圓孔拉刀設(shè)計

1、金屬切削原理與刀具課程設(shè)計課程設(shè)計說明書圓孔拉刀設(shè)計學(xué)院：機械與工程系專業(yè)：機械設(shè)計制造及其自動化班級：115011141姓名：梁元鑫 學(xué)號：41日期:課程設(shè)計說明書金屬切削原理與刀具課程設(shè)計圓孔拉刀設(shè)計 （1）設(shè)計要求 在L6110型臥室拉床上，拉制上圖所示零件的孔，已知工件材料45鋼， ，185220HBS,坯孔為鉆孔，尺寸見下表分組。要求設(shè)計一把孔拉刀。已知參數(shù): （2）完成作業(yè)1）拉刀工作圖2）計算說明書目 錄1已知條件52刀具材料的選擇63幾何參數(shù)的確定64齒升量的確定75齒距的確定76拉刀剛度允許最大槽深77檢驗容屑系數(shù)88容屑槽尺寸89柄部的計算910拉刀強度的校核911機床拉刀

2、校核1012拉刀校準(zhǔn)齒直徑1013拉刀余量1114切削齒齒數(shù)1115校準(zhǔn)齒齒數(shù)1116確定各刀齒直徑1117切削部分長度1118校準(zhǔn)切削部分長度1219分屑槽長度1220前導(dǎo)部的直徑和長度1221后導(dǎo)部的直徑和長度1222柄部前端到第一齒長度1323拉刀總長度1324中心孔13參考書目14小結(jié)15金屬切削原理與刀具課程設(shè)計圓孔拉刀設(shè)計1. 已知條件：a.被拉孔直徑 表面粗糙度為b.預(yù)加工孔直徑： =c.拉削長度： d.工件材料： 45鋼，185220HBS，孔為鉆孔坯。e.拉床型號： L6110型臥式拉床2.刀具材料的選擇 刀具材料選定為W18Cr4V 柄部選取為40Cr3.幾何參數(shù)的確定a.

3、 前角前角的大小是根據(jù)被加工材料性質(zhì)選擇的，材料的強度或硬度高，前角宜小；反之，前角宜大，前角的偏差值一般取為°。由復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1-1-7可以查得：=15°°b. 后角 后角是拉刀的類型及被加工工件所需的精度來決定的，內(nèi)拉刀的后角應(yīng)比外拉刀選的小些，校準(zhǔn)齒的后角比切削齒的后角選的小些，切削齒后角的偏差取，校準(zhǔn)齒后角的偏差取。 由復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1-1-8可以查得： 切削齒后角 校準(zhǔn)齒后角c.刃帶的選擇 刃帶應(yīng)根據(jù)拉刀的類型及被加工材料的性質(zhì)選擇，在拉刀的切削齒上，允許有=0°，寬度=0.05mm的刃帶。 根據(jù)金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料查得： =

4、0.05mm =0.6mm4.齒升量的確定 齒升量的大小，對拉削生產(chǎn)率和加工表面質(zhì)量都有很重要的影響。 齒升量是根據(jù)工件材料的性質(zhì)和拉刀的類型決定的，普通切削方式拉刀粗切齒的齒升量由復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1-1-10查得： =0.025mm5. a.齒距t是相鄰兩齒軸向的距離，齒距越小，同時工件的齒數(shù)越多，切削過程越平穩(wěn)，加工表面的光潔度也越高，但齒距小時，容削槽容積也很小，比較容易堵塞。 齒距可按以下公式計算： 對于普通式拉刀： b.同時工件齒數(shù)=的確定 可根據(jù)以下公式計算后結(jié)果取整， 6.拉刀剛度允許最大槽深 根據(jù)實際生產(chǎn)經(jīng)驗，不同直徑拉刀按剛度允許的最大槽深也是不同的，可以查表1-1-8得：

5、 =5mm7.校驗容屑系數(shù)k 用不同的拉刀加工不同材料時，最小容屑系數(shù)k也是不同的。 由齒升量和加工材料可以從表1-1-15中選取最小容屑系數(shù) 拉削剛料時，切削總是形成中空的卷屑，它們的體積總是大于被切下金屬層的體積，二者的比值稱為容屑系數(shù)k。 所以選取適用。8容屑槽尺寸 容屑槽尺寸主要取決于拉削長度及每齒的切削厚度。槽的各個參數(shù)與齒距t之間的關(guān)系大致如下： h=(0.450.38)t=3.233.825 g=(0.350.30)t=2.552.975 R=(0.650.70)t=5.5255.95 r=0.5h=1.6151.9125 所以各值如下： （由表1-1-14）查得：切削齒：t=8

6、 h=2.5 R=5 g=3 r=1.3校正齒：=6 h=2 R=4 g=2 r=19. 柄部的計算：選用柄部時，應(yīng)盡量采用快速卡頭的形狀，因其制造容易，柄部強度高。柄直徑至少比預(yù)加工孔直徑銷5mm，然后才能按標(biāo)準(zhǔn)選取，所以現(xiàn)取由表1.1-25查的: 最小橫截面：227刀柄強度允許拉力p：對于W18Cr4V: p=7945kg =35kg/對于45Cr： p=4540kg =20.1kg/10. 拉刀強度校核第一齒槽底直徑：切削刃總長度：最大拉削力：其中P為拉刀單位長度刀刃上的切削力由復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1.1-25可以查的P=12.1kg/mm最小斷面拉應(yīng)力：由公式可計算得：在這一部位所用材料

