硬质合金可转位拉刀的设计及原理是什么?
刀具表面上有多排刀齿,各排刀齿的尺寸和形状从切入端至切出端顺次增加和变化。当拉刀作拉削运动时,每一个刀齿就从工件上切下1定厚度的金属,终究得到所要求的尺寸和形状。键槽拉刀表示,拉刀经常使用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等,生产率很高本文以曲轴加工为例,介绍用于加工外回转表面的硬质合金可转位拉刀的工作原理、设计特点和拉刀角度的设计要点。1、拉刀的工作原理采取拉削方式加工回转体外表面时,拉刀工作原理加工时,工件固定在夹具上随主轴1起高速旋转,拉刀沿工件圆周切线方向作直线进给运动。拉刀的每一个刀齿都可看做1把切向成形车刀。键槽拉刀称由于拉刀各刀齿的切削刃与拉刀支持平面的距离各不相同,当各刀齿顺次切入工件时,从切削刃到工件轴线的最小距离也逐齿变化,从而决定了各刀齿切除金属层的厚度。拉刀可在1次工作行程中完成粗、半精和精加工,且每加工阶段可安排不同的加工余量。由于工件的径向尺寸由刀具安装位置决定,与进给运动的时间无关,因此加工精度易于保证。2、拉刀的设计特点加工具有复杂廓形的外表面时,通常将拉刀设计为组合式,行将若干把拉刀安装在1个刀体上,使其分别加工同1零件的各部份表面。组合拉刀中的各把拉刀既可同时工作也可顺次工作。设计组合拉刀时,首先需将待加工表面廓形划分成若干简单的单元。为使加工每单元的拉刀设计最简化,同时又能提高拉削效力和缩短拉刀长度,在廓形分段及拉刀配置时应斟酌尽量让几把拉刀同时参与工作,但这样常常会造成拉刀结构过于复杂、拉刀及其紧固件布置困难、拉床过载、零件加工时变形过大、排屑困难等问题,因此在多数情况下采取同时加工与顺次加工相结合的方式来安排拉刀位置,公道拉削复杂表面。3、拉刀角度的设计要点在切削进程中,切削刃上任意点的工作前角和后角都在不断变化。现在讨论切削刃在直线段AB上的任意位置C点时(C点位置可用半径Ri=OC和角度h来表示)垂直于工件轴线的剖面。在设计组合拉刀时,其结构应能实现拉刀高度可调,以保证在加工复杂零件廓形时能取得所需加工精度。键槽拉刀称采取硬质合金可转位刀片的拉刀可大大提高拉削效力和刀具使用寿命。在长刀座6上顺次布置了若干刀槽,为满足齿升量的不同要求,各刀槽的底面高度尺寸各不相同。加工时,切削平面与工件的回转轴线相互平行。由于可转位刀片的刃长较窄,而需加工的轴颈较宽,因此需将多个可转位刀片沿轴颈轴线方向并排布置,以到达轴颈宽度,两相邻刀片应在相交处的左右各堆叠1部份,以保证加工后不留刀痕。拉刀高度的调剂通常在装配新拉刀时进行,通过用厚度1致的垫片垫入刀座与进给滑台之间或采取可沿拉刀长度方向移动的专用调剂楔铁都可实现拉刀高度调剂。调剂楔铁的斜角为1°30′~2°,其长度应比拉刀总长大1个最大调理行程,其宽度等于拉刀底面宽度,楔铁上的紧固螺钉孔应做成长条形,其长度应大于楔铁的行程长度。
数控铣床主轴松拉刀机构的工作原理是什么?
数控铣床主轴组件由活塞、拉杆、蝶形弹簧、螺旋弹簧及钢球组成,主轴装在主轴箱内,拉刀机构装在主轴内,拉刀机构采用蝶形弹簧和液压控制装置来实现松刀、拉刀动作。铣刀装于主轴下端的锥孔内,主轴通过主轴箱内的主轴电机带动旋转以实现对工件的铣削加工。1、数控铣床主轴松刀工作原理主轴液压松、拉刀机构如图1所示,松刀时,即需要换刀,将刀具连同刀柄从主轴锥孔中取出。油缸活塞(4)位于主轴的上端,松刀时,液压缸收到松刀信号,压力油随即通入液压缸上油腔,即将拉刀入油孔的压力油放出,在松刀入油孔打入说明书中给定压力值的压力油,此时,油缸活塞与松刀压环(5)接触并推动松刀压环及压柱(6)、拉杆(8)、拉爪(7)等延轴向压缩碟形弹簧组(9)向主轴前端方向移动,拉杆移动并打开拉爪,碟形弹簧组在拉杆下移过程中使碟形弹簧组产生很大的弹性变形,油缸压力达到12MPa左右才能打开主轴拉爪,当感应盘(4)达到松刀位置,松刀感应开关取到信号后,完成整个松刀动作。2、数控铣床主轴拉刀工作原理拉刀时,液压缸收到拉刀信号,压力油在两位四通阀的控制下没有油压,液压油缸上腔接回油,下腔接压力油,将松刀入油孔的压力油放出,压力油和螺旋弹簧使活塞向上移动,碟形弹簧组受到的油缸推力卸去,碟形弹簧组在自身弹力作用下带动拉爪、拉杆、松刀压环、压柱、油缸活塞等向主轴尾端方向移动,直至碟形弹簧组恢复到未受油压缸推动前的位置及状态,同时依靠碟形弹簧组自身的弹力拉住拉爪,此时刀具已夹紧,但松刀环与油缸活塞尚未脱离,需在松刀压力油放出的同时拉刀入油孔打入4kg/cm以上压力油,使油缸活塞与松刀环脱离,完成整个夹刀动作。刀具的刀柄完全依靠蝶形弹簧组产生的拉紧力进行夹紧的,避免工作时因突然停电造成刀柄自行脱落。油缸活塞上下移动设有两个极限位置,装有行程开关,用于发出刀柄松开和夹紧信号。当夹紧时,油缸活塞下端的活塞端部与拉杆的上端面间应留有一定的间隙,大约为4mm,避免主轴旋转时造成端面摩擦。
斜口钳组合拉刀的用途是什么?
