拉刀容屑槽的设计与刃磨

      拉刀容屑槽是用来形成刀齿的前面以及容纳所切下的切屑。在加工韧性金属时，通常采用如图1所示齿背为曲线的槽形，它由两段圆弧组成，槽底和齿背连接平滑，切屑容易卷曲成紧密屑卷，且可在不减少齿背宽度和拉刀重磨次数的情况下增大槽的容屑空间。

图1

      我们在实践中发现，同样采用齿背为曲线的槽形，如果设计容屑槽的参数不同，效果就不一样，尤其是拉刀前刀面的直线段长度和前刀面圆弧半径r对拉刀的影响最大。当容屑槽参数取得较合理时，切屑卷缩成如图2所示的在齿背方向稍有伸长的螺旋屑卷，拉力较小，切屑容易从拉刀刃口脱落，工件表面质量提高，刀具耐用度也较高。如果容屑槽参数不合理，则工件表面质量不好，刀具不耐用，尤其当前刀面圆弧半径r过小，拉刀前刀面的直线段长度过长时，很难形成圆形的卷屑，形成的切屑较厚且短而硬，切屑顶在齿背上不正常地塞满在容屑槽中(见图3),紧贴前刀面。此时拉削表面质量较差，拉刀上的切屑极难清理，甚至使拉刀刀齿折断。

      图2                 图3

      标准的容屑槽以r=0.5h来确定前刀面圆弧半径，我们发现按r=(0.6～0.65)h来确定前刀面圆弧半径对拉削质量和拉刀寿命更为有利。我厂自制的拉刀，其容屑槽均严格按设计要求制造，前刀面用球面磨削法磨削，拉削效果较理想。而我厂用于加工尺寸为6D-54X46X9的内花键拉刀，是由工具厂按我们的设计图纸制造。容屑槽设计尺寸为：t=10mm,R=7mm,r=2.9mm,g=3mm,h=4.5mm,此时前刀面直线段的设计长度只有0.75mm,我厂使用新拉刀进行第一次拉削时就发生了拉花健部分刀齿被折断的现象，我们对设计图纸进行了严格的检查分析，确认设计没有问题，又通过对未使用过的拉刀进行详细的检验，发现除拉刀前刀面圆弧半径r外其余部分均符合设计要求，拉刀实际制造前刀面圆弧半径r=1.5mm～1.9mm,前刀面直线段太长，究其原因是产生了如图3所示的情况而使刀齿被折断。为此，我们对未使用过的拉刀前刀面进行了修磨，为保证拉刀的使用寿命，一次修磨量为0.1mm～0.2mm,第一次修磨后容屑槽如图4所示，使用效果十分理想。

图4

      容屑槽的修磨我们采用拉刀前刀面的球面磨削法，其工作原理如图5所示：在D砂为一定值时，拉刀磨床磨头轴线与拉刀轴线相交成β角，只要将砂轮δ角修成比β角小，r砂修成与拉刀前刀面圆弧半长r一致。经刃磨就可获得拉刀前刀面呈网状磨纹的稳定的前角，保证图2所示符合我们设计要求的前刀面。

图5