在批量生產中，“以拉代插”工藝已普遍應用于漸開線內花鍵的加工，但拉刀價格昂貴，故拉削質量的好壞、效率的高低和拉刀壽命的長短等，都直接影響到產品質量及生產成本。 

    變速器零件中，帶內花鍵的零件多數是同步器零件，其材料為低碳合金鋼，特點是硬度低，韌性高。坯件預處理采用等溫正火工藝時，實際硬度在126～145HB之間。 

    常見缺陷及影響因素 

    生產中常出現的拉削缺陷分為兩種：一種是加工質量達不到要求，即加工表面局部產生劃痕，嚴重時出現啃傷現象；另一種是 拉刀的非正常磨損。以下對其進行詳細分析。 

     1. 拉削時產品表面產生局部劃痕或啃傷的主要原因及分析 

    （1）切削齒升量過大 

    當拉刀齒升量過大時，因切屑較厚引起變形范圍大，在切屑被剝離的部位，會產生較深的裂紋。由于厚切屑不易卷曲，因此常呈瓦塊狀卡在容屑槽內，極不容易去除，在拉下一件產品時，就會劃傷已加工表面。如工件材料為20CrMnTi時，拉刀的齒升量取0.06，則拉削情況正常。而對含碳量低于0.2%低碳合金鋼，當設計齒升量為0.06時，就會出現鐵屑不卷曲，卡在容屑槽內的現象，使清理變得困難，影響了生產效率，提高了加工成本。

    （2）齒升量不均勻 

    當拉刀刃磨得不好，使齒升大小不均勻時，會造成有的切屑太厚，有的太薄。切屑太厚，易在花鍵齒側產生擠裂現象，而留下一道道的深溝（如圖1-a），嚴重時甚至出現啃傷。 

    （3）容屑槽形狀不正確 

    容屑槽是由一段直線與圓弧R光滑連接形成。當前角與R一定時，其直線段的長度也隨之確定。容屑槽形狀不正確時，直線段過短時切屑不易卷曲，過長或連接不夠光滑時，則切屑不能順利地卷曲，在容屑槽內產生不正常的擠軋，從而影響拉削表面的粗糙度。 

    （4）工件材料及坯件硬度 

    加工表面粗糙度與工件自身的材料有很密切的關系。硬脆材料比韌軟材料拉削出來的光潔度要好些。韌軟材料的工件，拉出來的表面比較粗糙，有時還出現被刀齒啃掉的凹坑，或在出口處帶有很多切屑未脫落的毛刺飛邊，zui嚴重的是撕裂現象（如圖1-b）。 

    含碳量低于0.2%及硬度低于160HB的合金鋼，韌性很大，切屑容易粘附在刀刃上，切削時產生很大的摩擦，影響加工表面質量。 

    材料相同的工件，由于金相組織不同，其加工質量也有差別。晶粒大的，表面粗糙度較差。故對韌性大的工件，應在拉削前用熱處理方法來提高硬度及改善金相組織，盡可能地滿足拉削條件，提高拉削的經濟性。 

    2. 刀具非正常磨損的原因及分析 

    拉刀的非正常磨損是指生產中刀齒非正常的快速磨損，對生產效率及加工成本影響很大。正常情況下，拉刀兩次刃磨間一般可以拉削上千個零件。但生產中有時會遇到刃磨后只能拉幾十個或更少的工件后，拉刀刃口就已嚴重磨損的情況。造成的因素主要為刀齒硬度不夠、刀齒在刃磨時退火、齒升量不均勻、刀齒幾何角度的影響以及操作不慎造成的碰缺刀刃等。 

    （1）刀齒硬度不夠的影響 

    拉刀熱處理后，刀齒硬度過低（≤60HRC），或刀齒局部存在軟點時，都會使刀齒迅速磨損。 

    （2）刀齒刃磨后退火的影響 

    拉刀刃磨時，吃刀過大或磨削速度太快，使刀齒刃口部分因過熱退火而降低了硬度，在拉削過程中會很快磨損。 

    （3）齒升量不均的影響 

     齒升大小不均勻時，齒升大的刀齒，由于切削時負荷較重，磨損也加快。 

   （4）刀齒幾何角度的影響 

    拉削韌軟材料時，應采用大前角，使切削刃鋒利。拉花鍵時，由于齒高較大，金屬材料經過切削后由于要恢復彈性變形，若側后角太小，已加工表面將緊緊壓在刀齒側面上，產生很大的摩擦，即刀齒的兩側會擠壞花鍵兩側的加工表面，或劃下溝痕，且拉刀刀齒也容易磨損。實際工作中，應仔細觀察刀齒側面上的摩擦痕跡，就能判斷側后角是否恰當。后角過小，加工面與后刀面之間會發生嚴重的摩擦，使刀齒迅速磨損，后角過大時，會降低刀齒的強度，因此反而加速磨損。 

    （5）操作不慎，碰缺刀刃 

    由于上下刀及搬運過程中操作不慎，拉刀刀齒與機床或其他硬物發生碰撞，使刀齒刃口碰缺后變鈍，拉削中特別易磨損。針對上述原因，在拉刀設計、制造、工藝準備以及操作上采取相應的措施，即可使刀刃磨損正常。 

    拉削缺陷產生的原因 

    生產中出現拉削缺陷時，應對工件、切屑和拉刀進行檢查。觀察切屑卷曲是否正常，厚薄是否均勻，切屑背面是否光滑；檢查工件硬度是否過低，金相組織是否正常；由于拉削是成型加工，拉刀刀齒與工件有相對應的關系，當工件出現齒面劃傷時，可根據其位置的高低，大致判斷出相對于拉刀上刀齒位置后，檢查刀刃是否碰缺，頂刃是否有較大的白刃等，根據具體情況進行分析和判斷，然后采取相應的解決措施。 

    拉刀優化設計及改進效果 

    拉削是屬于成形加工，拉削質量及拉刀壽命與拉刀的設計參數密切相關。針對不同的工件材料及坯件狀態，應設計相匹配的參數。因拉刀的設計參數互相制約，所以設計時應進行綜合考慮。 

    根據拉削零件材料韌性大、硬度低的特點，針對我公司現場中經常出現的問題進行分析后，我們減小了拉刀的齒升量，增大了拉刀前角后，在刃磨正常的情況下，切削時卷屑順利，基本解決了卡屑和粘刀問題。另外，通過提高拉刀硬度，切削效果也能得到明顯改善，還能大大提高拉刀壽命。