全文总字数：4632字

题目：《基于拉削过程仿真的拉刀优化设计》

[摘要]：拉削常用于加工多种内外几何特征表面，拉削加工具有效率高、加工精度高等优点，但拉刀制造困难，生产成本高，传统的拉刀设计不仅花费时间长、耗费成本大，而且设计精度低，易存在设计缺陷。本文针对拉刀结构复杂以及设计周期长的特点，采用有限元方法对拉削过程进行仿真，并且根据仿真分析结果对拉刀进行优化设计，有效解决了传统拉刀设计中的困难。

关键词:拉刀；拉削；有限元

1．前言

金属切削是一种通用的机械加工方法，许多产品都需要通过切削工艺来获得理想的形状和尺寸，而拉削是切削加工中比较特殊的一种加工方式^[1]。拉刀是用于拉削的成形刀具，刀具的表面上有多排刀齿，各排刀齿的尺寸和形状从切入端 至切出端依次增加和变化。当拉刀作拉削运动时，带有许多刀齿的拉刀做等速直 线运动，通过固定的工件，逐齿依次切下薄的金属层，一次行程完成粗、精加工,从而使工件表面达到高精度^[2]。拉刀常用于成批和大量生产中加工圆孔、花键孔、键槽、平面和成形表面等，拉刀的生产效率很高，加工精度也较高。按照加工表面部位的不同，拉刀可以分为内拉刀和外拉刀；按照工作时受力方式的不同可以分为拉刀、推刀和旋转拉刀；按照结构不同又分为整体式、焊接式、装配式和镶齿式。

与常见的切削加工如车削、铣削、钻削等相比，拉削加工具有以下特点：

（1）生产效率高：拉刀是一种多刃刀具，在加工过程中一次行程即可完成所要加工面的工作，因此拉削具有更高的生产效率，在切削加工过程中大大节省了时间。

（2）结构简单、操作便捷：在拉削过程中，只有拉刀做直线运动的主运动而没有进给运动，拉床结构简单。