筒式拉刀打刀原因分析及解决

李绍红

（第一汽车集团公司教育培训中心，吉林长春130011）

1 问题的提出

利用筒式拉床拉削汽车变速器齿座外花键这项技术已从德国引进笔者单位多年，但是在生产过程中，筒式拉刀时而会产生拉刀条刀齿崩刃甚至刀体断裂的现象。由于筒式拉刀的刃磨、装配和更换过程都比一般拉刀复杂，且耗费时间多，对生产效率的影响也就更大;刀具造价较高，造成的经济损失也很大。

2 原因分析

（1）刀具的清洁程度

冷却油冲击力不足，对刀具的冲淋不充分或者加工过程中切屑与刀刃产生冷焊现象，都会引起切屑在前刀面上的堆积，容易引起刀齿的崩刃。

（2）材料硬度

从拉削工艺的特点来讲，当工件的硬度在180～210 HB时，拉刀的性能达到最佳，工件成形后的质量也最好。当工件硬度过低时，拉削过程易堆屑，导致刀具崩刃或断裂;当工件硬度过高时，拉削力增大，拉刀长期超负荷工作也会发生打刀。

（3）工件材质分布

如果工件的材质分布不均匀，拉削时横向负荷不平衡，拉刀会向偏软的一侧倾斜，造成打刀。

（4）工件精度

拉削前工件的尺寸和形位精度应较高。如果工件两个端面平行度误差较大，拉刀的拉削力不均匀会发生打刀;如果工件外圆尺寸偏大，使拉刀前导部强行进入拉削，易使拉刀条崩刃或断裂;如果工件厚度大于允许的拉削长度，造成切屑堵塞，也会发生此现象。

（5）设备精度

筒式拉床定位机构由底座、顶杆和导向套组成。导向套固定在顶杆上，顶杆和底座相连，工件由导向套定位并导入筒式拉刀的刀筒，在顶杆的作用下完成整个拉削过程。如果导向套发生微量偏转，造成工件定位不准，使工件直接撞击刀具前导向部分，会导致刀具崩刃或断裂。

（6）刃磨工艺

刃磨后的拉刀，如果个别齿的齿升量过大，不仅会产生很大的拉削力，而且易使切屑堵塞在容屑槽内，造成崩齿。如果容屑槽的深度和形状不合理，也会导致崩刃甚至拉刀条的断裂。

（7）刀具缺陷

如果前刀面刃口处有台阶，影响切屑的排出，刀具的磨损量增大，长期工作会使刀齿疲劳崩裂。如果刀齿刃部宽度小于刀齿后部宽度，形成楔形，拉削时刀齿受力不均也会打刀。

（8）冷却油的润滑程度不够

冷却油的润滑程度不够，冷却油过滤不彻底或过脏，切屑和杂质通过冷却系统重新进入刀筒内部。拉削时突然停车，操作不当开倒车，都会造成打刀现象的发生。

3 改进措施

（1）改进冷却机构

在设备位于筒式拉刀顶部上方的位置设计安装了一根冷却油管，极大提高了冷却液在拉削时对刀具的清洗效果，减少了切屑的堆积。为配合此项改进，在设备操作层面制定了新的方法，即每次工作前及工作后，开启冷却液，对刀具进行5～10 min的静态清洗，以达到清理切屑的目的。在磨刀部，要求每次拆卸整套刀具时，必须清理刀筒内部的所有冷却管路，收到了良好的效果。

（2）加强工件质量监控

严格按照检验卡和检验规程对工件进行质量监控。如果拉削前工件的尺寸和形位精度得到了有效的保证，此种因素所造成的打刀现象自然相应减少或杜绝。即使发生打刀，按照检验规程对工件进行有效检验和追溯，也会避免在加工同一批次工件的情况下，发生二次打刀。

（3）提高设备完好率

为保证工件与刀具配合精确，加工出合格的产品，不发生打刀现象，减少意外损耗，应不断提高设备完好率。在日常操作中，按照点检标准和清洗保养标准对设备进行使用和保养，定期检验设备上的工件和刀具定位机构有无松动，导向套是否过度磨损，加工中有无影响。在周期性检修中，对设备的导轨、定位面进行有效维护。

（4）完善刃磨工艺在刀具刃磨方面，从图纸入手，打破常规，对刀具的工艺参数进行适当修改。在反复论证及试验观察的基础上，通过编制不同程序，选用不同型号种类的砂轮，加大了刀具的容屑槽，调整了个别刀具的前角，改善刃磨后刀具前刀面的粗糙度并增加了去毛刺工艺。

（5）丰富刀具检验的项目和方法

除按照检验卡的规定切实保证刀具的刃磨质量外，为保证每套刀具都有最佳工作状态，磨刀部采取了一套独特的检验方法。例如每次装配完筒式拉刀，都用导向套在刀筒内走一个行程，以确认刀条是否装反;用压缩空气检查冷却油管是否通畅;通过力矩扳手检查各紧固螺钉是否在合格的范围内。

4 结语

通过上述改进措施的实施，打刀现象得到了明显的控制，刀具的消耗显著减少，且提高了生产率，降低了生产成本。