小孔径螺旋齿拉刀设计

维普资讯 http://www.cqvip.com 第１期　机械设计与制造　２００７年１月　Ｍａｃｈｉｎｅｒｙ　Ｄｅｓｉｍａ＆Ｍａｎｕｆａｃｔｕｒｅ　－９３－　文章编号：１００１—３９９７（２００７）０１－００９３－０２　小孔径螺旋齿拉刀设计　温花眷（沈阳师范大学，沈阳ｌ　１００３４）　Ｄｅｓｉｇｎ　ｏｆ　ｓｍａｌｌ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｓｐｉｒａｌ　ｐｕｌｌ　ｅｒａｍｅｒ　ＷＥＮ　Ｈｕａ—ｃｈｕｎ（Ｓｈｅｎｙａｎｇ　Ｎｏｒｍａｌ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈｅｎｙａｎｇ　ｌ　１００３４，Ｃｈｉｎａ）　－．　Ｊ　＿．＾　＿．　Ｌ＿．＾．Ｌ＿．　Ｌ－．＾｜Ｌ＿．ＪＬ＿．＾．　＾Ｊ　Ｌ＿．　¨　Ｌ－．　．＿－．　＾　＿．　Ｌ＿．　．．　．＿　．＾鬼、．　鱼　Ｌ　Ｌ¨—　【摘要】设计了小孔径螺旋齿拉刀的构造，给出了螺旋齿拉刀的技术参数，制定了螺旋齿拉刀的；　技术要求。　关键词：螺旋齿；拉刀；构造；技术参数　：　【Ａｂｓｔｒａｃｔ］Ｄｅｓｉｇｎｉｎｇ　０　ｓｍａｌｌ　ａｐｅｒｔｕｒｅ　ｓｐｉｒａｌ—　ｐ　ｒｅｏｌｎｅｒ￥ｓｔｒｃｔｕｒｅ－ｇｖｅ　ｔｅｃｈｎｉｃｌａ：　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　ｏｆｓｐｉｒｌａ－ｇｅｒａｐｕｌｌ　ｒｅａｍｅｒ－ａｎｄ　ｓｅｔ　ｄｏｗｎ　ｔｈｅ　ｔｅｃｈｎｉｃｌａ　ｒｅｑｕｉｒｅ　ｆｏｓｐｉｒｌａ　ｐｕｌｌ　ｒｅａｍｅｒ　：　Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｓｐｉｒａｌ－ｇｅａｒ；Ｐｕｌｌ　ｒｅａｍｅｒｓ；Ｓｔｒｃｔｕｒｅ；Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　ｐａｒａｍｅｔｅｒ　：　ｊ．　Ｖ　ｒ　、　‘　—　Ｖ・　－’一　１ｒ－．．’＿．　—　—　１－—　１—、—　・　—　—　’Ｆ＇　ｖ　１Ｆ　１　ｖ￥　—　—　－、—・、一　、一　１　—　ｖ　，　中图分类号：ＴＨ１６１．　２；ＴＰ１８文献标识码：Ａ　１引言　刀刀齿的锋利和工件的尺寸精度，从而提高了刀具的使用寿命。　在机虢ⅡⅡ工中，经常需要加王一些尺寸精度高、表面粗糙度　２．２旋齿拉刀结构的技术参数　细的零件。数十年来。用铰刀加工小孔径零件，一直存在着表面粗　２－２．１拉削部分的技术参数　糙度差、有喇叭孔、孔径尺寸大等现象的技术难题。通过我们一系　（１）拉削余量的确定（见图２）。拉削余量大小的选择，关系　列的实验和研究，最终制成了只经—次拉削成型、尺寸精度稳定、　到工件表面质量和设计的拉刀长短。根据拉削实践经验用钻头　表面粗糙度达到的ｔＪｑＬ径螺旋齿拉刀刀具。原来加工小孔径零件　或扩孔钻加工过圆孔，孔的直径＞６６～￣ｂｌ０ｍｍ，拉削长度１Ｏ～　时，工序复杂、精度达不到要求，经过小孔径螺旋齿拉刀一次拉削　４０ｒａｍ时，其加工余量为０．