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金属工艺学试题及答案
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拉削加工中缺陷产生的原因及消除办法
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3秒自动关闭窗口1.刀具材料的强度及韧性较高时可选择较大的前角；2.工件材料的强度或硬度较大时，宜选用较小的前角；3.加工塑性材料时，应选较大的前角；4.加工脆性材料(如铸铁、青铜)时，宜选较小的前；5.精加工时，为减小切削变形，提高加工质量，宜取；6.在工艺系统刚度较差或机床动力不足时，宜取较大；7.在自动机床上加工时，考虑到刀具的尺寸、耐用度；8.刀口钝圆还有一定的烫压
1. 刀具材料的强度及韧性较高时可选择较大的前角。（√）
2. 工件材料的强度或硬度较大时，宜选用较小的前角，以保证刃口强度。（√）
3. 加工塑性材料时，应选较大的前角。（√）
4. 加工脆性材料(如铸铁、青铜)时，宜选较小的前角。（√）
5. 精加工时，为减小切削变形，提高加工质量，宜取较大的前角。（√）
6. 在工艺系统刚度较差或机床动力不足时，宜取较大的前角。（√）
7. 在自动机床上加工时，考虑到刀具的尺寸、耐用度及工作的稳定性，宜取较小的前角（√）
8. 刀口钝圆还有一定的烫压及消振作用，可降低已加工表面租糙度。（√）
9. 刀具后角的主要功用就是减小后(刀)面与加工表面间的摩擦，影响加工表面质量和刀具
耐用度。（√）
10. 后(刀)面磨钝标准VB相同时，后角大的刀具达到磨钝标准时，磨去的金屑体积较大（√）
11. 刀具合理后角的大小主要取决于加工性质(粗加工或精加工)。（√）
12. 精加工时切削厚度较小，刀具宜取较大后角。（√）
13. 工件材料的强度或硬度较高时，为了保证刀具刃口强度，宜选用较小的后角。（√）
14. 工艺系统刚性差、易出现振动时，应选用较小后角。（√）
15. 对尺寸精度要求较高的刀具(如圆孔拉刀、铰刀)，宜取较小后角。（√）
16. 副后角的作用是减少副后(刀)面与加工表面的摩擦。（√）
17. 当工艺系统刚度足够时，应选用较小主偏角，以提高刀具耐用度和加工表面质量。（√）
18. 系统刚性不足时，不宜采用负刃倾角。（√）
19. 精加工时切削用量的选择首先耍保证加工精度和表面质量。（√）
20. 精加工时，f的提高则主要受表面粗糙度的制约。（√）
21. 精磨时，应选用粒度号较大的砂轮，以减小已加工表面租糙度值。（√）
22. 粗磨时，应选用粒度号较小的砂轮，以提高磨削生产效率（√）
23. 提高砂轮速度,单位时间通过工件表面的磨粒数增多，单颗磨粒切削厚度减小，挤压和摩
擦作用加剧，单位时间内产生的热量增加，使磨削温度升高。（√）
24. 增大工件速度，单位时间内进入磨削区的工件材料增加，单颗磨粒的切削厚度加大，磨
削力及能耗增加，磨削温度上升。（√）
25. 在生产实践中常采用提高工件速度的方法来减少工件表面烧伤和裂纹。（√）
26. 径向进给量增大，单颗磨粒的切削厚度增大，产生的热量增多，使磨削温度升高。（√）
27. 磨削韧性大、强度高、导热性差的材料，磨削温度较高。（√）
28. 磨削脆性大、强度低、导热性好的材料，磨削温度相对较低（√）
29、尺寸误差和形位误差都存在复映现象。（√）
30、机械加工过程中，使工件产生热变形的热源主要是切削热。（√）
31、使机床产生热变形的热源主要是摩擦热、传动热和外界热源传人的热量。（√）
32、使刀具产生热变形的热源主要是切削热。（√）
33．机械加工工艺过程是指生产过程中，直接改变原材料或半成品的状态（形状、尺寸、材
