拉削

一种高效率的金属加工方法

拉削是指利用特制的拉刀逐齿依次从工件上切下很薄的金属层，使表面达到较高的尺寸精度和较低的粗糙度，是一种高效率的加工方法。

简述

拉削加工只有一个主运动，即拉刀在拉床液压力作用下以切]削速度v作直线运动。进给运动由拉刀本身的结构实现，即由每个刀齿依次的断升量代替进给运动。拉削加工可以看成是按高低顺序依次排列成行的多把刨刀进行的刨削加工。

拉削可以加工各种形状的通孔，还可以加工各种平面及成形面等。由于受拉刀制造工艺以及拉床动力的限制，过小或过大的孔均不适宜拉削加工（拉削孔径一般为10～100mm，孔的深径比一般不超过5），盲孔、台阶孔和薄壁孔也不适宜拉削加工。拉削主要应用于成批、大量生产的场合。

特点

拉削加工的主要特点如下：

(1)生产效率较高。拉刀是多齿刀具，同时参加工作的刀齿数较多，使总的切削宽度增大，并且拉刀的一次行程中能够完成粗加工、半精加工和精加工工序，使基本工艺时间和辅助时间大大缩短，所以拉削的生产效率较高。

(2)加工范围较广。拉削不但可以加工平面和没有障碍的外表面，还可以加工各种形状的通孔，所以拉削的加工范围较广。

(3)加工精度较高、表面粗糙度较低。拉刀具有校准部，其作用是校准尺寸，修光量。另外，拉削的切削速度一般较低（<18 m/min）,每个切削齿的切削厚度较小，因而切削过程比较平稳，并可避免拟屑瘤的不利影响。所以，拉削加工可以达到较高的精度和较低的表面粗糙度，一般拉孔的尺寸精度公差等级为IT7～IT8，表面粗糙度Ra为0.4～0.8μm。

(4)拉床的结构简单。拉削只仃·个主运动．即拉刀的直线运动，进给运动是靠拉刀的后一个刀齿高出前一个刀齿来实现的，刀齿的高出量称为齿升量，所以拉床的结构简单，操作也方便。

(5)拉刀的使用寿命长。拉削时切削速度较低，刀具磨损慢，刃磨一次，可以加工数以干计的工件，一把拉刀又可以重磨多次，所以拉刀的使用寿命长。

拉削虽然具有以上优点，但是由于拉刀的结构比一般孔加工刀具复杂，制造困难，成本高，所以仪适用于成批、大量生产。在单件、小批生产中，对于某些精度要求高、形状特殊的成形表面，用其他方法加工困难时，也有采用拉削加工的。盲孔、深孔、阶梯孔和有障碍的外表面，则不能用拉削加工。

方式

拉削方式是指把拉削余量从工件上切下来的顺序和方式，它决定每个刀齿切下来的切削层的截面形状，所以也叫拉削图形。拉削方式选择的合理与否，直接影响到刀齿负荷的分配、拉刀的长度、拉削力的大小、拉刀的磨损和耐用度、T件表面质量、生产率和制造成本等。拉削方式不同，拉刀设计方法不同，是拉刀设计中应首先确定一个重要环节。拉削方式可分为分层式、分块式、综合式三类。

1．分层式

分层式拉削是拉刀的刀齿将拉削余量一层一层地顺序切下，每个刀齿根据齿升量的多少切去一层余量。分层式拉削的切削厚度小，所以拉削过程较为平稳，拉削表面质量较高。但单位切削力大，需要的切削齿数目多，拉刀较长。刀具的成本高，生产率低。根据加工表面形成过程的不同，分层式拉削又可分为同廓式和渐成式。

1．分块式

按分块式拉削图形设计的拉刀，其切削部分是由若干齿组组成。每个齿组中有2～3个刀齿，它们的直径相同，共同切下加工余量中的一层金属，每个刀齿仅切去一层中的一部分，最常用的是轮切式。轮切式拉刀截形及其拉削图形，即第一齿与第二齿的直径相同，但切削刃位置互相错开，各切除丁件上同一层金属中的几段材料，剩下的残留金属，由同一组的第三个切削刃切除。该刀齿不再制有圆弧分屑槽。为避免切削刃与前两个切削刃切成的工件表面摩擦及切下整圈切屑，其直径应较同组其他两个刀齿盲径小0.02～0.04mm。

3．综合式

综合式拉削集中了分层式拉削与分块式拉削的优点，即粗切齿和过渡齿制成轮切式结构，精切齿则采用分层式结构。既缩短了拉刀长度，保持了较高的生产率，又能获得较好的工件表面质量。

分类

用拉刀作为刀具的切削加工。当拉刀相对工件作直线移动时，工件的加工余量由拉刀上逐齿递增尺寸的刀齿依次切除。通常，一次工作行程即能加工成形，是一种高效率的精加工方法。但因拉刀结构复杂，制造成本高，且有一定的专用性，因此拉削主要用于成批大量生产。按加工表面特征不同，拉削分为内拉削和外拉削。

①内拉削：用来加工各种截面形状的通孔和孔内通槽，如圆孔、方孔、多边形孔、花键孔、键槽孔、内齿轮等。拉削前要有已加工孔，让拉刀能从中插入。拉削的孔径范围为8～125毫米，孔深不超过孔径的5倍。特殊情况下，孔径范围可小到3毫米，大到400毫米，孔深可达10米。

②外拉削:用来加工非封闭形表面，如平面、成形面、沟槽、榫槽、叶片榫头和外齿轮等,特别适合于在大量生产中加工比较大的平面和复合型面，如汽车和拖拉机的气缸体、轴承座和连杆等。拉削型面的尺寸精度可达IT8～5，表面粗糙度为 Ra2.5～0.04微米，拉削齿轮精度可达6～8级（JB179-83）。

拉削时，从工件上切除加工余量的顺序和方式有成形式、渐成式、轮切式和综合轮切式等。①成形式。加工精度高，表面粗糙度较小，但效率较低；拉刀长度较长，主要用于加工中小尺寸的圆孔和精度要求高的成形面。②渐成式适用于粗拉削复杂的加工表面，如方孔、多边形孔和花键孔等,这种方式采用的拉刀制造较易,但加工表面质量较差。③轮切式切削效率高，可减小拉刀长度，但加工表面质量差，主要用于加工尺寸较大、加工余量较多、精度要求较低的圆孔。④综合轮切式是用轮切法进行粗拉削,用成形法进行精拉削,兼有两者的优点，广泛用于圆孔拉削。

注意事项

拉削普通结构钢和铸铁时，一般粗拉速度为 3 ～7米/分，精拉速度小于3米/分。对于高温合金或钛合金等难加工金属材料, 只有采用硬质合金或新型高速钢拉刀,在刚度好的高速拉床上，用16～30米/分或更高的速度拉削, 才能得到比较满意的结果。采用螺旋拉削装置,使螺旋齿拉刀与工件作相对直线运动和回转运动，还可拉削内螺纹、螺旋花键孔和螺旋内齿轮等。

拉削一般采用润滑性能较好的切削液，例如切削油和极压乳化液等。在高速拉削时，切削温度高，常选用冷却性能好的化学切削液和乳化液。如果采用内冷却拉刀将切削液高压喷注到拉刀的每个容屑槽中，则对提高表面质量、降低刀具磨损和提高生产效率都具有较好的效果。

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