拉刀使用时断裂的原因分析

合集下载

渐开线拉刀失效原因分析

收稿日期：２０１７ — ０６ — １５作者简介：丰淼（１９８８一），男，毕业于太原科技大学，现就职于中国重汽集团大同齿轮有限公司同步器加工部，助理责任工
程师。
１．４拉刀的修磨１）刃磨前应仔细检查，看拉刀是否存在崩齿、嗑刃或过度磨损的现象。如果有崩刃或嗑刃，不仅要修
当硬度（ＨＢ） ≤１７０时，在拉削过程中拉刀刃上
而导致刀齿崩齿或拉刀断裂。
２）前角选择不正确。根据所加工的零件材质选择正确的前角。在拉刀加工前，需要对所加工零件有初步了解。如果零件过软，要选择前角较大的拉刀，
以保证拉削的过程、质量；如果零件过硬，则要选择前角角度较小的拉刀，以保证拉刀齿部的刚性。若拉刀齿部的前角太大，则在拉削过程中很容易造成拉
４）拉刀底径过大。拉刀底径本身是不应该参加拉削的。但是如果拉刀底径过大，当拉刀底径参加拉削时，拉刀也可能会直接断裂。５）齿升量不均匀。若齿升量不是很均匀或者个别刀齿的齿升量太大时，将受到特别大的拉削力，俗
我们可以直观的通过观察拉屑的形状来判断拉刀拉削性能的好坏，如果拉是卷屑，则说明拉削性能良好；如果是片屑，说明拉削性能差，有拉刀失效的危险，需要注意。
关键词：拉刀崩齿断裂
中图分类号：ＴＧ７１５
文献标识码：Ａ
文章编号：１００３ — ７７３Ｘ（２０１７）１１ — ０１８０ — ０２
１渐ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ 线拉刀失效的主要原因

刀具断裂机理

刀具断裂机理刀具断裂是一种常见而又严重的问题，它不仅会损害加工件和机床，也会导致工作人员受伤。

因此，了解刀具断裂机理是非常重要的。

刀具断裂的机理有很多种，下面我会就其中比较常见的几种做一些解释。

首先，刀具磨损是导致刀具断裂的主要原因之一。

当刀具表面磨损严重时，刀具的强度会降低，切削力会增加，从而导致刀具断裂。

另外，当磨损的刀具继续加工时，磨损处会越来越加重，最终导致刀具的机能受到影响，从而断裂。

其次，材料因素也是刀具断裂的重要因素。

当刀具材料硬度不够、韧性不佳或者过于脆性时，也会导致刀具断裂。

另外，刀具材料的不匹配也会导致刀具断裂。

例如，当加工硬度很高的金属时，如果使用不适用的硬度不高的刀具，则会导致刀具断裂。

第三，刀具的设计和制造也是导致刀具断裂的原因之一。

例如，当刀具设计有缺陷时，由于材料疲劳的作用，刀具就会在缺陷处断裂。

此外，刀具制造过程中的缺陷也会导致刀具断裂。

例如，刀具表面的裂纹或气泡都会使刀具的强度降低，从而导致断裂。

为了减少刀具断裂，我们应该采取预防措施。

首先，在使用刀具之前，应该对刀具进行充分的检查。

检查刀具表面是否有明显的磨损或裂纹等缺陷，如果发现问题必须及时更换。

其次，应该选用与被加工材料匹配的刀具，这样可以确保刀具强度和韧性的匹配，从而减少刀具断裂的概率。

最后，我们也应该注意刀具的保养，及时对刀面进行磨削、清洗和涂上保护液等操作，这样可以延长刀具的使用寿命，减少刀具断裂的发生率。

综上所述，刀具断裂机理是个非常复杂的问题，其导致原因有很多，我们应该把预防措施做好，从而有效地减少刀具断裂对机床和机械加工的危害。

拉刀崩刃和断裂的分析与应对措施

- 42 -工业技术０　前言拉刀是机械加工中的重要刀具之一，其主要用于成批和大量的圆孔、花键孔、键槽、榫槽、平面和表面成形的加工中。

拉刀属于较为昂贵的刀具，加之拉刀硬度较高如若在机械加工中未能合理控制好加工参数将极易导致出现崩刃和断裂情况，致使零件出现严重质量问题。

在拉刀的使用中应当采取有效措施，确保其得到合理的使用，避免崩刃和断裂问题的产生。

最大限度地发挥出拉刀的效能。

１　拉刀崩刃和断裂的主要原因１．１　加工零件材质硬度超出拉刀加工的有效范围在使用拉刀进行切削加工时，其所加工的零部件材质硬度最好控制在180HB~210HB，当零件硬度在这一区间范围内时，使用拉刀进行加工不仅可加工性好且拉削加工后的零件表面质量也较好。