7、為Cr，所以由表1.1-36查的：對于40Cr:=25kg/ <=25kg/所以經(jīng)校核可知，這以拉刀強度是允許的。11.機床拉刀校核每一種型號的拉床都是規(guī)定的有允許的最大的拉力,拉削時最大拉削力應(yīng)小于機床實際允許拉力Q=（0.50.9）。一般對于新機床，上述公式中系數(shù)取0.91.0；對處于良好狀態(tài)的舊機床，系數(shù)取0.8；對于處于不良狀態(tài)下的舊機床，系數(shù)取0.50.7。如果計算結(jié)果表明機床允許拉力或拉刀強度不夠時，則應(yīng)降低拉削力。所以可得：Q=0.9所以Q >=4939kg 也就是說機床校核允許。12拉刀校準(zhǔn)齒直徑.為了保證拉刀有最長的使用壽命，校準(zhǔn)齒和最后一個精切的直徑，應(yīng)等于被拉

8、孔的最大直徑，并考慮到拉削時由于金屬或工件變形而引起的孔尺寸變化。校準(zhǔn)齒的直徑為： 變形量由復(fù)雜刀具設(shè)計手冊表1.1-24查得： 變形量=0所以 13拉削余量 單邊余量14切削齒齒數(shù) 切削齒齒數(shù)可以根據(jù)公式計算得出 取=2415校準(zhǔn)齒齒數(shù)：校準(zhǔn)齒的齒數(shù)視加工孔的精度而定。孔的精度要求較高時，校準(zhǔn)齒齒數(shù)取的也變越多。根據(jù)表1.1-23S可以查得:對于圓孔拉刀,加工工級及2級精度的孔時,選取=716.確定各刀齒直徑.<詳見拉刀圖紙>17.切削部分長度 可以根據(jù)以下公式計算得到: 18.校準(zhǔn)切削剖長度 拉刀校準(zhǔn)切削剖長度:19.分屑槽尺寸. 拉刀上開有分屑槽后,會降低加工表面的光潔度,為

9、了提高孔的加工質(zhì)量,在最后1個精切齒上不開分屑槽. 切齒上不開分屑槽. 拉刀的分屑槽尺寸由表1.1-19可以查得: 槽數(shù) 槽寬 槽深 槽底圓角半徑20.前導(dǎo)部的直徑和長度. a. 前導(dǎo)部直徑: 由表1.1-29拉刀前導(dǎo)部及后導(dǎo)部的形狀和尺寸可知:選取了前導(dǎo)部形狀得: 偏差取dd或dcb. 前導(dǎo)部長度: 由表1.1-29可知: 取=30mm21.后導(dǎo)部直徑 a.由表1.1-29后導(dǎo)部中選取可得: b. 后導(dǎo)部長度. 由表1.129和表1.1-30可知: 從表1.1-30中直接選取22.柄部前端到第一齒長度.a.頸部直徑: 由前述計算并結(jié)合表1.1-25可以查得: 頸部直徑 頸部長徑 查金屬切削刀

10、具課程設(shè)計參考資料拉刀部分表29 對于型拉床床壁厚度花盤法蘭厚度所以頸部直徑b.過渡錐所以 柄部前端到第一齒長度 取=23023拉刀總長度24中心孔 查金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料表33可知： d=2.5mm D=6mm L=6mm l=3mm a=0.8mm25.參考書目（1）復(fù)雜刀具設(shè)計手冊 機械工業(yè)出版社（2）金屬切削刀具課程設(shè)計參考資料拉刀部分小 結(jié) 為期一周的金屬切削與刀具課程設(shè)計已基本結(jié)束，回顧圓孔拉刀設(shè)計的整個過程，我覺得受益匪淺。金屬切削與刀具課程設(shè)計是整個相關(guān)課程的重要教學(xué)環(huán)節(jié)，使理論與現(xiàn)實更加接近，加深了我們對理論知識的理解，強化了生產(chǎn)實習(xí)中的感性認(rèn)識。本次課程設(shè)計的主要任務(wù)的獨立把拉刀的整個設(shè)計過程弄清楚，在此基礎(chǔ)上完成相關(guān)的設(shè)計任務(wù)，由于設(shè)計內(nèi)容看似簡單，其實所要做的輔助性工作也是相當(dāng)多的，因為刀具設(shè)計過程中所涉及到的參數(shù)實在很多，所以在做課程設(shè)計之間，我又認(rèn)真復(fù)習(xí)了從圖書館借來的拉刀設(shè)計的參考資料，學(xué)會了如何分析現(xiàn)有問題，并熟悉了設(shè)計步驟，知道了如何查閱手冊和一些相關(guān)量的常規(guī)選取方法，以及要注意的問題等等。