拉削中常见缺陷及解决方法

该缺陷是由于流入凹模的材料在压缩应力作用下失稳引起的。

消除方法(1）制品形状。

凸模侧壁由于呈锥形或曲面形，所以在拉深时,材料存在无约束部分，即处于悬空状态.由于切向压应力的作用，材料发生纵向弯曲折皱。

为了制造没有折皱的制品，材料在拉伸时，必须防止多余材料的流入。

如果拉伸过度，就会发生破裂，如果成形条件苛刻，破裂和折皱会一起发生，在这种情况下，或者分几道工序成形，或者稍微改变制品形状。

① 将制品深度降低。

提高压边力，采用拉伸的方法对防止薄壁容器筒体拉深皱纹是有效的。

逐渐提高压边力，虽然可减少薄壁容器拉深折皱，但如果超过极限，r p部会产生缩颈现象。

这时，如果制品深度与要求深度有一些差别的话，只须改变压延条件，就可控制在图纸要求的范围之内。

② 将侧壁制成垂直壁.凸模稍有倾斜而不能消除薄壁容器拉深折皱时，可将制品高度的1/3～1/4改制成垂直壁。

垂直壁对防止折皱是有效的。

如果制品不允许有垂直壁,可用精整达到图纸要求。

③ 减少侧壁的倾斜度。

将凸模倾斜度设计成接近于垂直，薄壁容器拉深的折皱就不易产生。

④ 将角部R增大。

为了消除异形凸形曲面制品角部R处产生折皱，可将角部R增大，其成形条件就会好起来。

（2）冲压条件。

① 提高压边力.为了抑制材料的流入，压边圈板面应认真进行研磨。

r d应尽可能小些，试验时，r d可从2t开始试起。

而拉伸应在增加压边力后进行，反复几次，直到不产生折皱。

② 压边力须均衡。

薄壁容器拉深折皱分布不均时，大都是由缓冲销的长度不一所致。

另外，还有接触状态不好，凹模平面的研磨不良、加工油的涂敷不均等,可根据上述情况逐一进行检查。

③检查加工油的种类及涂敷量。

为了提高拉伸力，一般是全面涂上一层薄薄的低粘度加工油，基本上在无润滑状态下进行拉深。

④ 检查毛坯形状.试将毛坯尺寸增大进行试验，其结果将作为是否需要加强筋和确定加强筋布置的依据。

毛坯形状上带有凸凹也包括在检查之列。

（3）检查模具。

① 加强拉伸的结构。

内孔拉削工艺中常见缺陷和误差与消除方法摘要：内孔拉削工艺是一种提高生产效率，有能获得较高的加工精度和光洁度的零件加工方法。

但在实际加工中，存在加工表面有各种缺陷和误差等情况的发生，本文对上述问题作一分析，并提出消除的方法。

关键词：拉削缺陷消除积屑瘤早期超磨损拉削是一种较新的金属切削加工方法。

它的加工过程，既和刨削，插削相类似，有和冲压的原理相接近。

用牵引力使带有许多环形刀齿的刀具，通过固定不动的工件的内孔，切削下一层薄薄的金属，从而使工件的内孔达到要求的精度和光洁度，这种加工方法，叫做拉削。

拉削时所用的刀具叫做拉刀。

拉削加工的范围很广，它不仅适宜加工各种截面形状的通孔，而且还能加工特殊形状的内表面和渐开线齿形等。

在一般机器零件制造上最常遇到且有非常适合于拉削加工的通孔如图1所示。

内孔拉削工艺中常见缺陷一般有以下几个方面。

为了避免上述缺陷的产生，及时就上述缺陷的产生的各种原因及其消除方法，分别叙述如下：1、零件加工以后，拉削表面光洁度低，并留有明显啃刀刀痕产生这种现象的主要原因应该在拉刀上面来找。

首先看刀齿的外刃上有没有适当宽度的刃边，如果没有，就会导致切削层不均匀，深一块浅一块地往下切，切后留有啃刀刀痕，可以用研磨的方法来解决刃边问题。

按图2来确定刃边宽度。

对于键槽拉刀，平面拉刀，可用细刚玉油石，平放在刀刃上面，从齿背向前移动，进行研磨，如图2所示。

研磨出刃边f=0.05～0.1毫米，在校准齿上研出f=0.2～0.3毫米；对于园拉刀，可以在车床，外圆磨床或拉刀磨床上使拉刀在两个顶尖上旋转，用细刚玉油石，一次研磨3～4个齿逐渐研出整个刃边。