料性质等），使其成为零件的过程。（ √
34．一般情况下，生产类型决定于生产纲领。
35．工件在机床或夹具中的定位可以分为完全定位和不完全定位两类，不完全定位又称为欠定位。
36．车床的床身导轨在水平面内的弯曲和在垂直平面内的弯曲对加工的误差影响大不相同，其中前者的影响要比后者小得多。
37．常用的砂轮的结合剂有陶瓷结合剂、树脂结合剂和橡胶结合剂等，橡胶结合剂的砂轮强度高，弹性好，多用于高速磨削。
38．铣床上使用的分度头属于通用夹具。
39．粗基准即粗加工时的基准，利用粗基准加工零件时的尺寸精度不如用精基准的高。（× ）
40．珩磨孔既能提高孔的尺寸精度、形状精度，减小表面粗糙度，又能提高孔与其他相关表面的位置精度。
41．C6140型机床是最大工件回转直径为40mm 的普通车床。（× ）
42．砂轮的组织反映了砂轮中磨料、结合剂、气孔三者之间不同体积的比例关系(√)
43．主切削力Fc垂直于基面，与切削速度方向一致，作用于工件切线方向，是设计夹具的主要依据。(× )
44．磨齿是齿形精加工的主要方法，它既可加工未经淬硬的轮齿，又可加工淬硬的轮齿。(√)
45．切屑与前刀面粘结区的摩擦是第Ⅰ变形区变形的重要成因。（ × ）
46．机械加工后的表面粗糙度只与几何因素和物理因素有关。 （× ）
47．增加刀尖圆弧半径，可减小表面粗糙度的值。 （ √ ）
48．为了保证加工余量均匀，应使用被加工表面作为粗基准。（ √ ）
49．零件的粗基准在生产工艺过程中只能使用一次。（ √ ）
50．在大批大量生产中，有时把原用于小粗糙度的加工方法用于粗糙度较大表面加工。（√）
51．提高工艺系统的刚度可减少工艺系统的振动。 （ √ ）
52．砂轮的粒度选择决定于工件的加工表面粗糙度、磨削生产率、工件材料性能及磨削面积大小等。( √ )
53．在切削塑性材料时，切削区温度最高点是在刀刃处。（ × ）
54.轮盘类零件只有通过锻造获得毛坯，才能满足使用要求。（× ）
55.毛坯选择的是否合理合理，将会直接影响零件乃至整部机器的制造质量和工艺性能。（√ ）
56.切削用量中，切削速度对刀具寿命影响最大，进给量次之，背吃刀量影响最小。(
57.型芯都是用来形成铸件内部型腔的。(×)
58.锻造时始锻温度太高会出现过热、过烧现象，故应使始锻温度越低越好。(×)
59.焊接电弧是指电极与焊条间的气体介质强烈而持久的放电现象。(√)
60.常用的自由锻设备有空气锤、曲柄压力机和水压机三种。(×)
61.减小和消除铸造内应力的主要方法是对铸件进行时效处理。(√)
62.拉削加工只有一个主运动，生产率很高，适于各种批量的生产。（√）
63.在各种钻床上都能完成钻孔、扩孔和铰孔，还可以进行攻丝等。（√）
64.生产类型的划分只取决于产品的生产纲领。（×）
65.定位元件是夹具中必不可少的元件，任何夹具都离不开定位元件。（√）
66．在切削加工中，进给运动只能有一个。（×）
67．钨钴类硬质合金（YG）因其韧性、磨削性能和导热性好，主要用于加工脆性材料，有色金属及非金属。（ √ ）
68．刀具寿命的长短、切削效率的高低与刀具材料切削性能的优劣有关。
69．安装在刀架上的外圆车刀切削刃高于工件中心时，使切削时的前角增大，后角减小。（ √ ）
70．刀具磨钝标准VB表中，高速钢刀具的VB值均大于硬质合金刀具的VB值，所以高速钢刀具是耐磨损的。 （×
71．由于硬质合金的抗弯强度较低，冲击韧度差，所取前角应小于高速钢刀具的合理前角。（√ ）
72．切屑形成过程是金属切削层在刀具作用力的挤压下，沿着与待加工面近似成45°夹角滑移的过程。（√ ）
73．一般在切削脆性金属材料和切削厚度较小的塑性金属材料时，所发生的磨损往往在刀具的主后刀面上。 （ √ ）