拉刀是一种高精度、高效率的多齿刀具,可用于加工各种形状的内、外表面。其中,硬质合金可转位拉刀具有切削效率高、使用寿命长等特点,其应用日趋广泛。
拉刀是一种高精度、高效率的多齿刀具,可用于加工各种形状的内、外表面。其中,硬质合金可转位拉刀具有切削效率高、使用寿命长等特点,其应用日趋广泛。
由于拉削加工方法应用广泛,拉刀的种类也很多。按受力不同可分为拉刀和推刀。按加工工件的表面不同可分为内拉刀和外拉刀 。
内拉刀是用于加工工件内表面的,常见的有圆孔拉刀、键槽拉刀及花键拉刀等。
外拉刀是用于加工工件外表面的,如平面拉刀、成形表面拉刀及齿轮拉刀等。
按拉刀构造不同,可分为整体式与组合式两类。整体式主要用于中、小型尺寸的高速钢拉刀;组合式主要用于大尺寸拉刀和硬质合金拉刀,这样不仅可以节省贵重的刀具材料,而且当拉刀刀齿磨损或破损后,能够更换,延长整个拉刀的使用寿命。
1.1.1 拉削特点
⑴ 生产效率高 拉削时刀具同时工作齿数多,切削刃总长厚大,拉刀刀齿又分为力粗切齿、精切齿和校准齿,一次行程便能够完成粗、精加工,尤其是加工形状特殊的内外表面时,更能显示拉削的有点。
⑵ 加工精度与表面质量高 一般拉削速度vc=2m/min~8m/min,拉削平稳,切削层厚度很薄(一般精切齿的切削层厚度为0.005mm~0.015mm),因此拉削精度可以达到IT7级~IT8级,表面粗糙度Ra值可达2.5μm~0.8μm,甚至可达0.2μm。
⑶ 拉刀耐用度高 由于拉削速度慢,切削温度低,且每个刀齿在工作行程中只切削一次,刀具磨损慢,因此拉刀的耐用度高。
⑷ 拉床结构简单 由于拉削一般只有主运动,无进给运动,因此,拉床结构简单,操作容易。
⑸ 切削条件差 拉削属于封闭式切削,切削困难,因此,在设计和使用时必须保证拉刀切削齿间有足够的容屑空间。拉刀工作时拉削力以几万年至几十万年计,任何切削方法均无如此大的切削力,设计时必须考虑。
⑹ 加工范围广 可拉削各种形状的通孔和外表面,但拉刀的设计、制造复杂,价格昂贵,不适合单件小批量生产。
1.1.2 拉削的种类
拉刀的种类很多,可按不同方法分类。按拉刀的结构可分为整体拉刀和组合拉刀。前者主要用于中小型高速钢拉刀,后者用于大尺寸和硬质合金拉刀,这样可节省贵重的刀具材料和便于更换不能继续工作的刀齿。按加工表面可分为内拉刀和外拉刀,按受力方式又可分为拉刀和推刀。
⑴ 内拉刀 内拉刀用于加工内表面,内拉刀加工工件的预制孔通常呈圆形,经各齿拉削,逐渐加工出所需内表面形状。键槽拉刀拉削时,为保证键槽在孔中位置的 精度,将工件套在导向心轴上定位,拉刀与心轴槽配合并在槽中移动。槽底面上可放垫片,用于调节所位键槽深度和补偿拉刀重磨后刀齿高度的变化量。
⑵ 外拉刀 外拉刀用于加工工件外表面。大部分外拉刀采用组合式结构,其刀体结构主要取决于
拉床形式,为便于刀齿的制造,一般做成长度不大的刀块。为了提高生产效率,也可以采用拉刀固定不动,被加工工件装在链式传动带的随行夹具上作连续运动而进行拉削。生产中有时还采用回转拉刀。
⑶ 推刀 拉刀一般是在拉应力状态下工作,如在压应力状态下工作则被称为推刀 。为避免推刀在工作中弯曲,推刀齿数一般较少,长度也较短(其长度与直径比一般不超过12~15)。主要用于加工余量较小,或者校正经热处理(硬度小于45HRC)后工件的变形和孔缩。