当零件硬度超出这一区间范围时，拉削加工时其可加工性将大幅降低，当硬度过低时进行拉削加工将容易出现堆屑，堆积在拉刀刃上的堆屑容易造成拉刀与零件相黏连而造成拉刀刀齿断裂，当加工零件材质硬度过高时，将使得刀刃在长期的硬性接触中产生疲劳断裂。

此外，如若所加工零件材质硬度不均匀将容易导致拉刀在使用过程中因受力不均而断裂。

因此在拉刀切削加工前，应当对所加工零件进行调质用以改善零件的可加工性，从而避免拉刀崩刃断裂。

拉削加工时，可以通过拉削所产生的切屑形状来对零件的可加工性进行判断，每个刀齿拉屑都呈卷状则意味着加工性良好，反之则表明工件的可加工性较差。

需要对刀齿角度进行重新设计或对零件热处理工艺进行检验，以确保零件具有良好的可加工性。

１．２　拉刀热处理存在缺陷对拉刀进行热处理有助于增强拉刀刃的硬度，如若在拉刀淬火过程中导致使拉刀硬度过高或过低，需要重新进行热拉刀崩刃和断裂的分析与应对措施李春元李国明（中国航发沈阳黎明航空发动机有限责任公司，辽宁沈阳 110043）摘要：航空发动机结构复杂对零部件的加工质量要求极高，现今在航空发动机的加工中主要采用的是机械切削法对各零部件进行加工。

为满足各种复杂零部件的加工要求，需要合理选择加工工艺，尤其是对于加工刀具的选择更是机械加工中的重点。

刀具破损与断裂原因的分析与解决策略

刀具破损与断裂原因的分析与解决策略在工业生产中，刀具的破损和断裂是一个常见的问题，它会严重影响加工质量和效率。

本文将分析刀具破损和断裂的原因，并提出解决策略，旨在帮助企业提高生产效率和降低成本。

首先，刀具破损和断裂的原因可以分为以下几个方面：1. 材料质量问题：如果刀具的材料质量不佳，存在强度和硬度不足等问题，容易导致刀具破损和断裂。

因此，在选择刀具供应商时，企业应该注重供应商的信誉和质量保证。

2. 加工参数不合理：刀具在加工过程中，遭受到不断的冲击和摩擦力，如果加工参数设置不合理，比如切削速度过高、进刀量过大等，可能会导致刀具过早磨损和断裂。

因此，企业应该对不同材料的加工参数进行合理设置，并不断进行优化改进。

3. 刀具维护不当：刀具在使用过程中，需要注重维护保养。

如果刀具没有定期进行清洗、润滑和修复，切削边缘容易出现磨损和破裂。

因此，企业应该建立健全的刀具管理制度，确保刀具的定期维护和更换。

4. 刀具设计不合理：刀具的设计也是引起破损和断裂的重要原因之一。

如果刀具的结构设计不合理，比如切削角度过大、切削刃强度不足等，会使刀具容易产生应力集中，从而加速磨损和断裂。

因此，企业应该选择性能优良、结构合理的刀具进行加工操作。

针对上述的原因，以下是解决刀具破损和断裂的策略：1. 优质材料选择：企业应该选择质量可靠、性能稳定的刀具供应商，确保所使用的刀具材料具有足够的强度和硬度。

同时，可以通过送样测试和与供应商的密切合作，不断改进刀具材料的性能。

2. 加工参数优化：企业应该对不同材料的加工参数进行合理设置，并进行实验验证和数据分析。

通过不断调整切削速度、深度和进给量等参数，控制切削过程中的热量和应力分布，从而延长刀具的使用寿命。

3. 刀具维护保养：企业应该建立健全的刀具管理制度，定期进行清洗、润滑和修复。

同时，刀具管理人员应该接受专业的培训和指导，掌握刀具维护的技巧和方法，确保刀具的良好状态。

4. 刀具设计改进：企业在选择刀具时，应该注重刀具的设计和制造工艺。

燕尾槽拉刀断刀问题的分析及解决

郭宝安① 吴序堂②
（秦川齿轮磨床研究所 ② 西安交通大学） ① 摘要：针对单个渐开线斜齿圆柱齿轮的测绘问题，出一种借助渐开线齿形、向检测仪来精确确定精密提齿齿轮参数的方法，以实现原样测绘制造。关键词：开线圆柱齿轮渐测绘
图３拉刀导套
线与刀体交点Ａ落在刀
套端面Ｂ点外，力Ｆ则
会产生一力矩＝Ｆ× ＢＣ为由Ｂ点向力ＦＣ（
／
ｌ一
．／．＿－．－．７＿．－－，４Ｉ．－ｚ
］ ‘＼ Leabharlann １拉刀设计问题
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（２中可看出，图）拉削时侧刃副偏角为０（１。６。因７３与图１件中算出工
分力如果过大，会造成拉刀就
／／／／／／／／／一
＼７／－
抬起，拉刀吃刀量增大，使拉
后果。
图２拉刀齿形
削力相应增大，而造成拉刀发颤，重时拉刀拉断的从严
／／／／／／／／ｃ／ — ５ｏ
＋十
ｏ。
—
８９
Ｅ＝
２导套设计问题
Ａ向
拉刀导套结构如图３复检各项精度及尺寸均达，
图１３０２１６５４齿轮

