浅谈拉刀的工作原理及设计要求

南方机床-卢平-拉床-

感谢邓蔚民先生的经验和指导。

刀具表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入 端至切出端顺次增加和变化。 当拉刀作拉削运动时，每一个刀齿就从工件上切下一定厚度的金属，终究得到所要求的尺寸和形状。键槽拉刀表示，拉刀经常使用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等，生产率很高，本文以曲轴加工为例，介绍用于加工外回转表面的硬质合金可转位拉刀的工作原理、设计特点和拉刀角度的设计要点。

一、拉刀的工作原理

采取拉削方式加工回转体外表面时，拉刀工作原理加工时，工件固定在夹具上随主轴一起高速旋转，拉刀沿工件圆周切线方向作直线进给运动。拉刀的每一个刀齿都可看做一把切向成形车刀。键槽拉刀称由于拉刀各刀齿的切削刃与拉刀支持平面的距离各不相同，当各刀齿顺次切入工件时，从切削刃到工件轴线的最小距离也逐齿变化，从而决定了各刀齿切除金属层的厚度。拉刀可在一次工作行程中完成粗、半精和精加工，且每加工阶段可安排不同的加工余量。 由于工件的径向尺寸由刀具安装位置决定，与进给运动的时间无关，因此加工精度易于保证。

二、拉刀的设计特点

加工具有复杂廓形的外表面时，通常将拉刀设计为组合式，行将若干把拉刀安装在一个刀体上，使其分别加工同一零件的各部份表面，组合拉刀中的各把拉刀既可同时工作也可顺次工作。设计组合拉刀时，首先需将待加工表面廓形划分成若干简单的单元。为了使加工每单元的拉刀设计最简化，同时又能提高拉削效力和缩短拉刀长度，在廓形分段及拉刀配置时应斟酌尽量让几把拉刀同时参与工作，但这样常常会造成拉刀结构过于复杂，拉刀及其紧固件布置困难、拉床过载、零件加工时变形过大、排屑困难等问题，因此在多数情况下采取同时加工与顺次加工相结合的方式来安排拉刀位置，公道拉削复杂表面。

三、拉刀角度的设计要点

在切削进程中，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Ri=OC和角度h来表示)垂直于工件轴线的剖面，在设计组合拉刀时，其结构应能实现拉刀高度可调，以保证在加工复杂零件廓形时能取得 所需加工精度。

赠人玫瑰，手留余香。