在齒輪、花鍵、鍵槽及異形內(nèi)孔的加工工藝中,當(dāng)工件對(duì)尺寸一致性、表面粗糙度及生產(chǎn)效率均有較高要求時(shí),拉削工藝往往優(yōu)于銑削或插削。臥式拉床作為拉削加工的代表性設(shè)備,依靠拉刀與工件之間的相對(duì)直線進(jìn)給運(yùn)動(dòng),在一次行程內(nèi)完成粗切、半精切與精切的多重工序,如同用一把特制的"金屬雕刻刀",在工件內(nèi)孔或特定型面上刻畫出高精度輪廓。

拉削原理:漸進(jìn)式切削與成形包絡(luò)
臥式拉床的基本動(dòng)作是拉刀相對(duì)于工件沿水平軸線做單向直線運(yùn)動(dòng)。拉刀本身是一種多齒、變截面的專用刀具,沿其長(zhǎng)度方向上,每個(gè)刀齒的齒高(或齒厚)按一定遞增量逐漸升高(齒升量通常為0.02~0.15mm)。
加工時(shí),工件(多數(shù)為預(yù)制有圓孔的毛坯)被定位并夾緊在床身前端的工件座或夾具中。拉刀從工件孔中穿過(guò),前端通過(guò)快速夾頭或自動(dòng)夾爪與溜板相連。主溜板在床身導(dǎo)軌上水平移動(dòng),帶動(dòng)拉刀穿越工件內(nèi)孔。第一個(gè)刀齒切入極少,僅起引導(dǎo)作用;后續(xù)各刀齒依次切除漸厚的金屬層,最后一個(gè)精切齒決定了最終型面的尺寸與表面質(zhì)量。
由于拉削是封閉切削,切削力大且集中在拉刀全長(zhǎng)上,因此臥式拉床特別強(qiáng)調(diào)床身導(dǎo)軌的剛性、溜板運(yùn)行的直線度以及液壓系統(tǒng)的平穩(wěn)性?,F(xiàn)代臥式拉床多采用雙泵液壓系統(tǒng)——快速趨近與回程用大流量泵提高效率,工作行程用小流量泵或伺服比例閥保證進(jìn)給速度恒定(通常2~6m/min),并設(shè)有壓力繼電器監(jiān)控過(guò)載保護(hù)。
加工完畢,溜板反向快速退回,拉刀脫離工件,工件松開(kāi)后即可取下。整一定位、拉削、退回周期可在十幾秒至數(shù)十秒內(nèi)完成,適合大批量生產(chǎn)。
典型應(yīng)用與工藝特點(diǎn)
臥式拉床主要應(yīng)用于:
汽車與摩托車傳動(dòng)系:各種軸套類零件的內(nèi)花鍵(漸開(kāi)線花鍵孔)、矩形花鍵孔及鍵槽拉削。
農(nóng)機(jī)與工程機(jī)械:鏈輪轂內(nèi)孔花鍵、液壓缸活塞桿導(dǎo)向孔內(nèi)的鍵槽。
航空緊固件與工裝:異形內(nèi)孔(如多邊形、漸開(kāi)線內(nèi)齒)的一次成形。
批量標(biāo)準(zhǔn)件加工:如同步器齒轂的花鍵孔精加工。
其主要工藝優(yōu)勢(shì)在于:一次行程完成多工步切削,尺寸精度可達(dá)IT7~I(xiàn)T8級(jí),表面粗糙度Ra??蛇_(dá)1.6~0.8μm;由于是成形法加工,不受分度誤差影響,齒距累積誤差小;且單件加工時(shí)間短,適合大批量流水線布置。局限性在于拉刀為專用刀具,品種多、成本高,更適合定型產(chǎn)品的大批量生產(chǎn)。合理選用拉刀材質(zhì)(高速鋼或粉末冶金高速鋼)與涂層,并配合充足切削液(乳化液或硫化油),可有效延長(zhǎng)拉刀壽命并保證加工質(zhì)量。臥式拉床以其高效率、高重復(fù)精度的特點(diǎn),成為大批量孔型加工的核心裝備之一。