徐蛟龙 许妍 辛明明
中国航发哈尔滨东安发动机有限公司 黑龙江省哈尔滨市150066
摘要：拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法。拉刀修磨对使用现场的影响至关重要，它直接关系到零件型面以及零件表面粗糙度是否合格，关系到零件能否顺利拉削。
关键词：拉刀；拉削；修磨；
Study On Roll Forming Process Of
Stator Blade
Abstract：Broaching is a kind of high precision and high eficiency can be eventually orming machining methods.Broach grinding is very important to the use of the scene, it .is directly related to the surface of parts and parts surface roughness is qualified,related to the smooth broaching of parts.
Key Words：Broach;broachin;grinding;
1.概述
在发动机零件加工中，拉削主要用于盘和叶片榫槽、榫齿的加工。拉削是一种高精度、高效率的可最终成型的机械加工方法；传统的拉削工艺是在液压传动的拉床上以较低的切削速度实现的。拉削时所用的刀具称为拉刀，利用拉刀的结构形状和尺寸精度，通过拉床刀座的直线运动，在牵引力或推力的作用下，使刀具一次通过工件表面，完成榫槽、榫头、内花键、特型孔等复杂型面的一种加工方法称为拉削。完成一个榫槽拉削后，通过机床的分度盘或夹具分度后拉削下一个榫槽，以此类推。而在实际拉削过程中，总会出现各种问题制约着拉削的效率，特别是拉刀出现的问题最多。
2拉削特点
1.运动简单，拉削只需要一个主运动，而进给运动是依靠拉刀刀齿的齿升量来完成的。
2.生产率高，拉刀齿数很多，又是几个刀齿同时参与切削，一次拉削行程中可以完成粗、半精和精加工工序，因此生产率很高。
3.加工精度和表面质量高，拉刀的切削速度低，每齿参与切削的厚度很薄，所以拉削表面质量较高。
4.加工成本低，拉刀虽然价格高，但寿命很长，一把拉刀加工的工件数很多，修磨一次可拉削数百到数千件，所以拉削加工成本较低。
3拉刀简介
拉刀是一种专用的刀具，拉刀的首选材料高速钢。常用的拉刀材料有通用型W18Cr4V、W6Mo5Cr4V2，特殊的含铝超硬高速钢W6Mo5Cr4V2Al（501）、含钴超硬高速钢W2Mo9Cr4VCo8（M42），目前在航空领域内常用的拉刀材料为M42、粉末冶金高速钢FT15。国外常用的拉刀材料有比如法国的ASP系列粉末冶金高速钢、美国的CPM、M42等等。
拉刀种类：拉刀按加工表面分为内拉刀和外拉刀；按结构不同分整体式、焊接式、装配式和镶齿式；按拉削方式分普通式、轮切式、及综合式；按受力不同分拉刀、推刀和旋转拉刀。
拉刀切削部分要素：主要有齿升量fz、齿距P、前角γ、后角α、刃带宽度bα等，见下图。
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1、切削角度
1）前角γo。根据工件材料选择。
2）后角αo。为使刀齿前刀面重磨之后，直径变小较慢，以及延长拉刀的使用寿命，拉刀的后角应取较小值。
2、拉刀切削部分几何参数
1）齿升量——即切削部前、后刀齿高度之差。