74．刀具主切削刃上磨出分屑槽目的是改善切削条件，提高刀具寿命，可以增加切削用量，提高生产效率。（ √ ）
75．进给力 是纵向进给方向的力，又称轴向力。
76．刀具的磨钝出现在切削过程中，是刀具在高温高压下与工件及切屑产生强烈摩擦，失去正常切削能力的现象。（√ ）
77．所谓前刀面磨损就是形成月牙洼的磨损，一般在切削速度较高，切削厚度较大情况下，加工塑性金属材料时引起的。
78．刀具材料的硬度越高，强度和韧性越低。 （√ ）
79．粗加工磨钝标准是按正常磨损阶段终了时的磨损值来制订的。 （√ ）
80．切削铸铁等脆性材料时，切削层首先产生塑性变形，然后产生崩裂的不规则粒状切屑，称为崩碎切屑。（√
81．立方氮化硼是一种超硬材料，其硬度略低于人造金刚石，但不能以正常的切削速度切削淬火等硬度较高的材料。（√
82．加工硬化能提高已加工表面的硬度、强度和耐磨性，在某些零件中可改善使用性能。（√ ）
83．当粗加工、强力切削或承冲击载荷时，要使刀具寿命延长，必须减少刀具摩擦，所以后角应取大些。（×）
四、 名词解释
1、制造：可以理解为制造企业的生产活动，输入的是生产要素，输出的是具有使用价值的产
2、制造技术：是完成制造活动所需的一切手段的总和。包括运用一定的知识和技术，操作可以利用的物质和工具，采取各种有效的方法等。
3、铸造：将液态金属浇注到具有与零件形状、尺寸相适应的铸型型腔中，待其冷却凝固后以获得毛坯或零件的生产方法。
4、充型：将液态合金（金属）填充铸型的过程。
5、自由锻：自由锻镀是利用冲击力或压力使合金在两个抵铁之间产生自由变形，从而获得所需形状及尺寸的锻件。
6、模锻：模锻是在高强度金属锻模上预先制出与锻件形状一致的模膛，使坯料在模膛内受压变形。在变形过程中由于模膛对金属坯料流动的限制，因此锻造终了时能得到和模膛形状相符的零件。
7、胎模锻：胎模锻是在自由锻设备上使用胎模生产模锻件的一种方法。胎模锻一般用自由锻方法制坯，然后在胎模中最后成形。
8、焊接：焊接是用加热或加压力等手段，借助于金属原子的结合与扩散作用，使分离的金属材料牢固地连接起来。
9、进给量：工件或刀具转―周(或每往复一次)，两者在进给运动方向上的相对位移量称为进给量，其单位是mm／r(或mm／双行程)。
10、背吃刀量：刀具切削刃与工件的接触长度在同时垂直于主运动和进给运动的方向上的投影值称为背吃刀量。
11、积屑瘤：在切削速度不高而又能形成带状切屑的情况下。加工一般钢料或铝合金等塑性材料时，常在前刀面切削处粘着一块呈三角状的埂块，它的硬度很高、通常是工件材料硬度的2―3倍，这块粘附在前刀面的金属称为积屑瘤。
12、刀具的磨钝标准：刀具磨损到一定限度就不能继续使用了，这个磨损限度称为刀具的磨钝标准。
13、后刀面磨损：由于后刀面和加工表面问的强烈摩擦，后刀面靠近切削刃部位会逐渐地被磨成后角为零的小棱面，这种磨损形式称作后刀面磨损。
14、边界磨损：切削钢料时，常在主切削刃靠近工件外皮处(图2―36中的N区)和副切削刃靠近刀尖处的后刀面上，磨出较深的沟纹，这种磨损称作边界磨损。
15、刀具寿命：刃磨后的刀具自开始切削直到磨损量达到磨钝标难为止所经历的总切削时间，称为刀具寿命，用T表示。
16、刀具的破损：在切削加工中，刀具有时没有经过正常磨损阶段，在很短时间内突然损坏，这称为刀具破损。
17、加工精度：是指零件加工后的几何参数（尺寸、形状及相互位置）与理想几何参数的接近程度。
18、加工经济精度：是指在正常生产条件下(采用符合质量标准的设备、工艺装备和标准技术等级的工人，不延长加工时间)所能保证的加工精度。
19、定位误差：因定位不正确而引起的误差称为定位误差。主要指由于定位基淮与工序基准不重合以及定位面和定位元件制造不准确引起的误差。
