【正文】 件在 M—M平面內(nèi)應(yīng)是一條外凸的雙曲線。然而刀刃卻是直線 1’一 4’一 2’，即工件被多切去了一部分材料。這種誤差反映在工件上是工件表面的內(nèi)凹量。用成形銑刀可在通用的銑床上加工復(fù)雜形狀的表面，并獲得較高的精度和表面質(zhì)量，生產(chǎn)率也較高。 類型：成形銑刀的刃形是根據(jù)所要銑削的工件截面形狀設(shè)計(jì)的。屬于成形銑刀范圍的還有： 麻花鉆槽銑刀，絲錐槽銑刀，花鍵槽銑刀，螺紋銑刀，盤形齒輪銑刀，扳手鉗口銑刀等。磨損后是沿徑向重磨前刀面的，其刃磨比較簡單 .圖 8一17(b)是鏟齒成形銑刀磨損后沿前刀面刃磨時(shí)的示意圖。的前刀面是通過銑刀中心的平面，刃磨時(shí)只要磨出一個(gè)通過銑刀中心的平面即可，因此刃磨很方便。 尖齒成形銑刀的齒背是利用專門的靠模銑削和刃磨的。如圖 8—17所示的尖齒 (半圓 )成形銑刀．每次重磨時(shí)都要沿 abc的半圓形狀來刃磨，給使用部門帶來很大困難。 35 （一）、成形銑刀鏟齒原理 如圖 8—17所示，成形銑刀必須 有后角 ，而且在重磨前刀面后使 刃形不變 ，保證加工出所要求的工件截面形狀。 36 37 圖 8—18所示為成形銑刀的徑向鏟齒過程 ,鏟刀的縱向前角為 0186。這樣，銑刀轉(zhuǎn)過一個(gè)齒間角 ε ，凸輪轉(zhuǎn)過一整轉(zhuǎn)，而鏟刀則完成一個(gè)往復(fù)行程。 由此可見，由于鏟刀的前刀面始終通過銑刀的中心，所以銑刀在任意軸向剖面的刃形必然和鏟刀的刃形完全一致，銑刀重磨時(shí)，只要保證前刀面為軸向平面，就能使切削刃形狀保持不變 。 例如，如圖 8—18所示，假設(shè)已重磨至 OB面了，因 OB是徑向截面，它也經(jīng)過鏟刀前刀面的鏟削，所以它的刃形和 A面是一樣的。由于前刀面是平面，所以使刃磨較簡單。與此相適應(yīng)，凸輪旋轉(zhuǎn)一周的升高量（半徑差）也應(yīng)該等于鏟削量 K。 39 (2)由于鏟刀把銑刀齒頂?shù)囊徊糠纸饘夔P去了，如圖8—18中剖面線部分，因此形成了后角。銑刀經(jīng)過鏟齒以后齒頂形成后角，齒的側(cè)面也形成后角。前角為 0186。 例如，如果要求設(shè)計(jì)一個(gè)凹圓弧的成形銑刀，那么就等于要設(shè)計(jì)一個(gè)凸圓弧的鏟齒成形車刀，然后對銑刀進(jìn)行鏟齒。 40 4)鏟齒成形車刀的后角應(yīng)比較大 (25176。 )，這一點(diǎn)從圖 818的鏟齒過程中是不難理解的。 ’ 但鏟齒成形銑刀有以下 缺點(diǎn) ： (1)它不能選取較多的齒數(shù)，因?yàn)辇X數(shù)多了將使鏟齒時(shí)的退刀運(yùn)動發(fā)生困難，這一點(diǎn)從圖 8—18中鏟刀的運(yùn)動情況便可看出； (2)齒頂沿圓周的振擺較大 (可達(dá) ～ 上 )。 41 （二）、成形銑刀的后角、齒背曲線及鏟齒量 齒背曲線：徑向鏟齒時(shí)，通過銑刀切削刃上任意點(diǎn)作端剖面，端剖面與齒背表面的交線稱為齒背曲線。由數(shù)學(xué)可知 ,阿基米德螺旋線凸輪的向量半徑 ρ 與極角 θ 成正比，因此等速回轉(zhuǎn)運(yùn)動與沿半徑方向的等速直線運(yùn)動合起來 ,就得阿基米德螺旋線。 即鏟制阿基米德螺旋線所用凸輪容易制造。時(shí)， ρ=R 0， 而當(dāng) θ 0186。 42 當(dāng) θ= 2π/Z 時(shí)， ρ= R 0 –K 則 R0 –K= R0 b（ 2π/Z ） 故 b=KZ/2π 由微分幾何學(xué)可知，曲線上任意點(diǎn) M的切線和該點(diǎn)向徑之間的夾角 Ψ 為： tgΨ = ρ/ ρˊ=( R 0 –bθ)/( b)=θ (R0/b) 設(shè)銑刀刀齒在 M點(diǎn)的后角為 α fM，因 α fM=Ψ 90186。） =1/tgΨ=1/[ （ R/b） θ] 將 b值代入，得： tgα fM=1/[（ 2πR/KZ ） θ] （ 81） 新銑刀 θ=0 186。 由式可知， 銑刀切削刃上各點(diǎn)的鏟削量都相同，所以各點(diǎn)的齒背曲線都是齒頂齒背曲線的等距線 . 