玉环县凯印工具厂
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如何改进直边花键拉刀
发布时间:2011.08.11 新闻来源:玉环县凯印工具厂专业拉刀,Broach,花键拉刀,圆拉刀,键槽拉刀 浏览次数:
 

  采用直边花键拉刀加工汽车转向轴的万向节滑动叉花键时,常常出现切削热过大、积屑瘤残留严重、烧刀等现象,且刀具稍有磨损,切削力即急剧增大,使刀具拉断,严重影响正常生产。为解决这一问题,我们对直边花键拉刀进行了分析及改进。


  1 原拉刀问题分析


  原拉刀的拉削方式为成型拉削,拉削面积较大,导致拉削力较大。由于拉削孔径较小(花键小径为Ø22+0.13mm),为保证拉刀强度,原拉刀设计时选用了较小的齿升量(SZ=0.055mm),但齿升量过 小易造成切屑层较薄,当拉刀稍有磨损(即刀尖钝化)时 ,就可能在工件拉削表面形成挤压(而非剪切),使前部刀齿的齿槽中无切屑产生。当接近精拉刀齿时,工件拉削表面受挤压后弹性恢复,使刀齿齿升量瞬时增大,拉削力也急剧增大,造成打齿现象,进而使刀具拉断。此时,刀齿后刀面也处于严重挤压磨损状态下,大量产生的切削热进一步加剧了刀具的破坏程度。


  2 拉刀结构的改进


  由前面的分析可知,原拉刀齿升量过小是造成拉削问题的主要原因,但单纯增大齿升量则必然会使切削力增大。通常有两种方法可减小切削力:一是增大齿距,即减少同时拉削齿数;二是减小切削面积。增大齿距会增加拉刀长度,使拉刀形状细长,不可取,所以一般采用减小切削面积的方法。对于拉刀,则可采用同廓轮切方式来减少每个刀齿的切削面积。

  改进设计的拉刀刀齿截形

  刀齿采用异侧倒角,这样既有利于磨制加工,又可在拉削时消除切削扭矩,保证花键齿形加工精度。在倒角边磨制出后角,可减小侧刃加工时后刀面的挤压摩擦,从而减小拉削力,降低切削热。拉刀经改进设计后,将齿升量提高到 SZ=0.11mm,这样可使刀齿齿数相对减少,拉刀长度缩短。此外,由于拉削前工序为预孔扩孔加工,加工尺寸为Ø22-0.2mm,故可将拉刀导向部分尺寸加大至Ø21.8-0.040-0.073mm,这样可使拉刀的危险断面直径增大,拉刀强度相应提高。


  3 改进后的加工效果


  经过改进设计,拉刀的拉削形式发生变化,拉刀刃前区切削层的切削状况改善,由原来的挤压硬化变为剪切剥离,进而改善了切削条件。因此,在拉削力允许情况下尽量加大齿升量有助于提高拉削加工质量。齿升量提高后,刀齿切入性好,加工表面弹性变形小,可有效减小挤压摩擦阻力,使切削热显著下降,烧齿现象消失。
  改进后的拉刀使用效果良好,拉削轻快(经检测,切削力降低30%),刀具寿命提高一倍。拉削后刀齿各齿槽的切屑大小均匀,且易于清除。由于刀齿刃前区不产生挤压,因此已加工表面回弹量小,加工尺寸稳定,加工精度提高。 
 

 
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