直邊花鍵拉刀的改進(jìn)

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我廠(chǎng)采用直邊花鍵拉刀加工汽車(chē)轉(zhuǎn)向軸的萬(wàn)向節(jié)滑動(dòng)叉花鍵(工件截形見(jiàn)圖1)時(shí)哎闻，常常出現(xiàn)切削熱過(guò)大胜姥、積屑瘤殘留嚴(yán)重靶姻、燒刀等現(xiàn)象褒述，且刀具稍有磨損，切削力即急劇增大怀拨，使刀具拉斷逃窜，嚴(yán)重影響正常生產(chǎn)。為解決這一問(wèn)題妒槐，我們對(duì)直邊花鍵拉刀進(jìn)行了分析及改進(jìn)止骨。

1 原拉刀問(wèn)題分析

原拉刀的拉削方式為成型拉削，拉削面積較大吮铭，導(dǎo)致拉削力較大时迫。由于拉削孔徑較小(花鍵小徑為?22^+0.13mm)，為保證拉刀強(qiáng)度谓晌，原拉刀設(shè)計(jì)時(shí)選用了較小的齒升量(S_Z=0.055mm)掠拳，但齒升量過(guò) 小易造成切屑層較薄，當(dāng)拉刀稍有磨損(即刀尖鈍化)時(shí) 纸肉，就可能在工件拉削表面形成擠壓(而非剪切)溺欧，使前部刀齒的齒槽中無(wú)切屑產(chǎn)生。當(dāng)接近精拉刀齒時(shí)柏肪，工件拉削表面受擠壓后彈性恢復(fù)姐刁，使刀齒齒升量瞬時(shí)增大芥牌，拉削力也急劇增大，造成打齒現(xiàn)象聂使，進(jìn)而使刀具拉斷壁拉。此時(shí)，刀齒后刀面也處于嚴(yán)重?cái)D壓磨損狀態(tài)下柏靶，大量產(chǎn)生的切削熱進(jìn)一步加劇了刀具的破壞程度弃理。

2 拉刀結(jié)構(gòu)的改進(jìn)

由上述分析可知，原拉刀齒升量過(guò)小是造成拉削問(wèn)題的主要原因棠吨，但單純?cè)龃簖X升量則必然會(huì)使切削力增大桑趴。通常有兩種方法可減小切削力：一是增大齒距，即減少同時(shí)拉削齒數(shù)逻盅；二是減小切削面積盔连。增大齒距會(huì)增加拉刀長(zhǎng)度，使拉刀形狀細(xì)長(zhǎng)阻羞，不可取凰染，所以一般采用減小切削面積的方法。對(duì)于拉刀忘拧，則可采用同廓輪切方式來(lái)減少每個(gè)刀齒的切削面積捏诫。改進(jìn)設(shè)計(jì)的拉刀刀齒截形見(jiàn)圖2。

圖2 改進(jìn)設(shè)計(jì)的拉刀刀齒截形

如圖2 所示溃擒，刀齒采用異側(cè)倒角连定，這樣既有利于磨制加工，又可在拉削時(shí)消除切削扭矩叮洋，保證花鍵齒形加工精度磁携。在倒角邊磨制出后角，可減小側(cè)刃加工時(shí)后刀面的擠壓摩擦良风，從而減小拉削力谊迄，降低切削熱。拉刀經(jīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)后烟央，將齒升量提高到 S_Z=0.11mm统诺，這樣可使刀齒齒數(shù)相對(duì)減少，拉刀長(zhǎng)度縮短疑俭。此外粮呢，由于拉削前工序?yàn)轭A(yù)孔擴(kuò)孔加工，加工尺寸為?22_-0.2mm钞艇，故可將拉刀導(dǎo)向部分尺寸加大至?21.8^-0.040_-0.073mm鬼贱，這樣可使拉刀的危險(xiǎn)斷面直徑增大，拉刀強(qiáng)度相應(yīng)提高香璃。

3 改進(jìn)后的加工效果

經(jīng)過(guò)改進(jìn)設(shè)計(jì)这难，拉刀的拉削形式發(fā)生變化，拉刀刃前區(qū)切削層的切削狀況改善葡秒，由原來(lái)的擠壓硬化變?yōu)榧羟袆冸x躲窜，進(jìn)而改善了切削條件。因此捺膳，在拉削力允許情況下盡量加大齒升量有助于提高拉削加工質(zhì)量咧笔。齒升量提高后，刀齒切入性好诵两，加工表面彈性變形小垂票，可有效減小擠壓摩擦阻力，使切削熱顯著下降渔茉，燒齒現(xiàn)象消失育需。

改進(jìn)后的拉刀使用效果良好，拉削輕快(經(jīng)檢測(cè)牡违，切削力降低30%)阎揪，刀具壽命提高一倍。拉削后刀齒各齒槽的切屑大小均勻蛛最，且易于清除海庆。由于刀齒刃前區(qū)不產(chǎn)生擠壓，因此已加工表面回彈量小磨镶，加工尺寸穩(wěn)定溃蔫，加工精度提高。

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