分析造成CBN刀具断裂的原因

●切削深度与刀片断裂，应用 CBN 刀片，选择切削深度，应尽量控制切削深度
不在切削刃二分之一处，这个点是刀片断裂最易发生的危险点。
富耐克研发生产的新型 CBN 刀具应用实践证明： � 不仅适合于精加工( 切深在 0.05~2mm) ，也适合于粗加工切深在（3~30mm) 。
ห้องสมุดไป่ตู้
�
不仅适合于高速切削 (200~2000m/min) ，也适合于中低速切削 (5~60m/min) 。
刀具断裂现象的原因分析造成分析造成刀具断裂现象的原因
在生产加工实际操作中，常常都会出现刀具断裂的现象。具体产生断裂现象原因有很多，富耐克在客户实际运用中总结出以下原因： ●此现象的发生主要原因是切削条件不当，刀具自身的原因：刀片底不平，刀垫不平，刃口崩豁、刀片在制造中的裂纹等。 ●切削过程的原因：在加工高铬、高镍、高钒等合金铸铁材料，工作层含有大量的高硬度碳化物，切削过程对刀刃有划伤作用，就出现了刃口的豁口。在长时间切削的不断冲击，最终导致刀片难以承受，导致刀片断裂。 ●使用问题：刀具在切削过程中撞刀、撞车、刀刃出现豁口、严重磨损不换刀刃、切削参数选择不当，不合理使用，属非正常现象。
�
不仅适合于难加工材料，也适合硬度较低的加工材料。
� �
不仅适合于轻载稳定切削，也适合重载断续切削同时具有卓越抗断裂性和良好的耐磨性
资料来源：

断裂的原因及使用寿命

（4）切削液的正确使用：切削液的作用一般是降低切削温度，润滑等功能，可以延长刀具的使用寿命，但由于切削液污染环境，国家提倡绿色环保加工，所以现在很多刀具都采用干式切操作者的不当，在切削过程中出现撞刀，撞车现象；②刀具刃口严重磨损还不更换；③切削参数调整的不合理。
那么如何在正常使用情况下延长刀具的使用寿命？且往下看。
刀具的磨损与刀具的几何角度，切削力，切削热及切削用量等因素有关，刀具的使用寿命是可以通过人的操作去延长的。
（1）先选择合适的刀具材料：加工不同的材料，要知道选择什么样的刀具适合，这样才能更好的加工工件。如HRC45以下的软材料工件选择硬质合金刀具，HRC45—HRC55之间的精加工工序选择陶瓷刀具，HRC45以上的高硬度工件选择CBN刀具。
在生产制造过程中，常会出现刀具断裂或崩刃等现象，其中原因有很多，在客户实际操作中得出以下结论：
1、刀具自身的原因：如刀片底部不平，刀垫磨损严重不平整，刀片在制造中有裂纹等。
2、切削过程的原因：如在加工高铬，高镍等合金铸铁材料时，工作层有大量的高硬度碳化物，切削过程中对刀刃有划伤作用，从而产生刃口的豁口，并且在长期的切削中不断遭受冲击，导致刀片承受不了而造成断裂。
（2）改进刀具的几何角度：如前角度增大时，切屑变形小，切削轻快、切削力及切削热下降。在保证刀具有足够强度的前提下，应尽量取较大前角，主偏角缩小时，刀刃参加切削的长度增加，使切削热相对分散，且刀尖角增大，可使切削温度下降。
（3）选择合适的切削用量：切削用量包括切削速度，切削深度，进给量，调整合理的切削参数，可以延长刀具的使用寿命。