20、夹紧误差：工件或夹具刚度过低或夹紧力作用方向、作用点选择不当，都会使工件或夹具产生变形，形成加工的误差。
21、内应力：亦称残余应力，是指在没有外力作用下或去除外力作用后残留在工件内部的应力。
22、装配：按照规定的技术要求，将零件或部件进行配合和联接，使之成为半成品或成品的过程，称为装配。机器的装配是机器制造过程中最后一个环节．它包括装配、调整、检验和试验等工作。
23、工艺过程：在生产过程中凡属直接改变生产对象的尺寸、形状、物理化学性能以及相对位置关系的过程、统称为工艺过程。
24、工序：一个工人或一组工人，在一个工作地对同一工件或同时对几个工件所连续完成的那一部分工艺过程，称为工序。
25、安装：在同一工序中，工件在工作位置可能只装夹一次．也可能要装夹几次。安装是工件经一次装夹后所完成的那一部分工艺过程。
26、工位：工位是在工件的一次安装中，工件相对于机床(或刀具)每占据一个确切位置中所完成的那一部分工艺过程。
27、工步：工步是在加工表面、切削刀具和切削用量(仅指机床主轴转速和进给量)都不变的情况下所完成的那一部分工艺过程。
28、走刀：在一个工步中，如果要切掉的金属层很厚，可分几次切，每切削一次，就称为一次走刀。
29、基准：用来确定生产对象几何要素间几何关系所依据的那些点、线、面，称为基准。
30、工序基准：在工序图上用来确定本工序加工表面尺寸、形状和位置所依据的基准，称为工序基难。
31、定位基准：在加工中用作定位的基准，称为定位基准。
32、测量基准：工件在加工中或加工后，测量尺寸和形位误差所依据的基准，称为测量基准。
33、装配基准：装配时用来确定零件或部件在产品中相对位置所依据的基准，称为装配基准。
34、柔性制造单元：柔性制造单元是由计算机直接控制的自动化可变加工单元，它由单台具有自动交换刀具和工件功能的数控机床和工件自动输送装置所组成。
35、柔性制造系统：柔性制造系统由两台以上数控机床或加工中心、工件储运系统、刀具储运系统和多层计算机控制系统组成。
五、 简答题
1、 与外圆表面加工相比，加工孔要比加工外圆困难。试简述其原因？
包含各类专业文献、中学教育、行业资料、应用写作文书、专业论文、文学作品欣赏、生活休闲娱乐、16机械制造工程学--习题解答等内容。　
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作者：尚亚（上海）国际贸易公司 章宗城&&&&来源：AI汽车制造业
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拉刀是一种多齿，拉削过程只有主运动，没有进给运动，借助后—刀齿对前—刀齿增加齿高或齿宽来实现切削加工，一次直线或螺旋运动即完成加工，生产效率极高，精度也很高，故在汽车工业中得到广泛应用。汽车零件的平面、成型外表面、孔、成型孔、键槽和花键槽均可用拉削加工，特别是自动变速箱中的内环，拉削加工的效率更远高于一般插齿。
工件的内表面或外表面用粗加工刀刃与精加工刀刃按尺寸顺序连结排列的拉刀去加工，其特长为：极短时间实现高精度加工；可简单地加工轴向形状一致的复杂工件；每刃的切深与全部切削量等在刀具设计制造时已决定，不需熟练工去调节操作解决；加工表面质量良好，尺寸精度稳定；加工时的切削压力，使工件保持定位，夹紧稳定。
用拉刀进行拉削加工能实现高精度、高效率大量生产，即使复杂的形状也不需熟练工操作，尚可广泛适应多品种小批量生产，这是它的重要优点。
若使用数控磨床，最大限度应用CAD/CAM功能，就可能设计制作高精度、复杂的齿形拉刀。若再能融合先进的材料、热处理及涂层技术，更可满足薄壁零件、难加工材料加工等各种客户的拉削加工要求。
选择拉刀材料与表面处理
