1、 本科 毕业论文 （ 20 届） 拉刀常见缺陷的原因及消除办法 所在学院 专业班级 机械设计制造及自动化 学生姓名 指导教师 完成日期 诚信声明 本人郑重声明：本论文及其研究工作是本人在指导教师的指导下独立完成的，在完成论文时所利用的一切资料均已在参考文献中列出。 本人签名： 年 月 日 毕业设计任务书 设计题目： 拉刀常见缺陷的原因及消除办法 1设计的主要任务 及目标 任务 : 跟踪拉削实验记录拉刀使用时工件出现的各种缺陷，并总结出常见几大类 缺陷 及 原因，并做各种拉削实验的完整记录，绘制各种相关关系的曲线图。 目标： 1.通过本次设计了解拉刀拉削的常见缺陷。 2.了解使用拉刀时出现缺陷的
2、原因及消除的方法。 3.通过记录生产现场的实验数据，对拉刀使用效果加以评估，掌握拉刀加 工过程中出现的问题并在生产过程中加以消除和避免，从而为 验 证大批量 拉刀的加工质量提供理论依据。 2 设计的基本要求和内容 记录拉刀使用时工件出现的各种缺陷，并总结出常见的几大类缺陷，针对这常 见的几大类常见缺陷，分析机械加工和热处理方面的原因， 并修磨 拉 刀再试拉工件验 证消除缺陷的方法是否正确，并将正确的消除缺陷方法进行理论上的归纳总结，并编 写毕业设计论文。 3主要参考文献 1JB/T 7962-2010 圆拉刀 技术条件 2JB/T 9992-1999 矩形花键拉刀 技术条件 3刀具设计手册 机
3、械工业出版社 1999年 6月 4拉刀设计与使用 机械工业出版社 1990年 10月 4进度安排 设计各阶段名称 起 止 日 期 1 确定设计思路，进行开题检查 2013.12.20-2014.03.14 2 完成拉刀拉削缺陷实验，分析总结常见缺陷的种类及消除方法 2014.03.14-2014.03.30 3 进行消除拉削缺陷的实验，并验证和总结消除拉削缺陷的方法 2014.03.30-2014.04.25 4 完成消除拉削缺陷的实验，编写毕业设计论文 2014.04.25-2014.05.31 5 设计及及图 纸整理，准备答辩 2014.05.31-2014.06.10 拉刀常见缺陷的原因
4、及消除办法 摘要： 在机械制造过程中，金属切屑加工是用得最广泛的一种加工方法，而刀具则是其中不可缺少的重要工具之一。拉刀则是众多专用刀具类中之一种，应用范围很广。拉削加工具有生产率高、能稳定获得较高的尺寸加工精度和表面粗糙度，而拉削刀具两次重磨间的耐用度及总的使用寿命高，因此，在机械加工中广泛采用。拉刀在拉削过程中也有其弊端，由于拉刀的造型及切削运动的关系复杂，在使用中易受其他方面因素的影响。同时，因重磨和检验不当，不仅会造成 工件品质的低劣，严重者还会导致刀具的损坏和报废。这些都是常见的缺陷。如何分析这些缺陷，并在分析的基础上采取相应的措施，以确保拉削加工时获得较高的产品质量，本文就这方面的
5、问题进行拉刀方面的一些实验，以此来阐述其产生的原因及处理方法。 关键词： 拉削加工，缺陷 ，原因 ，消除方法 The reasons of common defects broach and eliminating measures Abstract: In the mechanical manufacturing process, the metal cutting machining is a machining method which is the most widely, and the cutter is one of the important and indispensable
6、 tool of it. Broach is one of many special tool, and a wide range of applications. Broaching is of high productivity, stable high size precision and surface roughness, and the broaching tool two times between the grinding durability and the service life of high, therefore, widely used in machining.