拉刀使用时断裂的原因分析

拉刀使用时断裂的原因分析1 断裂原因1.材料硬度过高或过低工件的硬度在180～210HB时，拉削性能极佳，拉削后表面质量也十分好。

当工件硬度低于17 0HB或高于240HB时，应对工件进行调质处理，以改善其切削性能。

硬度过低，拉削时常出现堆屑而导致拉刀断裂。

硬度过高，拉削时切削力将增大，拉刀长期超负荷工作会导致疲劳断裂。

操作者可根据切屑的形状来判断工件的拉削性能。

如是卷屑，则表明工件的切削性能良好；如是堆屑，则表明工件的切削性能较差。

2.材质不均匀如果工件的材质不均匀，热处理后的硬度也不一致，拉削时横向负荷不平衡，拉刀会偏向软的一侧而造成断裂。

3.刃磨质量差刃磨拉刀时，应严格保持刀齿固有的特点，否则会影响拉刀的使用。

特别要保证拉刀原来容屑槽的深度和形状，否则，刀齿易崩断，甚至断裂。

应控制好拉刀上所有接触工件部分的粗糙度，刀刃越粗糙，拉刀的寿命就越短。

4.工件的尺寸和形位精度不够拉削前，工件的孔应有一定的几何精度。

如果孔和端面不垂直，拉刀会因受力不均而断裂。

如工件预制孔过小，拉刀前导部分被强行送入拉削时，易使拉刀被挤住而断裂。

工件厚度大于拉刀允许的拉削长度，造成切屑堵塞，引起拉削刀急增，导致刀齿损坏或断裂。

5.清洁程度拉削后，拉刀上的切屑应清除干净。

6.机床保证机床足够的刚性和功率，工件定位应准确。

&7.修磨因素修磨后的拉刀，个别刀齿的齿升量过大，不仅产生很大的切削力，并且易使切屑堵塞在容屑槽内，造成崩刃。

8.其它原因冷却润滑剂不足；托刀架与工件孔不同心；拉刀刀齿刃部宽度小于齿后部宽度，形成楔形等。

2 使用注意事项1.应仔细观察，密切注意拉刀的工作情况，如听到刀齿崩断的声音应立即停车。

2.刀刃磨钝后，需及时刃磨。

刀刃如有缺口要用油石修磨，油石移动方向应与拉刀工件方向一致，不要往返或转动油石。

崩断刀齿的部位修磨要圆滑、避免应力集中。

3.拉削时突然停车，注意不要开倒车。

4.拉刀的校准齿开始工作时，工件将因自重而下堕。

拉刀断裂崩齿及拉削表面缺陷处理办法

拉刀断裂、崩齿及拉削表面缺陷处理办法
1、防止拉刀断裂以及刀齿断齿：损坏主要原因：拉刀刀齿受力过大，拉刀强度不够
解决方法：
（1）预制孔IT10-IT8、表面粗糙度Ra≤5um，预制孔与定位面垂直度偏差不超过0.05um；
（2）检查拉刀的制造精度。

齿升量、容屑空间和拉刀强度；
（3）拉削难加工材料，通过热处理改善材料的加工性，选择高性能拉刀；
（4）保管和运输时，防止拉刀弯曲、碰撞（磕碰）。

2、消除拉削表面缺陷：鳞刺、纵向划痕、压痕、挤光、环形波纹
解决方法：
（1）提高刀齿刃磨质量，防止刃口微崩，保持刃口锋利。

各齿前角和韧带宽度保持一致；
（2）保持拉削过程稳定性，增加同时工作齿数，减小精切齿和校准齿的齿距，提高工艺系统刚性；
（3）合理选择拉削速度。

速度低时，容易产生爬行；速度过高时，产生振动；
（4）使用硬质合金、涂层拉刀，可以提高拉削速度，减小拉刀磨损、提高拉刀寿命和改善拉削表面质量；
（5）合理选择与充分浇注切削液。