2）齿距——即两相邻刀齿之间的轴向距离。
3）容屑槽深度——从齿顶到容屑槽槽底的距离。
4）齿厚——从切削刃到齿背棱的轴向距离。
5）齿背角——齿背与切削平面的夹角。
6）刃带宽度——沿轴向测量的刀齿α=0°部分的宽度。
4拉刀型面对零件的影响
拉刀修磨对型面及工作面影响巨大，工作面斜的60%都是因为修磨引起。因为目前使用的拉刀磨床为纯手工操作，设备老旧，所以修磨工人主观上要加强责任心，尽量减小修磨误差。
4.1精型面拉刀前角角度的准确性
精拉刀前角的正确与否，直接关系到工作面和非工作面的的准确性。以燕尾拉刀为例，当前角修小时，工作面会朝下斜，前角修大时，工作面会朝上斜。造成前角修磨误差的原因主要有以下原因：1、拉刀磨床老旧，标尺不清晰、不准确；2、修磨工的责任心及视觉误差。
4.2粗、精型面拉刀槽底转接R的准确性
拉刀的前角与槽底转接R修磨时必须符合设计图纸要求。对于粗拉刀R一般要求R1以上，只要修磨光度好，R差一些不影响零件型面。但对于一些精拉刀型面槽底容屑槽较浅的，R要求在R1以下，否则，在现场拉削时，拉刀槽底会因形成负前角而导致零件槽底拉伤。所以这就要求磨工在修磨过程中勤打砂轮，保证拉刀槽底R符合图纸要求。
4.3拉刀槽底的修磨
拉刀槽底在修磨时，修磨工人随意性较大，常常引起打刀、夹屑、振刀等问题。一般槽底修磨容易出现两类问题:
1.槽底修成斜坡，其造成的结果是修磨几次后，刀齿强度变差，对于型面粗、精拉刀齿顶筋变薄，容易引起打刀或振刀；
2.槽底修成台阶，其造成铁屑在槽底流动不畅，容易夹屑。拉削时如果铁屑清理不干净，容易造成崩齿甚至打刀。
4.4齿顶筋的问题
在拉刀使用现场，80%的零件报废是因为拉刀齿顶筋过薄或不规则，在拉削时产生应力集中，造成拉刀打刀引起的。对于凡是存在此类问题的精拉刀及其半精刀、粗型面刀在修磨时，必须坚决杜绝槽底加深情况的出现；在修磨3、4次后，必须使用硬质合金锉将筋部磨落平。
4.5拉刀修磨的进刀量及前刃面粗糙度
在修磨时，进刀量的大小直接决定了拉刀的修磨质量。进刀量大，拉刀前刃面粗糙度差、刀花粗、烧伤退火以及翻起毛刺较大。容易造成拉刀在使用时的卷屑不畅，刀尺磨损加快，甚至于崩齿、打刀以及打毛刺困难。
4.6碰齿及崩齿的处理
拉刀碰齿是拉刀修磨过程中经常发生的问题，，碰齿所产生的危害较大，轻则影响拉刀寿命，重则造成拉刀报废，在现场使用过程中存在打刀废盘的危险。崩齿是指现场拉削过程中齿尖崩掉一个豁或崩掉一个齿或几个齿。当出现上述情况时，可根据崩齿或碰齿的轻重情况选择重排齿升量，对刀具重新修磨或报废处理。
4.7毛刺的去除
任何刀具的修磨都会产生毛刺，而拉刀对毛刺是比较敏感的。
粗拉刀因不是拉削最终型面，毛刺打不干净不会影响榫槽型面粗糙度，但是打的过于干净，却使得拉刀刃口钝化，拉削力增加，拉刀的磨损加剧。
精拉刀如果毛刺打不干净，零件榫槽表面到处是沟，粗糙度不符合规范要求。如果毛刺打的过于干净，其危害是比较大的，直接造成零件榫槽稍度大，表面光度差，榫槽出口毛刺翻边大，鼓包以及底刀、倒角刀的拉削力增大，出现拐点现象。
5结论
拉刀修磨对使用现场的影响至关重要,本文通过对拉刀常出现的几方面问题进行了分析，希望对提升零件拉削质量，延长刀具寿命等方面有所帮助。
参考文献
[1] 谭宪云．拉削加工中缺陷产生的原因[J]．职业圈，2007.
[2] 姜雪梅．高速拉削工艺的研究与应用[J] 制造技术与机床，2003.
[3] 林艳焱．榫齿拉削工艺系统研究[J] 2005.
[4] 刘健．拉削加工在航空发动机制造的应用研究[J] 工业技术，2013.