再看精切齿和第一校准齿拉削后，有无不易去掉的积屑瘤。

刀齿前面的积屑瘤能把加工表面啃毛，积屑瘤的形成和消失是一个复杂的过程。

它时生、时灭，被工件或切屑带走。

拉屑在通常情况下产生C型屑，紧卷屑。

当个别齿齿升量突然撍加。

切屑不能很好的卷曲，造成切屑与刀齿前面的摩擦力激增，易产生积屑瘤。

2020年第6期拉削工艺可以对工件的各种截面形状的通孔及特殊形状的外表面进行加工，一次切削行程可完成粗切、半精切及精切加工，加工精度高，表面粗糙度值低，生产效率极高，在大批量生产中得到广泛应用。

但应用拉削工艺加工产品后，刀具出口端经常会产生豁口缺陷，影响后续加工。

本文对此问题进行探讨分析，提出改进措施。

一、拉削豁口缺陷的描述拉削豁口缺陷主要有以下几个方面：一是公司生产的变速器齿轮在拉削键槽后，工件刀具出口端出现严重的豁口、表面粗糙度值高、翻边严重的问题；二是采购的新刀具使用寿命短，拉削后出现多个刀齿崩刃，且崩刃位置与工件豁口的位置相对应；三是刀具刃磨后拉削产品的铁屑厚度偏厚，有明显挤压现象，卷屑效果差或不卷屑，形状不规则，表面有拉痕不光滑，以及出现粘刀、卡刀严重等不良现象。

二、产生拉削豁口的原因分析根据加工经验分析，产生拉削豁口的原因可能是刀具的前角偏大、刀具的容屑槽形状不合适以及被加工工件硬度低。

因此从被加工工件、刀具的设计、刀具的刃磨三个方面分别进行理论分析。

1.被加工工件的拉削条件被加工工件材料为20CrMnTiH2钢材，经锻造、正火、粗精车后进行拉削。

由于受工件材料末端淬透性及公司现有正火设备的冷却速度限制，工件表面硬度只能达到HB160～180[1]。

而《机械加工工艺手册》（以下简称手册）中明确指出工件表面硬度在HB180～210时，拉削才能获得较好的表面质量，工件硬度低于HB170或高于HB240时，拉削后表面质量较差[2]。

2.拉刀设计验算公司拉键槽工序采用的拉刀为分层同廓式。

依据手册对所使用的拉刀图纸进行验算，验算内容包括刀具齿升量、刀齿几何参数（前角0、后角0、刃带宽1）、刀具容屑槽及容屑槽系数、刀齿齿距[2]。

（详见表1）验算表明，刀具设计图纸中前角、切屑齿刃带宽、校准齿后角不符合设计手册要求。

前角越大，刀具越锋利，但过大会降低刃口强度。

刃带主要作用是保证刀具拉削的稳定性，延长刀具使用寿命。

在拉削过程中，拉削表面常见的缺陷及造成原因分析划伤加工表面粗糙度基本符合要求，但有局部划伤缺陷时，应主要从使用方面进行检查。

例如，刀齿刃口是否有碰伤的缺口；刀齿（尤其是精切齿）上是否有附着的切屑未被清除干净；拉刀经过多次刃磨后容屑槽的形状是否造成不光滑的台阶形，以致使切屑卷曲不顺利而挤坏．刀齿和划伤加工表面等。

此外，预加工孔的表面上若有氧化皮，也可能碰伤刀齿而造成局部划伤缺陷。

挤亮点是由于刀齿后刀面与已加工表面间产生较剧烈的挤压摩擦而造成的。

常用选择合适的后角（尤其是粗切齿的后角不应太小）和齿升量；采用性能良好的切削液，并需浇注充足，以及采取对硬度高的工件进行适当的热处理以降低其硬度等方法来消除这种缺陷。

