金属表面加工中拉削工艺的常见缺陷及解决方法
内容摘要:作为一种高效率、适宜大批量零件加工的金属切削加工设备,拉床主要应用于汽车、摩托车、农机、航空及工程机械等行业。部分产品结构设计不合理,材料及热处理使用不当,检测手段不完善等,也直接影响着拉床本身的几何精度及加工精度。
作为一种高效率、适宜大批量零件切削加工的金属表面加工设备,拉床主要应用于汽车、摩托车、农机、航空及工程机械等行业。虽然在金属切削机床中其比例目前仅为0.8%~1%,但由于其加工尺寸和形状位置精度高、操作维修方便、加工成本低且易实现自动化,拉床的应用范围日益广泛,其工艺范围也由一般的内孔和平面拉削扩展到较复杂的型面加工。
我国的拉床行业可追溯至上世纪50年代原机械部在长沙机床厂设立的“长沙插拉刨研究所”。经过半个多世纪,国内的拉床产品由仿制前苏联产品走向了自制,企业也由当时的一家定点生产发展到了多家并存。据了解,拉削一道工序就完全可以取代传统的铣、磨、刨三道工序,但是由于国内拉削技术发展缓慢,也没能得到较好推广,因此拉削机床在金切机床中一直处于非主流地位。拉床的整体结构、辅助装置、通用配套件等仍停留在普通的设计制造加工水平上,缺乏独立先进的科学设计、制造、售后技术服务能力。而受国内数控、电气、液压、气动、冷却等配套元器件的制约,拉床的功能复合化和自动化水平也比较低。
此外,部分产品结构设计不合理,材料及热处理使用不当,检测手段不完善等,也直接影响着拉床本身的几何精度及加工精度。
缺陷名称 |
产生原因 |
解决方法 |
工件内表面出现环状波纹与啃切伤痕 |
拉刀弯曲,同一圆周上刀齿的刃带宽度不均,拉削时刀齿发 生偏移,啃切工件表面 |
1.经刃磨后,刀齿上刃带太窄可用铸 铁套加研磨砂研磨出适当的刃带 2.校准拉刀弯曲后再刃磨 |
拉削速度太低,拉削过程中出现爬行 拉削速度太高,拉削过程中出现剧烈振动 |
选择适宜的拉削速度,工件表面粗糙 度值要求低时,拉削速度一般不宜超过3m/s | |
拉削过程中的最大拉削力超过机床允许的最大拉力的80%,可导致颤振现象的发生 |
产品设计、拉刀设计及拉床选择方面 保证拉削过程中不超过机床允许的最大拉力的80% | |
刃磨时,刀刃烧伤和刀刃毛刺未去除 |
刃磨时,砂轮保持锋利,进给量要均匀,不宜太大,刃磨后需用胶木板或铸铁板背磨刀齿,去除毛刺 | |
工件表面局部条状划痕 |
未及时排除刀齿上的切屑继续进行拉削 |
刀齿上的切屑可用刷子除掉或高压切削液冲掉 |
精切齿磨损较严重或最后几个精切齿升量,单面大于0.03mm 时,由于没有分屑措施,会使切削卷曲状况恶化 |
1.精切齿磨损带需修磨除掉 2.严格检查精切齿的齿升量,保持合理递减 | |
工件表面有鳞刺 |
前角选择不适当 |
正确选择前角,一般可适当增大前角 |
工件硬度低,一般低于180HBS 时,易产生鳞刺 |
用热处理方法适当调高工件硬度 | |
拉刀磨钝,刃口圆弧半径增大,切削条件恶化 |
按耐用度制定刃磨标准实行定时换刀 | |
拉削速度低 |
适当调高拉削速度 | |
冷却润滑条件差 |
合理选择切削液 | |
拉刀前刀面粗糙 |
经正确刃磨后,拉刀前刀面粗糙度 Ra=0.16~0.32μm 为宜 | |
工件孔径两端尺寸大小不等 |
1.工件各部孔壁后薄不均匀 2.工件孔壁厚度相差不大,但拉削长度较大 3.孔壁较薄 |
1.拉刀刃口要保持锋利,减少拉削力 2.工件拉削变形,减少齿升量 3.拉刀的精切齿,校准齿数可适当增 加切削液浇注合理、充分 4.可采用拉后再用推刀校正的工艺 |