据工件材料选择拉刀材料与表面处理如表1所示。表1
据工件材料选择拉刀材料与表面处理
注：◎最适；○良好；×不可；※ 1 TiN涂层不推荐用于圆形拉刀；※ 2 刮孤内数字是刀具材料选用硬质合金时的切削速度。上表除A1S1、JIS牌号外，还有三菱公司品牌1.高精度、长寿命的粉末高速钢拉刀
粉末高速钢的特点是其中的炭化物颗粒微细、组织均匀以及合金含量高，它比熔炼高速钢更富有韧性，耐磨性也更高。拉刀的刃齿为保持锋利性，炭化物颗粒大小很重要，熔炼高速钢炭化物颗粒大，若一脱落，刃齿很快变钝；粉末高速钢因颗粒细，易长期保持刃口锋利。拉刀若进行断续切削时，粉末高速钢的特性（强韧性）可提高加工表面质量抑制尺寸波动，特别是加工高硬度难加工材料，可比熔炼高速钢拉刀寿命高出约2倍左右（如表2所示）。表2
粉末高速钢拉刀切削加工例
注：S48C接近45号钢，FCD700相当QT700，SCr420是淬透性好的铬钢2.各种表面处理
（1）氮化氧化：切削时为减少摩擦系数，防止被切削材料的切屑熔结在刀刃上，并提高其寿命，可对拉刀进行氮化氧化处理。其方法是在进行提高刃齿硬度的氮化处理后，再进行氧化处理。氧化处理可在刀具表面生成可含有、保存切削油的多孔氧化铁膜，随着氧化扩散深入到氮化层内部可缓和刀具硬化层梯度，提高其耐磨性。
（2）SHT处理：这是三菱公司开发的新表层处理法，原理同氮化氧化，它主要是利用专利技术大幅度地提高氮化氧化扩散渗透层的切削性能与尺寸精度。
（3）PVD涂层：利用PVD（物理气相沉积）技术，在拉刀表面沉积TiN、（AlTi）N等耐氧化性好、硬度高的膜层，现已得到广泛运用。三菱公司开发的miracle、miracle40是一种优秀的界面控制技术，它可以低于高速钢回火温度（550℃），从而克服软的母材与高硬度膜层向巨大硬度差而造成结合力差的问题，最大地发挥膜层高性能效果，也可发挥母体材料与膜层各自特性，互相补充达到最好的实用效果，以延长寿命提高效率，特别适用在较硬材料加工时。
高精度切刃锋利的拉刀再配上多种优秀的表面处理技术就可满足客户各种要求。
3.各类形状拉刀及其特点
（1）圆形拉刀：可加工高精度的圆孔，据需要在拉刀上可设计具有挤光刀齿与二段精加工刀齿。
（2）花键拉刀：花键在形状方面有具有二边互相平行的矩形花键和汽车等传递动力用的以轴与孔结合的渐开线花键。花键拉刀加工刃有2类：只有加工花键的刃齿；有切花键的前刃、后刃与圆刃交互排列的或只有后刃与圆刃交互排列的，使孔与花键同时达到精加工。
（3）细齿与锯齿拉刀：为轴与孔半永久结合用，齿形有小山形与渐开线形、锯齿形等。
（4）键槽拉刀：加工的孔与拉刀导向部之间因有导条，故可用之调整键槽深度。
（5）多角形拉刀：多角孔也可用拉刀迅速正确地加工。如扳手用的六角孔，双六角孔等各种形状也可加工。
（6）特殊形拉刀：各种复杂形状也不需熟练技术，可高精度高效加工。
（7）组合型拉刀：内孔与花键，内孔与键可用一把拉刀同时加工。
（8）螺旋拉刀有2种，即：只由外圆切削刀刃构成的；由外圆切削刀刃与齿厚切削刀刃构成的。前者用于一般汽车零件与电机零件的螺孔加工，后者用于汽车变速箱齿轮环的内齿轮加工。加工齿轮环内齿的螺旋拉刀一般称大直径螺旋拉刀，此种拉刀精度要求很高，但这样大的刀具（直径φ100～φ150mm，全长mm），制造及测定齿形精度非常困难，故通常制成组合型螺旋拉刀（见图1），这种拉刀一般粗加工齿形部分刀齿做在本体上，用作外圆切削刃；精加工齿形部分刀齿做在环套上用作齿厚切削刃；带精密齿形的环套，其精密刀齿用作精加工需分开单独制造，在别处用齿形检查仪一面测定，一面制造，比较麻烦，组装在一起总会带来装配等误差影响精度。
图1