拉削后的表面上还会产生一些其它缺陷。

环状波纹其主要原因是拉削过程中切削力变化较大，拉刀工作不平稳，使刀齿在圆周方向切削不均匀所致。

为了消除这种缺陷，从设计方面主要检查齿升量的选定是否合理；同时工作齿数是否太少；刃带宽度是否均匀且偏小等，尤其要着重检查校准部的前七八个刀齿的加工精度。

从使用方面看，拉削速度不要过高；拉床的精度与刚度要好，不产生颤动现象；拉刀的弯曲与径向跳动是否超差等。

拉刀刃磨拉刀的磨损主要发生在后刀面上，尤其是在分屑槽的转角处更为严重。

一般磨损量VB超过0.3mm时需重磨。

重磨时，一般在专用磨床上进行，如M6110型拉刀刃磨机床，对于较为短小的拉刀，也可在万能工具磨床用碟形砂轮沿前刀面进行刃磨。

刃磨时应保持拉刀设计前角不变和达到预定的表面质量要求。

用弧线球面砂轮刃磨拉刀前刀面，是广泛采用的刃磨圆孔拉刀的方法，所示。

碟形砂轮与拉刀绕各自的轴线转动，并使砂轮的周边与前刀面上的m点接触，m点为前刀面与槽底圆弧的切点。

该缺陷是由于流入凹模的材料在压缩应力作用下失稳引起的。

消除方法（1）制品形状。

凸模侧壁由于呈锥形或曲面形，所以在拉深时，材料存在无约束部分，即处于悬空状态。

由于切向压应力的作用，材料发生纵向弯曲折皱。

为了制造没有折皱的制品，材料在拉伸时，必须防止多余材料的流入。

如果拉伸过度，就会发生破裂，如果成形条件苛刻，破裂和折皱会一起发生，在这种情况下，或者分几道工序成形，或者稍微改变制品形状。

① 将制品深度降低。

提高压边力，采用拉伸的方法对防止薄壁容器筒体拉深皱纹是有效的。

逐渐提高压边力，虽然可减少薄壁容器拉深折皱，但如果超过极限，r p部会产生缩颈现象。

这时，如果制品深度与要求深度有一些差别的话，只须改变压延条件，就可控制在图纸要求的范围之内。

② 将侧壁制成垂直壁。

凸模稍有倾斜而不能消除薄壁容器拉深折皱时，可将制品高度的1/3～1/4改制成垂直壁。

垂直壁对防止折皱是有效的。

如果制品不允许有垂直壁，可用精整达到图纸要求。

③ 减少侧壁的倾斜度。

将凸模倾斜度设计成接近于垂直，薄壁容器拉深的折皱就不易产生。

④ 将角部R增大。

为了消除异形凸形曲面制品角部R处产生折皱，可将角部R增大，其成形条件就会好起来。

（2）冲压条件。

① 提高压边力。

为了抑制材料的流入，压边圈板面应认真进行研磨。

r d应尽可能小些，试验时，r d可从2t开始试起。

而拉伸应在增加压边力后进行，反复几次，直到不产生折皱。

② 压边力须均衡。

薄壁容器拉深折皱分布不均时，大都是由缓冲销的长度不一所致。

另外，还有接触状态不好，凹模平面的研磨不良、加工油的涂敷不均等，可根据上述情况逐一进行检查。

③检查加工油的种类及涂敷量。

为了提高拉伸力，一般是全面涂上一层薄薄的低粘度加工油，基本上在无润滑状态下进行拉深。

④ 检查毛坯形状。

试将毛坯尺寸增大进行试验，其结果将作为是否需要加强筋和确定加强筋布置的依据。

毛坯形状上带有凸凹也包括在检查之列。

（3）检查模具。

① 加强拉伸的结构。

内孔拉削工艺中常见缺陷和误差与消除方法作者：王万寿来源：《中国科技纵横》2012年第16期摘要：内孔拉削工艺是一种提高生产效率，有能获得较高的加工精度和光洁度的零件加工方法。

但在实际加工中，存在加工表面有各种缺陷和误差等情况的发生，本文对上述问题作一分析，并提出消除的方法。

关键词：拉削缺陷消除积屑瘤早期超磨损拉削是一种较新的金属切削加工方法。

它的加工过程，既和刨削，插削相类似，有和冲压的原理相接近。

用牵引力使带有许多环形刀齿的刀具，通过固定不动的工件的内孔，切削下一层薄薄的金属，从而使工件的内孔达到要求的精度和光洁度，这种加工方法，叫做拉削。

拉削时所用的刀具叫做拉刀。

拉削加工的范围很广，它不仅适宜加工各种截面形状的通孔，而且还能加工特殊形状的内表面和渐开线齿形等。

在一般机器零件制造上最常遇到且有非常适合于拉削加工的通孔如图1所示。

内孔拉削工艺中常见缺陷一般有以下几个方面。

为了避免上述缺陷的产生，及时就上述缺陷的产生的各种原因及其消除方法，分别叙述如下：1、零件加工以后，拉削表面光洁度低，并留有明显啃刀刀痕产生这种现象的主要原因应该在拉刀上面来找。

