筒式拉刀打刀原因分析及解決

李紹紅

（第一汽車集團(tuán)公司教育培訓(xùn)中心，吉林長(zhǎng)春130011）

1 問題的提出

利用筒式拉床拉削汽車變速器齒座外花鍵這項(xiàng)技術(shù)已從德國引進(jìn)筆者單位多年，但是在生產(chǎn)過程中，筒式拉刀時(shí)而會(huì)產(chǎn)生拉刀條刀齒崩刃甚至刀體斷裂的現(xiàn)象。由于筒式拉刀的刃磨、裝配和更換過程都比一般拉刀復(fù)雜，且耗費(fèi)時(shí)間多，對(duì)生產(chǎn)效率的影響也就更大;刀具造價(jià)較高，造成的經(jīng)濟(jì)損失也很大。

2 原因分析

（1）刀具的清潔程度

冷卻油沖擊力不足，對(duì)刀具的沖淋不充分或者加工過程中切屑與刀刃產(chǎn)生冷焊現(xiàn)象，都會(huì)引起切屑在前刀面上的堆積，容易引起刀齒的崩刃。

（2）材料硬度

從拉削工藝的特點(diǎn)來講，當(dāng)工件的硬度在180～210 HB時(shí)，拉刀的性能達(dá)到最佳，工件成形后的質(zhì)量也最好。當(dāng)工件硬度過低時(shí)，拉削過程易堆屑，導(dǎo)致刀具崩刃或斷裂;當(dāng)工件硬度過高時(shí)，拉削力增大，拉刀長(zhǎng)期超負(fù)荷工作也會(huì)發(fā)生打刀。

（3）工件材質(zhì)分布

如果工件的材質(zhì)分布不均勻，拉削時(shí)橫向負(fù)荷不平衡，拉刀會(huì)向偏軟的一側(cè)傾斜，造成打刀。

（4）工件精度

拉削前工件的尺寸和形位精度應(yīng)較高。如果工件兩個(gè)端面平行度誤差較大，拉刀的拉削力不均勻會(huì)發(fā)生打刀;如果工件外圓尺寸偏大，使拉刀前導(dǎo)部強(qiáng)行進(jìn)入拉削，易使拉刀條崩刃或斷裂;如果工件厚度大于允許的拉削長(zhǎng)度，造成切屑堵塞，也會(huì)發(fā)生此現(xiàn)象。

（5）設(shè)備精度

筒式拉床定位機(jī)構(gòu)由底座、頂桿和導(dǎo)向套組成。導(dǎo)向套固定在頂桿上，頂桿和底座相連，工件由導(dǎo)向套定位并導(dǎo)入筒式拉刀的刀筒，在頂桿的作用下完成整個(gè)拉削過程。如果導(dǎo)向套發(fā)生微量偏轉(zhuǎn)，造成工件定位不準(zhǔn)，使工件直接撞擊刀具前導(dǎo)向部分，會(huì)導(dǎo)致刀具崩刃或斷裂。

（6）刃磨工藝

刃磨后的拉刀，如果個(gè)別齒的齒升量過大，不僅會(huì)產(chǎn)生很大的拉削力，而且易使切屑堵塞在容屑槽內(nèi)，造成崩齒。如果容屑槽的深度和形狀不合理，也會(huì)導(dǎo)致崩刃甚至拉刀條的斷裂。

（7）刀具缺陷

如果前刀面刃口處有臺(tái)階，影響切屑的排出，刀具的磨損量增大，長(zhǎng)期工作會(huì)使刀齒疲勞崩裂。如果刀齒刃部寬度小于刀齒后部寬度，形成楔形，拉削時(shí)刀齒受力不均也會(huì)打刀。

（8）冷卻油的潤(rùn)滑程度不夠

冷卻油的潤(rùn)滑程度不夠，冷卻油過濾不徹底或過臟，切屑和雜質(zhì)通過冷卻系統(tǒng)重新進(jìn)入刀筒內(nèi)部。拉削時(shí)突然停車，操作不當(dāng)開倒車，都會(huì)造成打刀現(xiàn)象的發(fā)生。

3 改進(jìn)措施

（1）改進(jìn)冷卻機(jī)構(gòu)

在設(shè)備位于筒式拉刀頂部上方的位置設(shè)計(jì)安裝了一根冷卻油管，極大提高了冷卻液在拉削時(shí)對(duì)刀具的清洗效果，減少了切屑的堆積。為配合此項(xiàng)改進(jìn)，在設(shè)備操作層面制定了新的方法，即每次工作前及工作后，開啟冷卻液，對(duì)刀具進(jìn)行5～10 min的靜態(tài)清洗，以達(dá)到清理切屑的目的。在磨刀部，要求每次拆卸整套刀具時(shí)，必須清理刀筒內(nèi)部的所有冷卻管路，收到了良好的效果。

（2）加強(qiáng)工件質(zhì)量監(jiān)控

嚴(yán)格按照檢驗(yàn)卡和檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)工件進(jìn)行質(zhì)量監(jiān)控。如果拉削前工件的尺寸和形位精度得到了有效的保證，此種因素所造成的打刀現(xiàn)象自然相應(yīng)減少或杜絕。即使發(fā)生打刀，按照檢驗(yàn)規(guī)程對(duì)工件進(jìn)行有效檢驗(yàn)和追溯，也會(huì)避免在加工同一批次工件的情況下，發(fā)生二次打刀。

（3）提高設(shè)備完好率

為保證工件與刀具配合精確，加工出合格的產(chǎn)品，不發(fā)生打刀現(xiàn)象，減少意外損耗，應(yīng)不斷提高設(shè)備完好率。在日常操作中，按照點(diǎn)檢標(biāo)準(zhǔn)和清洗保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)設(shè)備進(jìn)行使用和保養(yǎng)，定期檢驗(yàn)設(shè)備上的工件和刀具定位機(jī)構(gòu)有無松動(dòng)，導(dǎo)向套是否過度磨損，加工中有無影響。在周期性檢修中，對(duì)設(shè)備的導(dǎo)軌、定位面進(jìn)行有效維護(hù)。

（4）完善刃磨工藝在刀具刃磨方面，從圖紙入手，打破常規(guī)，對(duì)刀具的工藝參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改。在反復(fù)論證及試驗(yàn)觀察的基礎(chǔ)上，通過編制不同程序，選用不同型號(hào)種類的砂輪，加大了刀具的容屑槽，調(diào)整了個(gè)別刀具的前角，改善刃磨后刀具前刀面的粗糙度并增加了去毛刺工藝。

（5）豐富刀具檢驗(yàn)的項(xiàng)目和方法

除按照檢驗(yàn)卡的規(guī)定切實(shí)保證刀具的刃磨質(zhì)量外，為保證每套刀具都有最佳工作狀態(tài)，磨刀部采取了一套獨(dú)特的檢驗(yàn)方法。例如每次裝配完筒式拉刀，都用導(dǎo)向套在刀筒內(nèi)走一個(gè)行程，以確認(rèn)刀條是否裝反;用壓縮空氣檢查冷卻油管是否通暢;通過力矩扳手檢查各緊固螺釘是否在合格的范圍內(nèi)。

4 結(jié)語

通過上述改進(jìn)措施的實(shí)施，打刀現(xiàn)象得到了明顯的控制，刀具的消耗顯著減少，且提高了生產(chǎn)率，降低了生產(chǎn)成本。