图1
图2

我厂批量生产的ZH1105A曲轴平衡块，如图1所示，该零件材料为HT200，采用铸坯，其止口尺寸92^+0.035，尺寸精度要求较高，表面粗糙度值为Ra3.2µm，原先加工底面止口是用两把三面刃铣刀铣削加工，分粗精铣两道工序，精度难以保证，效率低。经研究，决定在一台闲置的L720立式拉床上进行拉削加工，为此设计了拉刀和拉刀辅具。

1 工艺分析

由于零件被拉削表面加工前是毛面，表面有硬皮及裂纹，加工面从毛面直接拉削至成品，加工余量为2.5±1.4mm，要求保证被拉两段底面在一个平面上，及止口92^+0.035的尺寸精度。从工艺角度分析有两个难点需要解决:①毛面硬，且余量不均匀，在拉刀粗切齿的设计安排上，要有对策：②止口的两侧面与底面交界的90°直角处，是切削热不易散发的盲点，极易崩刃、烧刀，应采取有效措施。

2 拉刀设计和调整

拉刀分左右两组对称分布，两组配合拉出要求的92^+0.035止口面。每组设计成五段，每段上有11个齿，如图2所示。为方便刀具安装和磨损后的调整，每段上设计有三个椭圆形沉头孔，为使沉头孔不伤及刀刃和有足够的强度，拉刀做成不等齿距。

拉刀的尺寸H是保证止口尺寸92^+0.035的。在H平面上，拉刀粗切齿，齿升量为0.14mm，主要是考虑到毛坯尺寸变化大，一定要安排刀齿，但毛面是不规则的，不是整个刃面吃刀，可适当加大齿升量，否则，整个拉刀段太长，机床行程和各方面均不允许，过渡齿有22齿，齿升量为0.1～0.08mm，精切齿有11齿，齿升量为0.06mm，校正齿有11齿。

拉刀的尺寸B是保证底面在一个平面上。在B平面上，拉刀的安排与H面相同。

倒角尺寸A是为解决90°交界处切削热不易散发而采用的设计手段。由于在90°交界处拉削时，切屑在封闭状态下形成，在前刀面的挤压下，切屑在长度方向出现剧烈收缩，并力图向两边扩展，但到90度交界处无法扩展，此时，切屑在拉刀刀尖处产生剧烈摩擦，切削力增加，刀尖磨损加剧，容易产生崩刃。

为此，将拉刀刀尖设计为倒角。将交点集中到一个点上的切削，变为一段刀刃由宽到窄逐渐平稳过渡到R0.6的措施。

第一段在尺寸B上所有刀齿作交错分布的分屑槽，在尺寸H上不作分屑槽。

第二、三、四、五段的前5齿在尺寸B上所有刀齿作交错分布的分屑槽，在尺寸H上不作分屑槽。第五段的齿距，安装孔及总长和第一到第四段全同，无45°截形，即为R0.6圆弧。

拉刀的技术要求：

拉刀两组各段成套成对刃磨H及B尺寸，相间磨完，然后打上标记。
拉刀各段自端面下到任何孔间距离公差为±0.1mm。
刃磨第一、二、三、四段的A值时，其允差是在第一齿和最后一齿上测得的数值不得超过0.05mm。
拉刀的两安装平面相互垂直度0.03/100。
拉刀的两端面对安装平面垂直度0.03/100。
刀刃不得有裂纹和崩刃。
热处理要求，淬火60～64HRC。

图3

3 拉刀辅具设计

拉刀辅具见图3。由辅具体、导向保险块、辅助测块、挡块、支承板等组成。左右两组拉刀，以底面、侧面定位，用螺栓固定在辅具体上，要求拉刀安装基面平行于辅具纵向键中心线，平行度允差0.03mm，前面有导向保险块起导向作用。导向保险块保持低于第一段的第一齿0.2mm，止口面92^+0.035，由调整拉刀横向调整垫片来保证，拉刀磨损重磨后，藉调整垫片来保证止口宽度。由于拉刀长，拉削力大，因此在刀尾部安装了挡块，承受轴向切削力。