首先看刀齿的外刃上有没有适当宽度的刃边，如果没有，就会导致切削层不均匀，深一块浅一块地往下切，切后留有啃刀刀痕，可以用研磨的方法来解决刃边问题。

按图2来确定刃边宽度。

对于键槽拉刀，平面拉刀，可用细刚玉油石，平放在刀刃上面，从齿背向前移动，进行研磨，如图2所示。

研磨出刃边f=0.05～0.1毫米，在校准齿上研出f=0.2～0.3毫米；对于园拉刀，可以在车床，外圆磨床或拉刀磨床上使拉刀在两个顶尖上旋转，用细刚玉油石，一次研磨3～4个齿逐渐研出整个刃边。

再看精切齿和第一校准齿拉削后，有无不易去掉的积屑瘤。

刀齿前面的积屑瘤能把加工表面啃毛，积屑瘤的形成和消失是一个复杂的过程。

它时生、时灭，被工件或切屑带走。

拉屑在通常情况下产生C型屑，紧卷屑。

当个别齿齿升量突然撍加。

拉刀拉削工艺及存在问题与对策将组合型的本体与环套制造成一体，就有可能减少齿厚精加工余量，提高加工齿轮精度。

由于各刃齿负荷减轻，磨损量也可能减少，增大了每次重磨后的可加工零件数，并且不需要对环套拆卸、安装和相位微调整等复杂作业，也可以削减生产成本。

加工齿轮的齿形精度如图6所示。

图6 加工齿轮的齿形精度①螺旋刃沟与轴线垂直刃沟大直径螺旋拉刀的刃沟(容屑槽)有与轴线垂直型(环沟)与螺旋沟这二种，加工时轴线垂直型切削力变动大，寿命短，螺旋刃沟切削力变动小，齿形精度与刀具寿命均提高，近年螺旋沟的需要量不断增多。

由二型的切削负荷比较可知轴线垂直刃沟的切削负荷变动大，变动负荷所造成的振动使刀齿的磨损等损伤加快，螺旋刃沟由于参与切削的刃齿数经常保持一定，切削负荷变动小、较稳定，故不但刀齿磨损等损伤小，且加工齿形精度也较能稳定保证。