组合式螺旋拉刀图2为组合式螺旋拉刀内齿轮加工剖面图。其中：①刃是图1中粗加工齿形部齿，此处刀齿渐渐升高，加工出全齿高；②刃是图1中圆刀刃，加工内齿轮环（见图3）内圆部；③刃是图1中精加工齿形部的刀齿，主要加工齿厚部，最终达到齿厚上精加工的要求。
图2
内齿轮加工剖面图
图3
内齿轮环三菱公司具有最新型带齿轮精密测量装置的CNC拉刀齿形磨床，由于充分发挥CAD/CAM功能，位置精度极高，制成了将本体与环套合在一起的一体型螺旋拉刀（见图4）。一体型和组合型的加工余量比较如图5所示。
图4
一体型螺旋拉刀
一体型和组合型的加工余量比较将组合型的本体与环套制造成一体，就有可能减少齿厚精加工余量，提高加工齿轮精度。由于各刃齿负荷减轻，磨损量也可能减少，增大了每次重磨后的可加工零件数，并且不需要对环套拆卸、安装和相位微调整等复杂作业，也可以削减生产成本。加工齿轮的齿形精度如图6所示。
图6
加工齿轮的齿形精度①螺旋刃沟与轴线垂直刃沟
大直径螺旋拉刀的刃沟（容屑槽）有与轴线垂直型（环沟）与螺旋沟这二种，加工时轴线垂直型切削力变动大，寿命短，螺旋刃沟切削力变动小，齿形精度与刀具寿命均提高，近年螺旋沟的需要量不断增多。
由二型的切削负荷比较可知轴线垂直刃沟的切削负荷变动大，变动负荷所造成的振动使刀齿的磨损等损伤加快，螺旋刃沟由于参与切削的刃齿数经常保持一定，切削负荷变动小、较稳定，故不但刀齿磨损等损伤小，且加工齿形精度也较能稳定保证。
表3
一体型大径螺旋拉刀切削加工例
注：mn为法向模数，PAn为法向压力角，NT为齿数。②螺孔加工用螺旋拉刀
汽车、电气零件等螺孔拉削加工成本、加工精度和生产效率均比电加工远为优越。
（9）平面拉刀：加工外表面的平面拉刀（包括较大的与局部较小的）。可根据被加工工件形状、夹紧方式和切削方式等不同情况应用各种各样的夹持结构（刀柄），适当地设计刀齿形状与相互排列以期达到复杂形状也能高效、高精度加工。
局部内齿（细齿）加工用拉刀：中凹的扇形齿轮，不是用拉刀全周，而仅把必要部分做出来使用即可。
（10）局部外齿加工用拉刀：凸出的扇形齿轮加工时可用局部外齿加工拉刀，拉刀为凹圆面。
（11）二段齿升平面拉刀：在铸件锻件等表面硬表皮切除时，用前加工去除硬化部分以及防止圆孔偏心时可用之。
（12）渐成法带倒角刃拉刀：为防止被加工表面质量差，切槽时键槽拉刀可采用之，以抑制角端磨损，并防止切屑刮擦键槽侧面。
（13）渐成法平面拉刀：铸件锻件表面直接用拉刀加工时，由于工件形状，会使切削力增大此时可用渐成轮切法平面拉刀。
（14）复合表面处理（虎皮色涂层）（见图7）：这是三菱公司专利的花键拉刀，它的特点是只有花键齿齿面有涂层，切削花键孔大径的外圆刃，进行了氮化氧化处理。
复合表面处理全部表面是涂层的拉刀，切削阻力大，加工表面质量异常且加工尺寸易波动，用此法可解决这些问题。
各种表面处理特性比较如表4所示。
表4
各种表面处理特性比较
拉刀拉削状态4. 拉刀设计主要参数的选定
拉刀设计的基本要求是：结构尽量紧凑小型化，材料要求致密。由于过长的拉刀制造困难，成本提高且使用不便，工件精度也差。因此订货时，拉刀必要的参数不要漏掉非常重要，其中切削长度、底孔直径，对拉刀全长有很大影响，但也不应据此算出过长全长。
拉刀的刃形内孔型面拉刀诸参数与所用拉床的规格（拉头卡抓部形状、尺寸、拉削能力、拉程长度和安装可能长度）与被加工工件形状、尺寸有关，正是由这些来确定的。
（1）前柄：图8所示为拉刀的拉削状态，前柄的尺寸由使用的拉床型式决定，它的形状应容易进入工件。拉头、复位头应有充分的强度，操作方便切实。
（2）前导向部：为使拉刀最前刀刃正确进入工件，前导向部应比工件长，工件有空刀槽时，应加上切削长成为工件长L。底孔径公差若是0.05mm，前导部应为g7的配合公差。
（3）前部柄长：拉刀装在拉床上应使第一刃与工件不接触，前柄长度若规定了加前导部，再考虑到工作台尺寸与厚度，可以算出。
