拉削缺陷及其消除策略
拉削表面鳞刺现象
在工件拉削过程中,拉床端的表面常会出现鳞片状的毛刺,这些毛刺显著恶化了表面的粗糙度,严重时甚至可将粗糙度提升至Ra25μm。
解决方案
调整拉削速度至低于1.7m/min或高于30m/min。
减小齿升量以优化切削过程。
适度增大前角,以改善切削刃的切入角度。
调整材料的热处理状态,如提高低碳钢的硬度,降低中碳钢的硬度等。
使用极压切削液,特别是含有氯元素的极压添加剂,效果尤为显著。
拉削表面犁沟状划痕
拉削表面有时会出现深浅不一、宽窄不均的犁沟状划痕,其深度可达100μm。
产生原因
这些划痕主要由拉刀切削刃上的积屑瘤造成,积屑瘤的形状和高度不断变化,导致划痕呈现不规则形态。
解决方案
采取与抑制鳞刺相同的措施,包括调整拉削速度、齿升量、前角、材料热处理和切削液等。
加强对拉刀质量的检验,确保拉刀前后表面粗糙度参数值较小,同时分屑槽应具备适当的后角。
贯通拉削表面的条状划痕
拉削表面可能出现贯通整个表面的条状划痕。
产生原因
这些划痕通常由校准齿切削刃的崩刃或后导部表面的磕碰痕迹造成,导致局部突起。
解决方案
在拉刀的制造、运输、保管和使用过程中,应轻拿轻放,避免与硬物碰撞。一旦发现拉刀有崩刃或磕碰痕迹,应立即使用油石进行修整。
环状波纹
拉削表面常出现两组环状波纹,同组波纹间距为一个齿距,异组间距随拉削长度变化。环状波纹对表面粗糙度影响较小,但对表面波纹度有显著影响,可达10~20μm。
产生原因
刀齿周期性切入、切出,导致拉削力和速度周期性变化,进而引起工件表面的周期性弹性变形。
解决方案
增加同时工作的齿数,以减小单个齿切入、切出引起的力和速度变化。
减小齿升量以优化切削过程。
增大拉刀前角以改善切削效果。
适当增大后角和刃带宽度,以提高切削刃的稳定性。
采用不等齿距设计,以减少周期性变化的影响。
使用刚性较大的拉床,以提高切削过程的稳定性。
表面啃刀痕迹
在拉削圆孔时,局部表面有时会出现啃刀痕迹,这些痕迹可能出现在一侧或整个圆周上,对表面粗糙度有较大影响。
产生原因
啃刀痕迹主要由拉刀弯曲度超差、刀齿各侧锋利程度不同或刃带宽度不一致造成。
解决方案
检查拉刀的弯曲度、刀齿锋利程度和刃带宽度的一致性,对不符合要求的拉刀进行校直或修磨。
拉刀材料通常选用高速钢、硬质合金、英铝等,具体选择需结合加工材料与加工要求确定。材料选择时,应关注材料的均匀性和硬度,这两项会直接影响拉刀的整体质量。制作拉刀时,首先进行切割。切割可使用剪切机或电火花线切割机,按图纸要求下料,并保证尺寸精度与切割面平滑度。
金属切削中切削液的选用策略机械切削中,数控机床切削按切削方式分,主要有车、铣、钻、镗等;按去除余量分,有粗加工、半精加工和精加工;按刀具材料分,有高速钢、硬质合金、陶瓷、金刚石、立方氮化硼等;按机床分,主要有明确要求使用油基切削液的机床、不要求使用的机床、单件小批量生产的机床、批量生产或自动化生产线