拉削碳钢和合金钢时，选择极压乳化液、硫化油和极压添加剂，提高拉刀寿命，减小变粗糙度。

拉削速度与表面粗糙度关系如下图所示：。

机械加工中的刀具磨损与开裂分析

机械加工中的刀具磨损与开裂分析机械加工是一项重要的制造技术，它涉及到材料的切削和加工，而刀具则是机械加工中的核心工具。

然而，在机械加工过程中，刀具不可避免地会出现磨损和开裂的问题，这对加工质量和刀具寿命都会产生一定的影响。

因此，对刀具磨损和开裂的分析十分重要。

首先，我们来讨论刀具磨损的问题。

刀具磨损是指刀具表面的材料被磨掉或烧蚀的现象。

机械加工中的切削过程往往会产生大量的摩擦和热量，这就造成了刀具表面材料的磨损。

刀具磨损的主要原因有以下几点。

首先是切削力的影响。

在切削过程中，刀具需要承受巨大的切削力，而这种力会导致刀具表面的材料疲劳和磨损。

尤其是在高速切削中，刀具磨损会更加明显。

其次是材料的选择。

不同的材料有不同的硬度和强度，而这些性质对刀具的磨损程度有很大的影响。

合适的刀具材料可以提高其抗磨损性能，延长其使用寿命。

再次是切削条件的合理性。

切削速度、进给量、切削深度等切削条件会直接影响刀具磨损的程度。

如果切削速度过快或者切削深度过大，都会导致刀具的过度磨损。

最后是刀具的使用和维护。

如果使用不当或者缺乏有效的维护，刀具的寿命会大大缩短。

因此，正确的刀具选择和使用方法、以及定期的维护保养是减少刀具磨损的重要策略。

接下来，我们将讨论刀具的开裂问题。

刀具的开裂是指刀具表面出现裂纹或断裂现象。

刀具开裂的主要原因有以下几点。

首先是刀具的强度不足。

刀具在高速和高温的工作环境下要承受巨大的载荷，如果刀具的强度不够，就容易发生开裂。

其次是刀具的设计缺陷。

刀具的设计包括结构和材料的选择，如果设计不合理或者材料不适合，刀具容易出现开裂问题。

再次是切削温度过高。

在高速切削中，摩擦会产生大量的热量，如果不能有效地散热，刀具会因温度过高而出现开裂。

最后是刀具的使用环境。

刀具在工作时会受到不同的工艺条件和外部环境的影响，例如湿度、酸碱性等，这些因素也会导致刀具的开裂。

要解决刀具磨损和开裂问题，我们可以从以下几个方面入手。

首先是选择合适的刀具材料。

粉末高速钢齿轮拉刀的断裂分析

某公司生产的齿轮拉刀在热处理工序进行到第三次回火后，发生了断裂。齿轮拉刀头部背面和断裂面的宏观图如图 1 所示，图 1（a）的上部是齿轮拉刀的原始表面，高度 13mm；下部为断裂面。齿轮拉刀的背面头部有 13mm 深的凹槽，断裂发生在该凹槽底部的直角顶部，见图 1（b）。
裂纹源 1
（a）
凹槽直角顶线
1）制订热处理工艺规范时，应充分考虑齿轮拉刀的材料和形状结构特点。 2）严格按热处理工艺规范进行操作，采取有效措施防止氧化和脱碳。 3）改善齿轮拉刀的几何结构和尺寸，减少应力集中。
色层以及心部的氧元素分析结果依次为 29.37%（图 5）、18.87%、3.03%和 2.97%（wt%），其呈递减趋势。
400
第 36 卷
3 结果分析讨论与建议
3.1 热处理工艺制度和晶粒度齿轮拉刀所实施的热处理工艺制度与文献[4]给出的T15粉末高速钢的有效热处理工艺制度相同。采用该热处理
齿轮拉刀所用材料为 CPM T15，热处理工艺路线为：①去应力退火（610℃保温，500℃后出炉空冷）；②两次预热（550℃和 900℃）；③淬火（1240℃保温，550℃和 540℃两次分级冷却，出分级炉后，放在缓冷箱中缓慢冷却至 50~100℃时出炉回火）；④四次回火（每次回火前 240℃预热，在 510℃回火）。本文通过对齿轮拉刀进行化学成分分析、金相检验和扫描电子显微镜能谱分析等，分析了齿轮拉刀断裂的原因，并提出了改进建议。
工艺处理后的齿轮拉刀的晶粒度为11级，与文献[5]给出的：将粉末高速钢淬火晶粒度控制在11级较妥，视不同刀具上下浮动半级的经验相符。 3.2 断裂原因分析
在带有齿轮拉刀原始表面的试样中，氧元素的含量从表面到内部依次明显降低，显微硬度从表面到内部有一个递增趋势，即存在着硬度梯度。由此可见，从表面到内部依次形成了较均匀致密的氧化层、较疏松的氧化过渡层、较白色（脱碳）层和基体。这就意味着在经历了热处理淬火过程的齿轮拉刀原始表面发生了氧化和脱碳。在带有断裂面的试样中，可观察到断裂表面存在着断续的氧化层且比原始表面的薄。这是由于随后的回火温度比淬火温度低的多，因而在断裂表面只发生较轻度氧化而没有脱碳。说明断裂是在回火前的淬火阶段发生的。