表3 一体型大径螺旋拉刀切削加工例 注：mn为法向模数，PAn为法向压力角，NT为齿数。

②螺孔加工用螺旋拉刀汽车、电气零件等螺孔拉削加工成本、加工精度和生产效率均比电加工远为优越。

(9)平面拉刀：加工外表面的平面拉刀(包括较大的与局部较小的)。

可根据被加工工件形状、夹紧方式和切削方式等不同情况应用各种各样的夹持结构(刀柄)，适当地设计刀齿形状与相互排列以期达到复杂形状也能高效、高精度加工。

局部内齿(细齿)加工用拉刀：中凹的扇形齿轮，不是用拉刀全周，而仅把必要部分做出来使用即可。

(10)局部外齿加工用拉刀：凸出的扇形齿轮加工时可用局部外齿加工拉刀，拉刀为凹圆面。

(11)二段齿升平面拉刀：在铸件锻件等表面硬表皮切除时，用前加工去除硬化部分以及防止圆孔偏心时可用之。

(12)渐成法带倒角刃拉刀：为防止被加工表面质量差，切槽时键槽拉刀可采用之，以抑制角端磨损，并防止切屑刮擦键槽侧面。

(13)渐成法平面拉刀：铸件锻件表面直接用拉刀加工时，由于工件形状，会使切削力增大此时可用渐成轮切法平面拉刀。

(14)复合表面处理(虎皮色涂层)(见图7)：这是三菱公司专利的花键拉刀，它的特点是只有花键齿齿面有涂层，切削花键孔大径的外圆刃，进行了氮化氧化处理。

拉孔缺陷及消除方法作者赵统钧2.1.1 拉削表面产生鳞刺（1）现象：在工件拉出端表面上有鳞片状毛刺，严重影响表面粗糙度，有时增大到 Ra25/um。

（2）解决途径1）采用低于2 m/min或高于5 m/min的拉削速度试拉。

2）采用较小的齿升量。

3）适当增加前角。

4）改变材料热处理状态，对低碳钢增加其硬度，中碳钢应降低其硬度等。

5）使用极压切削液，尤其是以含氮的极压切削剂效果最好。

2.1.2拉削表面有深浅不一、宽窄不均的犁沟状划痕，最深可达100um.。

（1）原因：拉刀切削刃上有积屑瘤，因积屑瘤的形状和高度不断在改变，所以划痕呈不规则状。

（2）解决途径1）在拉削速度、齿升量、前角、工件材料热处理和拉削液等方面采取与抑制鳞刺的相关措施。

2）提高拉刀制造精度，保证拉刀前、后刀面有较小的表面粗糙度参数值。

分屑槽应有后角。

2.1.3 贯通整个拉削表面的条状划痕（1）原因：校准齿切削刃有崩刃，或后导部表面有磕、碰痕迹，造成局部突起。

（2）解决途径：在拉刀制造、运输、保管和使用过程中都有轻拿轻放，防止和周围的硬物发生碰撞。

如果发现拉刀有崩刃和磕、碰痕迹，可用油石仔细修整，严重的应重磨外圆、前刃面，。

2.1.4 环形波纹通常环形波纹有两组，同组的环形波纹间距为一个齿距，异组之间的距离随拉削长度而改变。

环形波纹对表面粗糙度约有几个微米的影响，而对表面波纹度有10~20 um.的影响。

（1）原因：刀齿周期性地切入、切出，引起拉削力和拉削速度周期性变化，造成工件表面周期性弹性变形所致。

（2）解决途径1）增加同时工作齿数，使一个刀齿切出、切入引起的力和速度的变化所占比例减小。

同时工作齿数与表面粗糙度的关系见后（附表1）。

2）减小齿升量。

3）增大拉刀前角。

4）适当增大后角和刃带宽度。

5）采用不等齿距。

6）使用刚性大的拉床。

2.1.5 表面“啃刀”痕迹拉削圆孔时，局部表面有时出现“啃刀”痕迹。

它可能在一侧，也可能在整个圆周上。

拉伸工艺是一种常见的金属加工方法，通过对金属材料施加拉伸力，使其发生塑性变形，从而改变其形状和尺寸。

然而，在实际的拉伸工艺中，常常会出现一些缺陷，影响产品的质量和性能。

本文将就拉伸工艺常见的两种缺陷及克服措施进行深入探讨，以帮助读者更好地理解拉伸工艺的重要性和挑战。

一、拉伸工艺常见的两种缺陷1. 表面裂纹拉伸工艺中，金属材料容易出现表面裂纹，这主要是由于拉伸过程中材料受到过大的应力而产生的。

表面裂纹不仅影响产品的外观美观，还会降低产品的强度和韧性，严重影响产品的使用寿命和安全性。

2. 变形不均匀另一个常见的缺陷是拉伸材料的变形不均匀，即在拉伸过程中，材料的各个部分受到的拉伸程度不一致，导致最终产品出现尺寸不一致、变形不良的情况。

这不仅会增加生产成本，还会降低产品的精度和稳定性。

二、克服以上缺陷的措施1. 控制拉伸温度和速度为了减少金属材料的表面裂纹，可以通过控制拉伸过程中的温度和速度来减小内部应力分布，使得材料的变形更加均匀。

可以降低拉伸速度或增加拉伸温度，以减少内应力的积聚，从而降低表面裂纹的发生。

2. 使用适当的模具和模具设计为了克服材料变形不均匀的问题，可以通过精心设计和选择合适的模具来保证拉伸过程中材料受力均匀。

可以采用预拉伸等先进的模具技术，预先调整材料的内部结构，使得拉伸后的材料变形更加均匀。

三、个人观点和总结拉伸工艺作为一种常见的金属加工方法，对产品的质量和性能有着重要的影响。

面对拉伸工艺中常见的表面裂纹和变形不均匀等缺陷，我们可以通过控制拉伸温度和速度，使用适当的模具和模具设计等措施来克服。

我认为在实际生产中，需要更加注重工艺参数的控制和质量监控，以确保拉伸产品的质量和稳定性。

拉伸工艺的优化和改进对于提高产品质量和降低生产成本具有重要意义。

通过对拉伸工艺常见缺陷的深入了解和克服措施的研究，可以为金属加工行业的发展和进步提供有力支持。

以上就是本文对于拉伸工艺常见两种缺陷及克服措施的全面评估和讨论，希望能够对读者有所帮助。