层式、分块式和综合式三种。分层式每层加工余量各由一个刀齿切除。但根据工件表面最终廓形的形成过程不同，又分成同廓式和渐成式。同廓式是指各刀齿的廓形与加工表面的最终廓形相似，最终廓形由最后一个切削齿拉削后形成的，渐成式是指加工表面最终廓形是由各刀齿拉削后衔接形成的。,分块式各组刀齿分别切削加工表面不同位置的加工余量，最后由一圆形齿修光。综合式前部刀齿制作成单齿分块式，后面部分刀齿作成同廓分层式。,三、拉刀使用前的校验和试拉1.拉刀使用前的校验校核拉刀规格及拉削长度拉刀强度校验拉床拉力验算拉刀容屑槽的验算,2.拉刀使用前的检查和试拉拉刀经仔细检查,若未发现任何异常，则可在拉床上试拉。拉削过程中，应密切注意拉刀的切削状态、切屑的形成状况及容屑情况，记录试拉时的拉削力。总之，观察拉削过程有无异常，严禁中途停止拉削和重新开动，因为这样可能引起过大的惯性力而拉断拉刀。拉削后的试件，表面粗糙度和尺寸精度应满足设计要求。拉削几个试件后，拉刀不得有崩刃和显著的磨钝现象。,四、拉刀的正确使用装卡拉刀的位置必须正确，加持必须牢固。不允许用敲击的办法将拉刀柄部装入拉刀夹头。工件基准端面上的毛刺、磕碰痕迹应仔细去除，以防止工件在拉削中歪斜。每一工件拉完后，必须彻底清除拉刀容屑槽内的切屑，然后才能继续拉削下一个工件。拉刀使用中应经常抽检工件拉削表面质量，并观察拉刀刀刃的变化。,切削液应充足。拉削速度应适合。,第四章拉刀常见的几大类缺陷,查阅相关资料，可知拉刀拉削过程中会产生各种缺陷。这些缺陷通常可以归纳为以下四个方面:拉削表面粗糙度达不到要求被拉削工件尺寸、形状和位置发生偏差拉刀耐用度低拉刀的崩刀和断裂,一、拉削表面粗糙度达不到要求1.拉削表面的鳞刺在被拉削工作的表面及键槽的侧面上，常常可以发现一些局部(靠工作拉出端)的鳞刺状毛刺，这就是所谓鳞刺(图4)，或称为撕裂。鳞刺出现时，往往会使拉削表面的粗糙度降局低24级，因此，它对提高拉削表面粗糙度有严重的影响。,2、拉削表面的划痕拉削表面上划痕（图5）是由拉刀切削刃上的积屑瘤所引起的。拉削过程中，当切削刃上出现积屑瘤后，便相当牢固地粘结在刀齿的前后刀面上，代替切削刀进行切削。由于切削刃上各点所生成的积屑瘤形状不规则，犹如锯齿一样，因而使切出的表面也复印上这种不规划的痕迹，即在拉削表面上出现道道纵向划痕和沟纹。,3.拉削表而上的环状波纹在拉削的内表面上，常常可以发现有许多彼此相距一个齿距的环状条纹，这就是所谓的“环状波纹”（图6）。在条纹区域内，表面光洁度比工作其他表面的光洁度要低些。,4.花键槽侧面粗糙度差在拉削花键孔时，其花键侧面不是由拉刀的主切削刀(即圆周上的切削刀)切出，而是由副切削刀(即刀齿侧刀)切出的。对分层法拉削的花键拉刀来说，它的每一刀齿的副切削刀都参与槽侧的成形，因而会使槽侧出现各刀齿切痕间相互衔接的条纹。此外，由于其刀齿副切削刀没有后角，拉削时实际上是在挤压和撕下金属，这不仅降低了槽侧的光洁度，而且使形成的切屑,边缘碎裂。这些切屑在前刀面的挤压下，力图向两边扩展。但其两边被所拉花键槽壁包围，因而切屑的碎裂端面会与槽壁发生严重的摩擦而拉毛槽壁（图2）。当刀齿转角处被磨损而倒圆后，上述情况将更为严重，槽侧的光洁度会急剧恶化，产生粗大的划痕或严重的鳞刺。,二、被拉削工件尺寸、形状和位置发生偏差,如果拉刀的设计、制造尺寸不合格或拉刀严重磨损，那么所拉出的工件尺寸便不会合格，这是不言而喻的。但是，常常还会发生这样的情形，即拉刀的设计、制造尺寸完全合格，而加工出的工件尺寸、形状或位置却不合格。这就需要从拉刀制造及使用的各因素中找出产生上述缺陷的原因及消除缺陷的方法。,1.拉削后工件尺寸不合格由于加工材料性质的不同和工件形状的影响，拉出的孔往往会出现“扩大”或“收缩”现象。通常在拉削脆性材料时容易产生“扩大”现象，而在拉削韧性材料及薄壁工件时则容易产生“收缩”现象。设计拉刀时，其校准齿尺寸己考虑了拉削加工时的扩大量，因此在拉削中发生孔径扩大超差的情况比较少。但拉削中影响工件发生“收缩”的的因此比较多，而收缩量的变化,也较大(可达0.02-0.04毫米)。因此，用常规设计的拉刀加工时，常常出现拉后孔径变小的现象。,2.被拉削孔形有偏差拉削中还常常会发生被拉削孔形与图纸规定的形状出现偏差的现象，如规定的圆孔变成为椭圆孔或卵圆孔，或所拉的多边形孔(正方形、六边形等)各边的夹角发生歪曲等，就是这样的例子。,三、拉刀的耐用度低通常，一把质量良好而使用正确的拉刀，在两次重磨间可以加工几百件到上千件工件。但有的拉刀却达不到这样的要求，这就表示拉刀的耐用度太低。,四、拉刀的崩刃与断裂拉削中造成拉刀崩刃和断裂的因素很多。当拉刀受到过大的侧向力、拉削力或拉刀的制造有缺陷时，都可能引起拉刀的断裂，而刀齿的崩刃也是引起拉刀断裂的直接原因。因为一个