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加工J1MT360溜板箱05部分3605214齿轮的拉刀(工装编号为MAR91006) 在拉削中燕尾槽时,发现拉削后的零件中尺寸28+0.1+0.2mm变大,拉削时出现刀体发颤,刀体前端抬起,严重时拉刀被拉断等现象。 所用拉床型号为L6120(200kN)。拉削工艺参数如下:4 R4 A6 K9 U, J% o, F9 X) l* J$ }. Z
工件材料:15CrMo4 h0 X3 e& a9 _/ a' V
拉削长度:L1=89mm0 [% p: W0 ]! l0 |
拉刀每齿齿升量:s=0.06mm
& b* p p1 q+ i 拉刀切削齿前角:γ=15°6 T. m% C4 n* f- q5 i9 C
拉刀切削齿后角:α=3°
4 Z3 |" ]( r$ o 拉刀总长度:L=1280mm3 [ |) L$ F2 `' q
拉削次数:n=1' |. a* n$ p5 k
拉削速度:v=1.6m/min
- \/ n: G6 [" V" E' D$ i 冷却液:10%乳化液6 i' R' h" t+ R( \
针对出现的问题,分析主要有以下两个原因。" P4 p9 [5 W( a
1 拉刀设计问题
& a9 L4 w3 o; B) U, [( } 根据刀具设计资料验算拉刀各个几何参数及拉刀强度均正确。从拉刀截面齿形图中可看出,拉削时侧刃副偏角为0°(因17°36'+10'与工件中算出的燕尾槽相应角度吻合),这样拉刀拉削工件时,整个侧刃都参与切削,从而使拉刀受到摩擦力很大。可看出,拉刀工作时,侧刃受到力F的作用,力F可分解为向上的分力F1和水平分力F2,两侧刃水平分力相互抵消,向上的分力为2F1=2Fsin17°36'=0.605F。此分力如果过大,就会造成拉刀抬起,使拉刀吃刀量增大,拉削力相应增大,从而造成拉刀发颤,严重时拉刀拉断的后果。, U( C9 k5 g; D1 g! u6 i
2 导套设计问题
, c `; H4 H- t+ o: F% E 拉刀导套结构,复检各项精度及尺寸均达设计要求,说明拉刀导套加工没有问题。分析拉刀受力情况。当拉刀开始拉削时,拉刀除了受水平力Fx外,还受一径向力Fy,其合力为F。力F延长线与刀体交点A落在刀套端面B点外,则力F 会产生一力矩M=F×BC(C为由B点向力F所作垂线与力F的交点),此力矩使刀体前端抬起,齿升量增大,从而造成拉削力陡增,使拉刀损坏,以至拉断。& ]5 M5 d* c" N, e7 L0 _: q
3 解决措施
2 [( L2 |7 ~, I5 @( D 根据以上分析,我们提出以下两个解决措施:
. V/ |& i! c H8 `5 z* ?, u 刀具齿形增加1°30'的侧隙角,使侧刃只有0.8mm长参与切削,这样可使力F 明显减小,从而F1也大大减小。当F! z, o+ ~. C3 k, I" ?& L
加长拉刀导套的导向部分可以看出,原导向部分为99mm,拉长度为89mm。可知,当加长导套导向部分,使A点与B点重合或在B点之右时,BC=0 ,从而力矩M=0,即刀体前端抬起的力矩消失。但拉刀导套过长,会使刀体拉削时摩擦力增大,因此B点应在A点附近为好。工件,99mm尺寸改为120mm为宜。 |
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