（4）切削长Lw：切削长是指拉刀加工工件的长度，是工件全长减去空刀槽长。切削长度短时（8mm以下）从加工稳定性（寿命、精度等）与拉刀的经济性方面考虑，推荐多次拉削。工件倒角一般不考虑，切削长度短，同时参与刃数有变化时，需考虑合适节距选定。
（5）全切削量（切削尺寸）：全切削量为精加工尺寸和底孔最小径之差；圆刃拉刀的圆刃全切削量一般选底孔直径的0.2～0.35，公差为＋0.05。
（6）第一刃的吃刀量：粗加工第一刃的吃刀量（即与相邻刃的直径差），与工件材料、硬度、拉刀种类和大小以及拉床动力有关。拉刀切刃长度变化大时，粗加工第一刃吃刀量据长度不同可分2～3级变化。
接续粗加工刃的半精加工刃，为使精加工质量好，可设计数刃（通常为4个刃）吃刀量可渐减，精加工切削刃吃刀量定为零。
（7）齿距：拉刀刀刃间的节距通常由下式算出：P=k?LW1/2，其中：P为齿距，k为系数，LW为切削长。k的取值范围为1.2～1.6，第一刃的吃刀量愈多，系数可选取愈大。
计算获得的齿距时，应使LW/P不成为整数。LW/P＞2时，可使各齿吃刀量为0.5mm。
不等齿距则适用于防止切削共振的拉刀。圆形拉刀用齿距不等可防颤振、波度，提高尺寸精度。
（8）刃沟（容屑槽）形状由齿距、刃带宽和沟深齿底圆角等构成，它影响容屑容积、刀齿强度及重磨次数等，是充分发挥拉削功能的基本参数。
拉刀的刃形如图9所示，刃沟形状各值以节距P作基准：L=0.25～0.3P，H=0.3～0.5P，R1=0.4～0.6P。这样计算决定的刃沟容积至少是切削产生切屑体积的6倍，通常可达10倍。这样可安全保证因切刃磨损造成切屑形状变化的影响。在自动加工时，也可弥补因操作者不能一刻不停监视，而可能酿成的事故，故系数据实情可取大值。
（9）前角和后角：前角和后角可据不同加工材料而选取，后角可因重磨后直径减少而造成使重磨量与各切削刃吃刀量变动，为此取其值比其他刀具小。
（10）侧后角：工件与刀齿接触面积宽则易产生切屑熔敷在刀齿上，易使精加工表面质量下降。为减少摩擦，刀齿应有侧后角，侧后角有刃带式、倒锥式和无侧后角式3类，据齿形、齿高和工件材质（调质、未调质）等来选定。
（11）后导向部：最后一刃后，设后导向部，它在最后一个精加工刃齿切削后支承工件。其直径等于圆刃精加工刃径的最小尺寸，长度大致等于直径。
（12）后柄：立式拉床需要吊起拉刀。其结构据机床的复位头工作要求决定，可按用户指示进行设计。
（13）分屑槽：圆刃或齿宽较大的刃，做出分屑槽以分断切屑防止切屑干涉，并使其流出容易。另外加工矩形花键那样的平行沟槽时，切除的切屑，由于切削力作用比切削刃的宽度宽，这样易伤及被加工出的侧面。设计出分屑槽可使切屑分断，以防止损伤侧面，相邻刃齿的分屑槽的相位应不重合，错开布置。
（14）刃长、全长：刃长=刃数×齿距，对应切削长度加上后部柄长，此长度不能超过所使用拉床的拉程。全长=前部柄长+刃长+后导向部长+后部柄长，以上必须满足拉床安装的可能长度。过于细长的拉刀，制造和使用时常产生问题，为此可将余量分成2份或2份以上设计制作2根以上拉刀，作为成套拉刀使用为好。
（15）切削预计负荷：拉削负荷应在所用拉床允许值以内，则可以切削。预计负荷乘安全系数1.8，可以算出安全负荷FS，为保险起见必须确认安全负荷在拉床允许负荷内。
（16）拉刀的强度：根据求得的安全负荷，再按公式校验拉刀的强度可否承受。
5. 拉削工艺
钻削的进给、车削的切深（背吃刀量）及进给可由操作者自由选择，但拉削每一刃的吃刀量在设计时已定，操作人只能改变切削速度。车削、铣削时一面产生切屑，同时又不断排除切屑。拉削时，全部长度的切屑必须让它收容在拉刀容屑槽（刃沟）内。为此，容屑槽的大小是重要问题，设计时应确定适于拉削长度的容屑槽容积。如果拉削比图纸上规定更长的零件时，切屑会堵塞容屑槽，常使加工表面显著恶化，切刃损伤。拉削切除切屑的长度，一定比切削长度短，约为其1/2～1/4，但切屑的厚度却相反增厚了2～4倍，增厚程度可按不同而异。
