拉刀容屑槽的設(shè)計與刃磨

武海鋒

（中國重汽集團大同齒輪有限公司設(shè)備動能部，山西 大同 037305）

1 容屑槽參數(shù)的選擇

拉刀容屑槽用來形成刀齒的前面及容納切下的切屑。加工韌性金屬時，通常采用圖1所示齒背及曲線的槽形（由兩段圓弧組成[1]），切屑容易卷曲成緊密屑卷，可在不減少齒背寬度和拉刀重磨次數(shù)的情況下增大槽的容屑空間。但是，我們在實踐中發(fā)現(xiàn)，也可采用齒背為曲線的槽形，容屑槽的參數(shù)不同其效果也會不一樣，尤其是拉刀前刀面的直線段長度和前刀面圓弧半徑r對拉刀的影響最大。當容屑槽參數(shù)取得較合理時，切屑會卷縮成圖2所示的在齒背方向稍有伸長的螺旋屑卷，拉力較小，切屑容易從拉刀刃口脫落，工件表面質(zhì)量提高，刀具耐用度也較高。如果容屑槽參數(shù)不合理，則工件表面質(zhì)量不好，刀具不耐用；尤其當前刀面圓弧半徑r過小、拉刀前刀面的直線段長度過長時，很難形成圓形卷屑，形成的切屑較厚、且短而硬，切屑頂在齒背上不正常地塞滿在容屑槽中，見圖3，緊貼前刀面，此時拉削表面質(zhì)量較差，拉刀上的切屑極難清理，甚至使拉刀刀齒折斷。

圖1 容屑槽示意圖

圖2 正常卷屑圖

圖3 不正常卷屑圖

2 容屑槽的制作

標準的容屑槽以r=0.5h來確定前刀面圓弧半徑；我們發(fā)現(xiàn)按r=(0.6～0.65)h來確定前刀面圓弧半徑對拉削質(zhì)量和拉刀壽命更為有利。工廠自制的拉刀容屑槽，均按設(shè)計要求制造，前刀面用球面磨削法磨削，拉削效果較理想。工廠用于加工尺寸為6D-54×46×9的內(nèi)花鍵拉刀時，是由工具廠按我們的設(shè)計圖紙制造。容屑槽設(shè)計尺寸為：t=10 mm，R=7 mm，r=2.9 mm，g=3 mm，h=4.5 mm，此時前刀面直線段的設(shè)計長度只有0.75 mm，工廠使用新拉刀進行第一次拉削時，曾發(fā)生了拉花健部分刀齒被折斷的現(xiàn)象。技術(shù)人員又對設(shè)計圖紙進行了嚴格的檢查分析，確認設(shè)計沒有問題，又對未使用過的拉刀進行詳細檢驗，發(fā)現(xiàn)除拉刀前刀面圓弧半徑r外的其余部分均符合設(shè)計要求，拉刀實際制造前刀面圓弧半徑r=1.5 mm～1.9 mm,前刀面直線段太長，究其原因是產(chǎn)生了圖3所示的情況使其刀齒折斷。為此，我們對未使用過的拉刀前刀面進行了修磨，為保證拉刀的使用壽命，一次修磨量為0.1～0.2 mm，第一次修磨后容屑槽，見圖4，使用效果十分理想。

圖4 磨削量簡圖

3 容屑槽的修磨

容屑槽的修磨，我們采用拉刀前刀面的球面磨削法，工作原理，見圖5：在D砂為一定值時，拉刀磨床磨頭軸線與拉刀軸線相交β角[2]，只要將砂輪δ角修成小于β角，r砂修成與拉刀前刀面圓弧半徑r一致，刃磨就可獲得拉刀前刀面呈網(wǎng)狀磨紋的穩(wěn)定的前角，保證圖2所示符合設(shè)計要求的前刀面。

圖5 砂輪角度

[1] 袁哲俊,劉華明.金屬切削刀具設(shè)計手冊[M].北京:機械工業(yè)出版社,2009.

[2] 陸劍中.刀具設(shè)計原理與計算[M].北京:機械工業(yè)出版社,2011.