7、Broach has its drawbacks in the broaching process, because of the shape and movement of cutting broach complicated, easily affected by other factors in use. At the same time, because of heavy grinding and inspection properly, will not only cause the workpiece quality is inferior, serious person can
8、cause damage and scrap cutter. These are common defects. How to analyze these defects, and take corresponding measures on the basis of the analysis, to obtain higher quality of products to ensure that the Broaching processing, in this paper some experimental broach aspects of this problem, in order
9、to explain the reasons and treatment methods Keywords: broaching , defect , reason , eliminating method 目 录 前 言 - 1 1绪论 - 2 1.1本次设计的来源 - 2 1.2本次设计研究背景及目的 - 2 1.3本次设计研究的意义 - 3 1.4有关拉削刀具发展趋势及国内外概况 - 3 1.5本文研究的主要内容 - 4 2拉刀的基本概念及使用 - 5 2.1 基本概念 - 5 2.2拉刀的种类与用途 - 5 2.3拉刀的组成与拉削方式 - 5 2.3.1 拉刀的组成 - 5 2.3.2
10、 拉削方式 - 6 2.4拉刀使用前的校验和试拉 - 7 2.4.1 拉刀使用前的校验 - 7 2.4.2 拉刀使用前的检查和试拉 - 8 2.5拉刀的正确使用 - 9 2.5.1 拉刀的正确操作规程 - 9 2.5.2 拉刀的维护保养 - 9 2.5.3 对拉削过程的监视 - 10 3总体实验方法与技术条件的确定 - 11 3.1实验方法的确定 - 11 3.2技术条件的确定 - 11 3.2.1 表面粗糙度 - 11 3.2.2 尺寸偏差 - 12 4拉削表面粗糙度达不到要求 - 16 4.1拉削表而的鳞刺 - 16 4.2拉削表面的划痕 - 20 4.3拉削表而上的环状波纹 - 21 4
11、.4花键槽侧面粗糙度差 - 22 5被拉削工件尺寸、形状和位置发生偏差 - 24 5.1拉削后工件尺寸不合格 - 24 5.2被拉削孔形有偏差 - 25 6拉刀的耐用度低 - 28 7拉刀的崩刃与断裂 - 29 7.1工件材料硬度过高或过低 - 29 7.2拉刀的热处理 - 29 7.3拉刀设计参数不合理 - 29 7.4拉刀刃磨得不好 - 30 7.5工件的尺寸和形位精度不够 - 30 7.6拉削速度过高引起的断裂 - 30 7.7拉刀制造缺陷 - 31 7.8其他原因引起的拉刀断裂 - 31 7.9拉刀的崩刃与断裂消除方法 - 31 8拉削工艺注意事项 - 33 8.1拉削前对工件的工艺要
12、求 - 33 8.2拉刀的重磨 - 33 8.3相关事项 - 33 结 论 - 34 参考文献 - 35 致 谢 - 36 太原工业学院毕业设计 1 前 言 刀具是机械制造中用于切削加工的工具，又称切削工具。广义的切削工具既包括刀具，还包括磨具。由于机械制造中使用的刀具基本上都用于切削金属材料，因此刀具也称金属切削刀具。 在机械制造过程中 ,金属切屑加工是用得最广泛的一种加工方法 ,而刀具则是其中不可缺少的重要工具之一。拉刀则是众多专用刀具类中之一种 ,应用范围很广。 拉削加工具有生产率高、能稳定获得较高的尺寸加工精度和表面粗糙度，而拉削刀具两次重磨间的耐用度及总 的使用寿命高，因此，在机械加
13、工广泛采用。但在拉削加工过程中，也会产生一些缺陷。由于拉刀设计不完善，制造质量不高，操作不正确，以及工件材料工艺准备不当等，都可能使拉削过程产生各种缺陷。 本次设计的重点在于记录拉刀使用时工件出现的各种缺陷，并总结出常见几大类缺陷， 如何分析这些缺陷，在分析的基础上采取相应的措施， 并 修磨拉刀再试拉工件验证消除缺陷的方法是否正确 ， 以确保拉削加工时获得较高的产品质量 。 毕业设计是在学完了所有课程，并进行了生产实习的基础上进行的一个教学环节。这是我们在毕业前对所学课程的一次深入的全 面的总复习，也是一次理论联系实际的训练，更是一次毕业总结。因此，毕业设计在这四年的学习中占有十分重要的地位，
14、要求每位毕业生都能发挥所能，做好自己的设计，给自己的学业划上一个圆满的句号。在参加毕业设计的全过程中，指导老师 余洪波及原宏 老师给予了大力的支持和指导，在此，向 余 老师 及原老师 表示衷心的感谢！ 由于水平有限，设计中难免有许多不足之处，敬请老师同学给予批评指正。 太原工业学院毕业设计 2 1 绪 论 1.1 本次设计的来源 本课题属于太原工业学院机械工程系学生毕业设计指定设计内容。是根据国际和国内的最新形势和市场需求而确定的研究 课题。对实际的生产和生活有很大的实际意义。 1.2 本次设计研究 背景及目的 随着 社会生产力的发展 ， 机械制造业不断提出了提高劳动生产率、提高加工质量和降低