切屑生成状态图10所示为切屑生成状态。拉刀与其他切削刀具一样，刀刃切入工件材料产生剪切，形成的切屑沿前刀面滑动，刀刃继续向前，剪切生成新的切屑熔敷在前面形成的切屑上，形成平行四边形层，且形成连续重叠切屑。拉刀前角宜为5°～25°，视切削条件不同可分别选定。
切屑生成时，刀刃前进方向与使切屑滑移面构成的角度称剪切角。此角对切削力、切削机理有重要作用。如图11所示，此角小，则剪切面变长，切屑变厚同时切削力增大；相反，此角大，剪切面缩短切屑薄，切削力减小。
剪切角与切屑厚度最好的切屑形状是卷得很好的涡卷形。韧性好的被加工材料常形成此种形状。切屑卷曲状态随切削长度、每刃切削量、切削液以及被加工材料的硬度、化学成分和组织状态等不同而异。
一般软材料比硬材料卷曲直径为大，铸铁那样的脆性材料，切屑不成圈，容屑槽小问题也不大。
6. 加工时的注意事项
（1）被切削材料的硬度。拉削适合的材料硬度为200~240HB，一般材料较硬比软材加工表面质量高，因软材易于在拉刀刃齿棱带上发生熔敷，造成咬入划伤。但材料过硬拉刀易磨损，寿命也会变短。
（2）底孔。圆拉刀的底孔大小由于对加工表面质量、拉刀寿命和加工精度等有巨大影响，因此必须正确良好地加工，否则会产生如下问题：底孔对安装基面（端面）必须垂直，否则拉刀会弯曲，不可能加工出高精度、高表面质量的孔；底孔小且弯的话，拉刀前导部不能进入；底孔过大，拉刀易单边接触偏心大；底孔中若有积屑瘤的脱落物或其他硬的异物存在，也是拉刀寿命减少的原因。
（3）切削速度。切削速度影响拉削加工表面质量，加工精度与拉刀寿命，应考虑工件材料的被削性选定，非常要紧，拉削速度一般2～8m/min最近达到15～40m/min。
（4）切削液。切削液对拉刀寿命影响很大，因为它可提高加工表面质量，尺寸精度，抑制拉刀磨损，并使易于排屑。
拉削较其他加工切削速度低，切削温度上升少，从重磨方面来考虑后角宜取小，但这样会使切削油难以浸透，使切屑生成、表面质量和加工精度方面呈现复杂的样态。为改善所有问题选定最适当切削液非常重要。
拉削用切削液市面上购到的不一定适合，因此必须注意。已选定合适的切削液中再混入水、润滑油、轻油等，可能使加工表面质量变坏，产生异常磨损。
（5）被加工工件壁厚。拉削孔时工件壁厚大小对孔径、圆度的加工精度有微妙的影响，拉削时工件受径向力，由于弹性变形和塑性变形而膨胀，加工后弹性恢复（回弹）大致回复原状。
加工时，变形量若过大，会有部分塑性变形残留，因此弹性回复随工件壁厚大小有很大的变化。例如，即使同一把拉刀加工工件壁厚薄的要比加工厚的孔径小，故拉削适宜加工工件定位支承基准面大且壁厚大的工件。
另外，若工件在圆周方向或切削方向壁厚变化不均时，这种现象单由刀具方面来防止是不行的，还应充分研究有关加工精度与工件形状等的相关影响。
7. 圆拉刀、花键拉刀的重磨要领
为正确重磨出前角，直径、安装角（砂轮倾斜角）必须正确设定。
8. 拉削中出现的问题与对策，如表所示。拉削中出现的问题与对策
(end)
文章内容仅供参考
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佳工网友 纪斌
于 18:25:00评论说：
我在别人的拉床上加工了一批花键套，加工的华健都是一边深一边浅，孔径与基准面都是按照工艺干的。就是找不到问题。怀疑拉床的夹头不标准，想请教一下。急急急(电话：)
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