答辩-拉刀常见缺陷的原因及消除办法

详细描述
刃磨时砂轮的粒度过粗、磨削热过大、磨削时间过长、冷却不充分等因素都可能导致刃磨质量不佳，从而影响拉刀的正常使用。
拉刀材料选择不当
总结词
拉刀材料选择不当可能导致拉刀在使用过程中出现脆性断裂、韧性不足、耐磨性差等问题。
详细描述
拉刀材料的硬度、抗弯强度、冲击韧性等性能指标对拉刀的质量和使用寿命有重要影响，选择不当的材料会导致拉刀过早出现缺陷。
04
案例分析
案例一：某公司拉刀断裂问题
原因分析
拉刀材料质量不佳，强度和韧性不足，导致在切削过程中发生断裂。
消除办法
采用高强度和高韧性的拉刀材料，如硬质合金或高速钢，并进行严格的材料检验。优化拉刀结构设计，提高其抗断裂性能。
案例二：某企业拉刀磨损严重问题
原因分析
切削液使用不当或不足，导致拉刀在切削过程中产生严重磨损。
03
消除拉刀常见缺陷的方法
提高拉刀刃磨质量
总结词
刃磨质量是影响拉刀性能的关键因素，提高刃磨质量可以有效减少拉刀在使用过程中的缺陷。
详细描述
在刃磨过程中，要选择合适的砂轮、磨料和磨液，控制刃磨温度和压力，确保刃磨面的光洁度和精度。同时，要定期检查刃磨工具的磨损情况，及时更换磨损严重的刃磨工具，以保证刃磨质量的稳定性和一致性。
冷却润滑
采用适当的冷却润滑剂，如切削油或切削液，以降低切削温度、减小刀具磨损和防止工件表面烧伤。
切削参数优化
合理选择切削速度、进给量和切削深度等参数，以降低切削热和切削力，减少刀具磨损和工件表面粗糙度。
对未来研究的展望
深入研究拉刀材料的性能和制备工艺，以提高刀具的综合性
能。
探索新型拉刀结构设计，以适应更高难度的加工需求。

拉削加工工件的形位公差及其拉刀齿缺陷的消除方法

拉削加工工件的形位公差及其拉刀齿缺陷的消除方法一、拉削加工工件尺寸形状和位置偏差及其对策在拉削过程中，工件的形状由刀具形状保证，但刀具刀齿也会发生一些变形，工件尺寸形状和位置发生偏差，有以下三种情况：1、拉削后工件尺寸不合格由下加工材料性质的不同和工件形状的影响拉出的孔往往会出现扩大和收缩，通常拉削脆性材料时易扩大，拉削韧性材料、薄壁工件时易收缩。

扩大和收缩的数值一般为0.0l～0.02，有时达0.02～0.04。

拉刀没计中确定校准齿直径时应考虑这一变化，不过拉刀使用前较难给出扩大量和收缩量，最可靠的办法是试拉后修正拉刀尺寸。

新拉刀或刚重磨过的拉刀，刃口有毛刺，会造成部分工件孔径扩大，拉削几个工件后就可消除。

有时拉刀的角大，拉削速度快等，都可能使孔扩大。

孔径收缩的主要原因是，拉削时产生很大的径向切削力，使韧性材料的工件产生塑性和弹性变形。

当拉刀通过工件后，工件由于弹性恢复而使孔径发生收缩。

径向切削力越大，工件刚性越差，工件的收缩量就越大。

因此要减少孔径的收缩量就必须减小切削力和增加工件刚性，或采用取其它有效措施。

拉削中影响径向切削力的因素很多，采用硫化油或其它切削油代替乳化液，增大刀齿前角，保持切削刃的锋利。

在允许的情况下减小齿升量等，都可减小切削力，从而减少孔径收缩量。

工件孔的壁厚及形状对孔径的收缩量及收缩形式也有很大影响，2、拉削孔形有偏差拉削中常常全碰到拉出的孔形与图纸规定不符，如圆孔拉成椭圆孔，或多边形孔各边的夹角发生歪曲等。

出现上述孔形偏差，除由拉刀本身齿形误差引起外，还可能有下述几种原困：1）拉刀及工件歪斜而使孔形发生偏差。

如图1所示的几种情况，都可能使被拉削孔产生喇叭口、椭圆度，或使孔与工件基准面不垂直。

为此操作应注意正确安装拉刀，提高基准端面与预制孔的垂直度。

2）使用弯曲较大的拉刀时，会使拉出的孔形产生偏羞或键宽增大。

因此弯曲的拉刀应校直后使用。

3）当工件的孔壁较薄丽端面部分壁厚不匀时，拉后孔形发生畸变；当孔壁沿轴线的厚度不均匀时，拉后内孔亦会局部变形而出现如图2所示的湾况。

拉刀崩刃和断裂的分析与应对措施

拉刀崩刃和断裂的分析与应对措施作者：李春元李国明来源：《中国新技术新产品》2018年第19期摘; 要：航空发动机结构复杂对零部件的加工质量要求极高，现今在航空发动机的加工中主要采用的是机械切削法对各零部件进行加工。

为满足各种复杂零部件的加工要求，需要合理选择加工工艺，尤其是对于加工刀具的选择更是机械加工中的重点。

拉刀是航空发动机机械加工中所使用的众多刀具之一，由于航空发动机所使用的材质硬度较高对于刀具的磨损较大尤其是像拉刀这种属于昂贵的精密刀具其在金属切削的过程中如若处理不当将容易导致拉刀出现崩刃和断裂，拉刀出现上述问题时不仅容易影响加工效率同时容易产生零件质量问题，增加了航空发动机的加工成本。