15、加工成本的要求。这一要求和新的加工材料的出现促进了刀具材料的发展 。刀具的发展在人类进步的历史上占有重要的地位。 70 年代刀具材料主要用碳素工具钢和合金工具钢。 1898 年发明了高速钢，切削速度可较前提高 2 至 6倍，紧接着出现了硬质合金，其切削速度比高速钢刀具提高 2至 5倍。 60 年代以后，高强度、高抗磨性、高抗腐蚀性、低热传导、高抗高温性的难加工材料相继出现。许多新的刀 具草料如变型硬质合金，单晶金刚石，各种 TiC、 TiN、 Al2O3、或 HfN涂层硬质合金刀具及陶瓷刀具和各种新型磨料如立方氮化硼等也相继出现，使刀具耐用度和切削速度有更大幅度的提高 。 改革开放以来，机械行
16、业从引进国外的先进技术中得到了进一步的发展。大量引进现代化制造业的数控机床、加工中心等设备，使用高精度的新型复合涂层材料的数控刀具，采用信息技术进行生产、技术、质量管理。但直到目前国内刀具技术的整体发展水平与发达国家仍有较大差距。而近年来国内工具厂通过不断进行技术改造，刀具设计制造水平已有长足进步，某些技术领 域和产品品种已接近或达到国外先进水平，如汽车变速箱齿轮滚刀、发动机连杆拉刀、压缩机专用拉刀、复合齿形渐开线花键拉刀、剃齿刀等刀具品种已达到较高质量水平，具有了一定的市场竞争能力。中国加入 WTO后，国内工具行业机遇与挑战并存，为了抓住机遇，迎接挑战，国内工具制造厂必须进一步加大技术改造力
17、度，尽快提高自身发展水平，缩小与发达国家的差距，通过市场竞争求生存、图发展。 本设计主要 是为了 让 学生 了解拉刀拉削的常见缺陷，以及使用拉刀时出现缺陷的原因及消除的方法。 掌握拉刀加工过程中出现的问题并在生产过程中加以消 除和避太原工业学院毕业设计 3 免 ， 从而为 验 证大批量拉刀的加工质量提供理论依据。 还能 训练学生熟练查阅相关技术资料 ， 培养和提高学生独立工作的能力 。 1.3 本次设计研究的意义 拉削加工具有生产率高、能稳定获得较高的尺寸加工精度和表面粗糙度，而拉削刀具两次重磨间的耐用度及总的使用寿命高，因此，在机械加工广泛采用。但在拉削加工过程中，也会产生一些缺陷。由于拉刀
18、设计不完善，制造质量不高，操作不正确，以及工件材料工艺准备不当等，都可能使拉削过程产生各种缺陷。如何分析这些缺陷，并在分析的基础上采取相应的措施，以确保拉削加工时获得较高的产品质量，这 是具有重要意义的。 1.4 有关 拉削刀具发展趋势及国内外 概况 我国正处于制造技术快速发展的时期，数控机床的普及、先进制造技术的发展、制造业现代化步伐的加快对刀具行业提出了新的挑战。面对机械产业的升级和结构的重大调整，对工具市场的需求迅速增长，对刀具行业提供了巨大的机遇和发展空间。 建国以来，刀具行业为机械制造业的发展做了大量工作，取得了很大成绩，但随着切削加工速度的提高，难切削加工材料的大量使用，数控设备的
19、普及，对切削加工刀具的要求越来越高，国内的刀具已经满足不了制造业发展的需求。改革开放，加入 WTO，国外刀具企业大量涌入，刀具市场的竞争更加激烈。面对越来越严峻的市场，国内刀具企业应转变观念，提高市场意识、品牌意识，抓住机遇，加快自身的技术创新、技术改造力度，加大研发力度，提高产品质量，以优质的产品、优良的服务赢得客户的信任。只有这样，国内刀具厂商才能在激烈的市场竞争中确定自己的优势，赢得更多的市场份额。 国外刀具企业进入国内市场，带来了先进刀具和经营理念，促进了刀具技术的发展，提高了机械制造业的切削加工水平，得到了广大客户的认可。特别是在国内设厂的外国刀具企业，如山特维克可乐满、肯纳飞硕 、
20、瓦尔特、钴领都取得了很好的业绩，从这次调查的数据中可以看出，这些企业都有突出的表现。 刀具技术发展很快，先进的切削刀具、新型的切削刀具材料、涂层技术不断涌现，满足了机械制造业的需求。先进的刀具如何被客户所接受，有一个推广和培训的太原工业学院毕业设计 4 问题，调查中用户对刀具的培训有强烈的要求。服务已成为产品的一部分，刀具企业应加强服务意识，深入用户，了解用户的生产和工艺，为用户推荐、选用刀具，帮助用户培训、用好刀具。这样一定会收到双赢的效果。 采用先进刀具，适当的增加刀具费用的投入，是制造业提高劳动生产率和企业竞争力 的有效手段，这已逐渐成为业内人士的共识。市场竞争要求制造业不断提高质量，降
21、低生产成本。制造业企业只有转变传统观念，正确理解成本降低的概念，克服片面控制工具费用消耗的做法。应该看到，合理的刀具投入，可以成倍地提高生产率和产品质量，不仅增加企业的竞争力，而且促进刀具行业的发展。 为了使我国切削技术尽快赶上世界先进水平， 2003 年 9 月在南京举行的中国刀协二次会员代表大会暨第一届先进切削技术高层论坛上确立了 “ 发展切削技术、建设制造强国 ” 的宏伟目标。 2004 年 9月于太原举行的中国刀协二届二次理事扩大会议从目前国内机 械制造企业的实际出发，决定从 2005 年起在团体会员单位开展 “ 中国刀协会 20工程 ” 活动。要求各企事业团体会员单位通过切削应用技术的培训和先进刀具的推广，用 2年左右的时间率先实现提高切削效率 20%的目标，已得到广大会员单位和职工的积极响应，并取得了丰硕成果 10。 1.5 本文研究的主要内容 记录拉刀使用时工件出现的各种缺陷，并总结出常见的几大类缺陷，针对这常见的几大类缺陷，分析机械加工和热处理方面的原因，并修磨拉刀再试拉工件验证消除缺陷的方法是否正确，并将正确的消除缺陷方法进行理论上的归纳总结 。做各种拉削实 验的完整记录，绘制各种相关关系曲线图。
