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拉削是什麼呢?
在工程學教科書中,幾乎看不到關於拉削應用相關的知識,即使是本科畢業生也未必能解釋清楚什麼是拉削。在這系列文章中,我們會以不論有沒有工程背景都能輕鬆看懂的方式,為大家介紹拉削這個相對少見的製程,以及成祐能夠提供的拉床解決方案。
拉削是一種快速又精密的製程
拉削可用於製作圓孔、花鍵、鍵槽、六栓槽、四方孔、六角孔、異型孔、螺旋內齒等,能夠快速且精密地切削出複雜的形狀,依照加工需求的不同還可作客製的調整。
例如加工內花鍵時需要一次加工出整面的複雜形狀、加工螺旋齒時刀具需要同步旋轉、加工鋁製品圓孔時則可將粗加工、精加工、滾光等多個製程整合在一次加工中完成……等。
拉削是由拉床搭配拉刀進行的製程
拉削需要由拉床搭配拉刀來執行。
什麼是拉刀呢? 拉刀是有著許多圈刀刃、按照尺寸由小到大排列的刀具,常見拉刀包含用於夾持與導引的刀柄部分、包含粗切齒與精切齒的刀刃部分、以及用於將刀具提起的提刀部分,構造如下圖所示。
加工的過程以伺服上升式拉床為例,拉刀先穿過待加工的工件內孔,固定在位於工作平台下方的拉刀頭中,隨後工件平台上升進行拉削。隨著工作平台上升直到超過刀具的最後一齒,一只工件就算加工完成了。
拉削的優點
加工速度快
依工件形狀及切削量的不同,小型工件大約 6~30 秒完成一件,中大型的工件大約 30~90 秒完成一件,整面同時加工的特性使拉床比一般切削快上許多,特別適合用於量產。
成品尺寸穩定
拉削使用的機器與刀具都是專為量產所設計,不論形狀多複雜,大量加工下得到的品質數據相當穩定,且對操作員的技術需求不高,可進一步減少人為因素造成的品質浮動。
克服難加工的形狀
車床難加工的長孔鍵槽、花鍵、栓槽,是內齒拉床的拿手好戲;銑床需費時加工的排齒,在外齒拉床上面可以秒速完成。當你遇到了形狀或產量的限制,不妨試著把拉削放進製程裡。
不需寫程式
更換不同的工件時,如果尺寸接近,更換刀具即可;如果尺寸差異大,治具、拉刀、拉刀頭的更換也十分簡便。在油壓拉床中,拉削行程是由感測器的位置所控制,使用到的功能也相當簡單;在伺服拉床中,不論是收集加工資訊,或是設定行程都可以在圖像化的人機界面中直接操作,完全不需要編寫程式。
可搭配自動化
透過搭配自動上下料機構可達成全天候運轉,並可預留I/O與客戶廠內的其他設備及機械手連線,大幅降低人力成本,將不穩定因素降至最低,持續優化生產水準。
成祐的拉床有哪些類型
成祐的拉床產品線主要分為四大類:CNC螺旋拉床、伺服上升式拉床、油壓內齒拉床、油壓外齒拉床。
CNC螺旋拉床
這是一台能加工出螺旋內齒的CNC設備。左、右螺旋齒輪、正齒輪、節圓直徑、導程角度皆透過人機介面控制,精準度和便利性極高。加工時刀具轉動,工作平台帶動工件同步向上移動完成拉削,操作者只需站在地面上操作,不需要挖坑或爬樓梯。
伺服上升式拉床
此設備是以電力為主要動力來源(伺服馬達),除了可利用伺服馬達達到變頻與節能的效果外,透過減少循環油的使用,以達到環保的功效。拉削速度、回程速度、行程定位…等等,所有加工參數均能透過人機介面控制。加工時刀具不動,工作平台帶動工件向上移動完成拉削,操作者只需站在地面上操作,不需要挖坑或爬樓梯。
油壓內齒拉床
經典的選擇。油壓內齒拉床是最早開發出來的拉床機型,目前世界上大多數的拉床也仍然是油壓拉床。成祐的油壓內齒拉床相較於伺服拉床,價格較為經濟,精度表現同等優異,且能夠依客戶需求做到非常大的出力噸數(超過100噸)。拉削時的工作原理是平台不動,刀具向下移動,因此工作平台的高度較高,客戶在操作時也需因應工作平台的高度來挖地坑或增設樓梯。
油壓外齒拉床
如果您想在工件的外型上一次開好幾個槽、切削出波浪狀或齒形,而且又有量產需求,那麼外齒拉床會是最好的選擇。在拉削的過程中,工件以特製夾具夾持在工作平台上,拉刀靠著工件外側由上往下進給完成切削。
拉床配置示意圖
左:油壓下拉式拉床 + 挖地坑
中:油壓下拉式拉床 + 樓梯
右:伺服上升式拉床 ,可站在地面操作
成祐的拉床應用在哪些領域?
成祐的機器行銷全球已達三十多個國家,並擁有三十多年的經驗,我們專注於設計製造拉床系列,包含工具、夾具、自動化生產線的需求整合。我們客戶遍佈航太、齒輪、汽車、機車、自行車、農林用具、手工具、鎖具、五金等產業。
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