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数控加工中的回转拉削技术

回转拉削是一种将多边形形状精确加工成零件内径或外径的简单、经济的方法。利用回转拉削,工厂可以在标准CNC数控车床或铣床、手控机床或者自动车床上加工复杂的形状而无需进行二次加工,故可以提高利润。准备工作简单,只需使刀具对中工件即可。进给速度略快于钻孔,可以迅速地加工出复杂的形状。 
    无论是零件在车床上旋转,还是夹具在机床上旋转,该工艺同样工作良好,由于附加装置固有的震颤运动,零件需固定。 
回转拉削基本原理 
    因为可减小加工力的偏置主轴做绕转运动,所以回转拉削夹具被称为“绕转头”。 
    当刀具长度变化时,绕转头需要进行简单的调整以便使刀具位于零件中线上。外径拉削所需的夹具和刀具不同于内径拉削。 
    当刀具接触工件时,夹具上的回转轴使刀具与工件同步。当刀具向工件内部进给时,冷成型切屑开始流过刀具前端,卷曲着离开切削刃。 
    该工艺可以在任何机床上进行。基本上,如果能用车床或者铣床钻孔,那么回转拉削工艺就能成功应用。
    最普遍的拉削形状有六角形,以及包括渐开线花键和三角花键在内的花键形,此外还可以加工出许多其他形状,包括Torx、双键槽、双D形和不规则多边形。易于成形的材料也都可以进行拉削加工。成功进行过拉削加工的材料包括黄铜、铝、低碳及合金钢、不锈钢。毫无疑问,较软的材料比较硬的材料更容易加工,小形状比大形状更容易加工。拉削的困难程度与材料的抗剪强度直接相关,而且随着材料的抗拉强度增大以及被切除材料数量的增多,拉削变得愈发困难。回转拉削使大多数材料具有很好的表面精度。该工艺用于制造成品航空零件、医用紧固件、阀门零件以及一些齿轮轴。当回转拉削的形状必须与其他零件特征对齐时,需要使用一个与机床主轴同步的附加装置。这些附加装置可用于自动车床,还可根据实际需要加工附件装置用于CNC数控车床。在生产长形形状工件或者在一道工序中加工多个形状时,不建议采用回转拉削,而且对于在一步准备工作中加工零件两端(需要互相对齐)的应用,它也不是理想的工艺。最后,回转拉削也不适合于加工非常大的形状或者硬化材料。
内径拉削 
    内径回转拉削的附加装置像冲床一样固定住刀具。这些夹具通常用于加工成品紧固件的内六角形。 
    内径拉削的实际深度限制是加工后形状的内径的1到1.5倍。之所以有这样的限制是因为有切屑堆积在盲孔内。虽然大多数紧固件制造商只是将卷曲的切屑留在孔的底部,但是这些切屑将被后续的加工步骤清除。六角形内径拉削的准备工艺包括三个步骤,很快就能完成。用钻具从工件外形上切除大量材料,使得底部留出空隙存放切屑。在切削过程中采用底切来分开切屑。对于难切削材料,切除多余的材料有利于工艺顺利进行,能加工出带有圆角的六角形或其他形状。对零件倒角以便引导回转轴。如果愿意可以稍后切除倒角。使刀具对中并向工件内进给。进给速率取决于材料和形状的尺寸。 
外径拉削 
    外径回转拉削按照期望的形状加工零件的外径,不过它们通常用于加工花键。若与其他加工相结合,该工艺能制造相当复杂的零件。由于切屑产生在零件的外径处,切屑几乎不会堆积,所以该工艺本身使得拉削形状的长度不受限制。但是,在实际工作中,外径拉刀在加工期间必须将整个零件包围住,所以实际长度限制在1到1.5英寸,具体取决于所用的夹具和刀具。外径拉削的准备步骤包括:如果形状需要彻底加工干净,则使车削直径比拉削形状大 0.001 到 0.00015英寸。车削形状区域留出刀具和切屑间隙。 在刀具和夹具允许的前提下尽可能深的拉削。在形状区域上作底切将使毛刺最小或者消除毛刺。加工出比拉削形状稍稍小一点的倒角以帮助刀具与工件相互啮合。


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