２５ｒａｍ。孔的直径＞６１０—６１６，￣ｍ，拉削　成型加工，减少了四道工序、提高了加工速度、增加了加工效率，　长度１０，，－４０ｍｍ时，其加工余量为Ｏ．３ｍｍ。用粗铰刀或镗刀加工　精度一次加工合格。给机械厂增加了数倍的经济效益。　过圆孔，孔的直径＞６６一￣ｂｌ６ｍｍ，拉削长度１０—５０ｒａｍ时。其加工　２小孔径螺旋齿拉刀刀具的设计　余量为０．１５～０．２ｒａｍ　直径余量Ａ０。为：　２．１螺旋齿拉刀的构造及特点　２．１．１拉刀的构造　拉刀由下列几部分组成（见图１）。　图１拉刀构造　其部分作用与普通拉刀相似。拉刀全部采用整体高速钢制　成。牌号为Ｗ１８Ｃｒ４Ｖ，热处理硬度为ＨＲＣ６３—６６。　２．１．２拉刀的特点　（１）拉刀的工作部分，既拉刀切削部分和校准部分采用双　图２拉刀余量　头左旋螺旋齿。切削部外径成锥体，使拉刀工作时将加工余量连　Ａｏ＝２Ａ＝Ｄ－Ｄ。　续切下，不但拉削平稳，而且与普通式圆孔拉刀相比可减少拉削　式中：Ａ—单边余量；　时的拉力。　拉孔的直径；　（２）拉刀的容屑槽是螺旋式通槽，因此，切屑在冷却液的冲　Ｄ。——预制孔的直径。　击下能顺着螺旋槽排出，减少切屑与工件相摩擦，从而提高表面　（２）齿升置的选择。齿升量的大小，关系到工件表面质量和　光洁度。　使用拉刀成本及拉削生产效率。螺旋齿拉刀切削齿的齿升量一　（３琳叨刀齿磨钝，可沿螺旋容屑槽刃磨前角仍能继续保持拉　般取０．０１—０．０２ｎｕｎ。　★来稿日期：２００６－－０６—１９　维普资讯 http://www.cqvip.com 一９４一　温花春：小孔径螺旋齿拉刀设计　第１期　（３）齿距。为了制造方便，和减少拉削时生产的径向旋力，　工孔常产生收缩。因此，校准直径确定比工件孔最大直径增大　螺旋齿拉刀采用双头螺旋齿，导程为１２ｍｍ，左旋。　０．０１～０．０２ｒａｍ，然后，根据加工孔的实际测量尺寸，再研磨校准齿　所需的尺寸。　（４）前角和后角的选择（见图３）。前角ｒ是根据被加工材　料性质选取的，材料的强度和硬度高时，宜取小前角，反之前角　宜大，但由于前角的大小与拉刀直径和砂轮直径有关，因此，小　２．２．３拉刀光滑部分的技术参数　（１）柄部。柄部的形状及长度按拉刀快速夹头要求设计，柄　孔径螺旋拉刀前角一般取８。一１０。，偏差取±２。　图３前角与后角　后角ｎ是根据被加工工件所需要的精度来决定的。增大后　角可减少拉刀与工件相互摩擦，但拉刀后角若太大，在以后沿前　面重磨时，拉刀直径就很快变小，因而丧失拉刀的精度。为此，拉　刀后角要选择合适。根据拉削实践经验，拉刀切削齿后角取２￣３０　。，偏差取＋１￣３０　。在拉刀的切削齿上留宽度／＝ｏ．１５ｒａｍ的刃带。　（５）容屑槽的形状及尺寸。①容屑槽的形状螺旋齿拉刀　容屑槽为螺旋式通槽，齿背为直线槽形。②容屑槽的尺寸（图４）　容屑槽的尺寸主要取决于工件的拉削长度及每齿的切削厚度　（即齿升量），槽的各个参数与齿距ｔ之间的大致关系如下：　＾＝＞　６－西１０（０．３—０．３５）ｔ　＞　１０—０１６（０．３８　０．４５）ｔ　ｇ＝（０．３—０．５）ｔ　ｒ＝０．５ｈ　图４窨屑槽　２．