本文在分析造成拉刀使用过程中出现崩刃和断裂原因的基础上，对如何采取有效措施避免拉刀出现崩刃和断裂问题进行分析。

关键词：拉刀;崩刃;断裂;刃磨;参数中图分类号：TG715; ; ; ; ; 文献标志码：A0 前言拉刀是机械加工中的重要刀具之一，其主要用于成批和大量的圆孔、花键孔、键槽、榫槽、平面和表面成形的加工中。

在拉刀的使用中应当采取有效措施，确保其得到合理的使用，避免崩刃和断裂问题的产生。

最大限度地发挥出拉刀的效能。

1 拉刀崩刃和断裂的主要原因1.1 加工零件材质硬度超出拉刀加工的有效范围在使用拉刀进行切削加工时，其所加工的零部件材质硬度最好控制在180HB～210HB，当零件硬度在这一区间范围内时，使用拉刀进行加工不仅可加工性好且拉削加工后的零件表面质量也较好。

M2Al拉刀的裂纹原因分析

≥ 拳
．
图２试样的粗大晶粒４０× ０
图３试样的碳化物形貌及分布５０× ０
４分析讨论
该拉刀的金相组织观察结果表明，组织处于严苇过热状态．这促使ｒ火淬
裂纹的形成，这种呈纵向分布裂纹的形成与其热处理Ｔ艺过程有关（包括托粗加后热处理以前的消应退火），即预热，淬火加热包括加热速度（、测校
间内的缓冷可获得碳浓度较低的Ｍ，从而减少了Ｍ的正方度和组织应力，还
能减小拉刀表层和中心的温度差并增加其淬火后的 ’量，从而减小淬火钢的比容变化和大大降低其淬火应力，提高钢的强度和破断抗力，因此这也是防止
形成淬火裂纹的重要措施之一。高速钢淬火后组织还有一个特点就是存在大
４５
维普资讯
般仅约为碳钢的１，且一般高速钢淬火加热温度均较高，为缩短高濉阶段烧／２透所需的时间，减少热应力和＿件的变形与开裂应进行预热，对于这类大型刀１一具一般采用２３次预热，预热时间的掌握一般可按一定比例计算，即高温加～热：中温预热：低温预热＝：５ｌ：；淬火加热温度的确定至关重要，各型高速钢都有３其规定的加热温度范围。选取原则应根据刀具形状、原始状况、具丁作条件等因素确定．一般这类大型细长拉刀宜采用下限加热温度。原始记录仪表指示
状马氏体位向，
ｌ。参照Ｊ２（ —７Ｂ４６９标准评定奥氏体晶粒度，人十８）
级，见２。试样碳化物的分布及形貌其过热特征明显，碳化物沿嗅氏体。界呈半网或网状分布，见３

拉刀崩刃和断裂的原因浅析

ｌ拉刀断裂的主要原因
果强行拉削，刀容易崩刃或断裂。５拉刀底径：键拉（）花拉刀底径过大，当拉刀底径参加切削时，可造成拉刀也
断裂。１．扭７刃磬得不好４】
１１工件材料硬度过高或过低．
工件硬度在１０２０时，８～１ＨＢ可加工性好，削后的拉
１．拉削速度过高引起的断裂６
拉刀刀齿热处理硬度过高．有热处理裂纹或回火
不足时，拉削时容易造成崩刃。拉刀热处理或冷加工时，直方法运用不当、重的敲击会造成应力集中，校过可能在使用或运输过程中断裂。
【关键词】拉刀设计参数【中图分类号ｌＧ１Ｔ７５
刃磨
崩刃和断裂【文章编号】１０－７Ｘ（０６０－０８００３７３２０｝３０２－２

【文献标识码ｌＢ
引言
部分长度不够．拉削到最后几个齿时，刀因工件自重拉倾斜．使上下两部分刀齿切深不断增加，当其超负荷时，造成拉刀崩刃或断裂。（）会４成组花键拉刀：组成花键拉刀的后几把拉刀．当花键形导向部分尺寸不当
拉刀崩刃和断裂的原因浅析
薛青萍
ｆ原工具厂山西太太原ｏｏｏ）３ｏ９
【摘要】阐述了拉刀制造和使用中产生崩刃和断裂的因素，井进行分析探讨，出了改进措施，提对提高拉刀的制造精度和使用寿命都有参考价值。