半徑為 Rx的點(diǎn)的端面后角 α fx為： tgα fx = Kz/ 2πR x =（ R/ Rx ） tgα fa （ 84） 由式（ 82）、（ 84）可知： （ 1） α fM α fa。但變化值很小，如 d0=80mm、 z= K=5mm的銑刀，新刀，在刀齒磨到最后時(shí)（磨掉 1/2齒距）， α fa=11186。 44 （ 2）銑刀切削刃上愈靠近軸線的點(diǎn)， Rx愈小， α fx愈大 ,如 d0=80mm的凹半圓銑刀，新刀時(shí)切削刃上半徑最小的點(diǎn)的后角為 α fx =14186。因此成形銑刀名義后角規(guī)定在新刀齒頂處，并取較小數(shù)值 α fa =10 ～ 12186。目前，廣泛采用 K=～ 12mm的凸輪，尺寸間隔 ,對于小尺寸銑刀為 ，中等尺寸銑刀為 ，大尺寸銑刀為 1～ 2mm。 45 第二 拉刀 第一節(jié) 拉削特點(diǎn)及拉刀類型 一、拉削特點(diǎn) 拉刀是一種多齒刀具，拉削時(shí)由于 拉刀的后一個(gè) (或一組 )刀齒高出前一個(gè) (或一組 )刀齒， 從而能夠一層層地從工件上切下金屬 (圖8—20)，以獲得較高精度和較好的表面質(zhì)量。 (2)拉后工件精度與表面質(zhì)量高 由于拉削速度比較低 (目前一般不超過 ／ s)，拉削平穩(wěn)，切削厚度薄 (一般精切齒的切削厚度為0 48 49 二 拉刀的類型及其應(yīng)用 1）按加工表面的不同，可分為： 內(nèi)拉刀和外拉刀 圖 822 加工工件的內(nèi)表面 加工工件的外表面 2）按拉刀構(gòu)造不同，可分為： 整體式和組合式 圖 824 中小型尺寸的高速鋼拉刀 大尺寸和硬質(zhì)合金拉刀 50 51 3） 按受力方式，可分為： 拉刀和推刀 在拉伸狀態(tài)下工作 在受壓狀態(tài)下工作 用于加工余量較小的內(nèi)表面或修整熱處理后的變形量 52 4）鏈?zhǔn)竭B續(xù)拉削： 普通拉削時(shí)，工件不運(yùn)動， 拉刀作主運(yùn)動。如圖 8—26所示。這種拉削方式已在汽車制造業(yè)中得到應(yīng)用。高速拉削所用機(jī)床應(yīng)有足夠的剛度和運(yùn)動精度，應(yīng)有較大的速度范圍 (v=1～ 50m／ min)。采用硬質(zhì)合金機(jī)夾拉刀進(jìn)行高速拉削，已在汽車工業(yè)加工缸體中得到應(yīng)用，拉削速度為 25～ 35m／ min。下面以圓孔拉刀為例介紹其組成部分。 54 圓孔拉刀由頭部、頸部、過渡錐部、前導(dǎo)部、切削部、校準(zhǔn)部、后導(dǎo)部及尾部組成，其各部分功用如下： 頭部 ——用于將拉刀裝夾在拉床的夾頭中以傳送運(yùn)動 和拉力。一般頸部和頭部的尺寸較小，如果拉刀強(qiáng)度不夠，希望在頭部或頸部折斷，這樣拉刀的修復(fù)較容易。 55 前導(dǎo)部 ——起引導(dǎo)作用，防止拉刀進(jìn)入工件孔后發(fā)生歪斜，并可檢查拉削孔徑是否符合要求。有的拉刀在粗切齒與精切齒之間還有過渡齒。其刀齒尺寸不變。 后導(dǎo)部 ——它能在拉削終了前保持拉刀的后幾個(gè)刀齒與工件間具有正確的相對位置，防止工件偏斜。尾部的直徑視拉床托架尺寸而定，其長度一般應(yīng)不小于 20mm。有了刃帶，還可提高拉削過程穩(wěn)定性； γ 0 ——前角； α 0——后角。這種圖形即稱為拉削圖形 (或稱拉削方式 )。 拉削圖形可分為分層式、分塊式及綜合式三大類。 1）成形式：它的特點(diǎn)是，刀齒的刃形與被加工表面形狀相同，僅尺寸不同，即刀齒直徑 (或高度 )向后遞增，加工余量被一層一層地切去。 這種方式的拉刀刀齒結(jié)構(gòu)如圖8—30(b)所示。但有分屑槽后，切屑形成一條加強(qiáng)筋，如圖 8—30(c)所示，它使切屑半徑增大，卷曲困難。這種方式的拉刀除圓孔拉刀外，其他制造比較困難。這時(shí)拉刀可制成簡單的直線形或弧形。 缺點(diǎn)是在工件已加工表面上可能出現(xiàn)副切削刃的交接痕跡，因此被加工表面較粗糙。 例如，輪切式拉刀就是按分塊式拉削方式設(shè)計(jì)的拉刀，如圖 8—32所示。某組中，第一齒與第二齒的直徑相