２．２拉刀校准部分的技术参数　拉刀的校准部分，在拉削过程中起校准和修光孔的作用，　校准齿没有齿升量。　（１）前角。前角为了制造方便，校准齿的前角与切削齿相同。　（２）后角。后角的校准齿取０。３０　一１。３０　为宜，偏差取＋１。。在　拉刀的校准齿上留宽度．　－０．３ｍｍ的刃带。　（３）齿数。校准齿的齿数根据加工精度定，孔的加工精度越　高，齿数越多，但一般不应少于５个齿。　（４）校准齿直径的确定。校准齿直径等于被拉孔的最大直　径，并考虑到拉削时由于金属或工件变形而引起的尺寸变化。校　准齿的直径Ｄ为：Ｄ＝Ｄｍａｘ￣　式中：　变形量　变形量占有时为扩张量（在公式中用负　号），有时为缩小量（在公式中用正号）。根据拉削实践经验，被加　部直径比预加工孔直径小０．５ｒａｍ，偏差取ｅ８。　（２）导部。前导部长度一般等于拉削孔的长度，前导部的直　径应等于预制孔最小直径，其偏差取ｇ６或∥。　（３）后导部。后导部长度＝（０．８ｘ工件长度），一般不应小于　２０ｍｍ，后导部直径取等于被拉削孔最小直径，其偏差取ｇ６或厂７。　２．３旋齿拉刀性能实验的技术要求　（１）拉刀应在符合精度标准的普通车床和专用拉床上进行　试验；　（２）试件材料用１５号　５号钢及灰铸铁；　（３）试件预制孔偏差按Ｈ９；　（４）试件端面内孔轴线的端面圆跳动公差０．０５ｒａｍ；　（５）拉削速度０．５ｍ／ｆ￣１．５ｍ／ｆ；　（６）冷却润滑液必须充分供给。拉刀总图见图５，参数见表１。　图５拉刀总图　表１参数衰　ｍ００５１０．３＂－＇０．０１４　１０￣０．０１　１０．２８６±０．０１　１０．３２５－０．００７—０．０１６１０．２８６－０．０３４　２４＊４６　１０．３＋ｎ０１９　１０±０．０１　１０．３±０．０１　ｌｎ３３９—０．００７－０．０１６１０３－－０．０３４　２４＊６４　－ｔＯ．０１３１０．３－．０－嘶１０±０．０１　１０２．９４￣０．Ｏ１　ｌＯ，３３３－０．０ｏ７－０１０１６１０．２９４＿０．０３４　２４。６４　２．４技术要求　（１）硬度ＨＲＣ６３—６６；（２）表面喷砂处理；（３）０柄部外圆表　面电刻字　１．３，配合代号；（４）预加工孔４１０＋０．０８６。　３实用效果及结语　（１）用设计的小孔径螺旋齿拉刀刀具进行实切实验，结果　证明，适用工件材料为一次拉削成型，拉削过程平稳、顺利，加工　后的孔径尺寸精度稳定，表面粗糙度高，加工效率高，是铰孔生　产效率的４￣５倍之多。适用于大批量生产。产品的性能和技术　水平受到了专家的高度评价。目前该刀具正在轻工机械、服装机　械业及其他制造业的广泛使用。　（２）￣ｂｔｔ，径螺旋齿拉刀拉削小孔工艺与国内镗孔后铰削小　孔工艺相比，小孔径螺旋齿拉刀拉削小孔工艺具有效率高、成本　低的优势。小孔径螺旋齿拉刀还须在提高小孔径加工的精度的　工艺技术及工艺装备等方面做出新的努力。　参考文献　Ｉ编委会著．机械设计手册．北京：机械工具出版社。２００４．　２史重英，庞丽君．ＧＨ７６１和ＧＨ１６９合金拉削表面完整性研究．金属学　报．１９９５（３１）．　３陈进．ＡｕｔｏＣＡＤ２００４基础与实例教程．上海：上海科普出版社，２００４．