刀具崩刃原因有哪些？

刀具崩刃原因有哪些？1、刀片牌号、规格选择不当，如刀片的厚度太薄或粗加工时选用了太硬太脆的牌号。

对策：增大刀片厚度或将刀片立装，选用抗弯强度及韧性较高的牌号。

2、刀具几何参数选择不当（如前后角过大等）。

对策：可从以下几方面着手重新设计刀具。

① 适当减小前、后角。

② 采用较大的负刃倾角。

③ 减小主偏角。

④ 采用较大的负倒棱或刃口圆弧。

⑤ 修磨过渡切削刃，增强刀尖。

3、刀片的焊接工艺不正确，造成焊接应力过大或焊接裂缝。

对策：①避免采用三面封闭的刀片槽结构。

②正确选用焊料。

③避免采用氧炔焰加热焊接，并且在焊接后应保温，以消除内应力。

④尽可能改用机械夹固的结构。

4、刃磨方法不当，造成磨削应力及磨削裂纹；对PCBN铣刀刃磨后刀齿的振摆过大，使个别刀齿负荷过重，也会造成打刀。

对策：①采用间断磨削或金刚石砂轮磨削。

②选用较软的砂轮，并经常修整保持砂轮锋利。

③注意刃磨质量，严格控制铣刀刀齿的振摆量。

5、切削用量选择不合理，如用量过大，便机床闷车；断续切削时，切削速度过高，进给量过大，毛坯余量不均匀时，切削深度过小；切削高锰钢等加工硬化倾向大的材料时，进给量过小等。

对策：重新选择切削用量。

6、机械夹固式刀具的刀槽底面不平整或刀片伸出过长等结构上的原因。

对策：①修整刀槽底面。

②合理布置切削液喷嘴的位置。

③淬硬刀杆在刀片下面增加硬质合金垫片。

7、刀具磨损过度。

对策:及时换刀或更换切削刃。

8、切削液流量不足或加注方法不正确，造成刀片骤热而裂损。

对策：① 加大切削液的流量。

② 合理布置切削液喷嘴的位置。

③ 采用有效的冷却方法如喷雾冷却等提高冷却效果。

④ 采用*切削减小对刀片的冲击。

9、刀具安装不正确，如：切断车刀安装过高或过低；端面铣刀采用了不对称顺铣等。

对策：重新安装刀具。

10、工艺系统刚性太差，造成切削振动过大。

对策：① 增加工件的辅助支承，提高工件装夹刚性。

② 减小刀具的悬伸长度。

③ 适当减小刀具的后角。

④ 采用其它的消振措施。

刀具断裂机理

刀具断裂机理1. 引言刀具是制造业中常用的工具，用于切削和加工各种材料。

然而，在使用过程中，刀具常常会发生断裂，给生产带来困扰和损失。

为了有效地预防和解决刀具断裂问题，我们需要了解刀具断裂的机理。

2. 刀具断裂的分类根据刀具断裂的形态和产生原因，可以将刀具断裂分为以下几类：2.1 疲劳断裂疲劳断裂是由于刀具长时间的交变应力作用导致的断裂。

在切削过程中，刀具会受到交变应力的作用，而由于刀具材料的不均匀性和切削力的集中，会导致局部区域的应力集中，从而引发疲劳断裂。

2.2 冲击断裂冲击断裂是由于刀具在受到冲击载荷时产生裂纹并发展至断裂。

常见的冲击载荷包括碰撞、振动以及突然的切削冲击等。

这些冲击载荷通常会导致刀具瞬时的高应力集中，使刀具迅速破裂。

2.3 磨损断裂磨损断裂是由于刀具表面的磨损加剧导致的断裂。

在切削过程中，刀具的切削区域与工件表面摩擦，会导致刀具表面的磨损。

当磨损程度达到一定程度时，刀具不再能够承受切削应力，从而发生断裂。

3. 刀具断裂的机理刀具断裂的机制复杂多样，主要与材料的力学性能、切削条件和设计等因素有关。

下面将分别介绍不同类型刀具断裂的机理。

3.1 疲劳断裂机理疲劳断裂机理可以归纳为以下几个方面：•微观裂纹形成：刀具在切削过程中受到交变应力作用，使刀具表面产生微细裂纹。

这些裂纹以微观层次扩展，逐渐形成宏观的裂纹。

•裂纹扩展：刀具材料中常常存在非金属夹杂物和晶界缺陷，这些缺陷是裂纹扩展的起点。

裂纹沿着晶界或者夹杂物的路径迅速扩展，并最终导致刀具断裂。

•承载能力降低：随着疲劳裂纹扩展的过程，刀具材料的承载能力逐渐降低，无法承受切削应力，从而发生断裂。

3.2 冲击断裂机理冲击断裂机理主要包括以下几个因素：•冲击载荷：刀具在受到冲击载荷时，会产生瞬时的高应力集中。

这些应力集中导致刀具材料发生塑性变形、裂纹和断裂。

•塑性形变：刀具材料在受到冲击载荷时，会发生塑性变形。

随着变形程度增加，刀具材料的力学性能会降低，最终导致断裂。