1 拉刀的工作原理

图1 拉刀加工原理示意图

2 拉刀的设计特点

图2 加工曲轴用组合拉刀结构示意图

1.楔块 2.螺钉 3.可转位刀片 4.内六角螺钉 5.刀垫 6.长刀座
图3 组合拉刀中可转位刀片的夹固方式

3 拉刀角度的设计要点

图4 刀具前、后角的变化关系

1. 前角和后角
   如图4所示，某一切削刃上的任意点从A点开始切削，在B点结束切削。在切削过程中，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R_i=OC和角度h来表示)垂直于工件轴线的剖面内的前角和后角。若忽略进给运动对工作基面和切削平面的影响，则切削平面P_se为通过C点切于圆周的平面，工作基面P_re为通过OC的轴向平面。前刀面与工作基面P_re之间的夹角为工作前角g_fe，后刀面与切削平面P_se之间的角度为工作后角a_fe；g_f和a_f分别为标注前角和后角，h为工作角度与标注角度的变化值，即 g_fe=g_f-h
   a_fe=a_f+h
   当切削刃上C点从位置A向位置B移动时，h由A点上的最大值变化到B点上的0°。h的最大值的计算关系式为 cosh=r/(r+f_z)式中：r——经该刀齿加工后的零件半径
   f_z——齿升量
   通过以上分析可知，在切削过程中，前角g_fe减小，后角a_fe增大。随着齿升量f_z的增大，切削时前、后角的变化幅度也随之增大，刀具的切削能力反而下降。因此，为了避免前、后角变化范围过大，齿升量的取值不应过大。在拉刀设计中，标注后角a_f应取较小值(一般为2°左右)，而标注前角g_f的取值可适当大一些。
2. 刃倾角l_s
   为使切削刃在切削时逐渐切入和切离工件，使切削过程平稳，排屑顺利，获得较高加工质量，在安装刀片时应使切削刃与工件轴线间有一偏斜角(即刃倾角l_s) ，但设计时应注意，刃倾角l_s必须小于所选刀片的法向后角，以保证合理的副刃后角。
   

   
   图5 刀具的副偏角k_r´

3. 副偏角k_r´
   若选用正方形的可转位刀片，对于加工两侧板面的拉刀部分，可将刀片倾斜1°～2°，形成副偏角k_r´(如图5a所示)，以减小副切削刃与侧板面之间的摩擦。虽然此时主切削刃相对于工件轴线也倾斜了一个角度k_r´，但因该部分的外圆表面加工精度要求较低，因此完全可以达到工艺要求。对于加工曲轴轴颈的拉刀部分，两侧边的刀片可选用平行四边形刀片，以获得副偏角k_r´(如图5b所示)。

4 结语